深圳机场非开挖不停航施工排水工程的研讨与实施

深圳机场一、二跑道平行间距1．6公里，在跑道中部设置垂直联络道连接成为“H”型布局，联络道两侧有新建的1’3和规划的T4两座航站楼，航站楼间采用货运通道桥和地铁捷运系统整体组合下穿垂直联络道的方式连接。扩建过程中，A、B下穿货运通道桥和两侧A、B雨水泵房的雨水排水连接部分，由于各种特殊原因成为了甩项工程，无法排除货运通道桥内汇集的雨水。

 

2011年9月，我们站坪砼道面中标进场后，认真查看设计图纸时发现，每侧货运通道桥排水设计为6米长、1米宽的钢筋混凝土暗渠，泵房排水设计为5米长的DN800钢筋混凝土管道和预留孔，管渠采用多层检查井连接。排水管道中心线距离垂直联络道飞机滑行中心线不足5O米，距滑行道道肩边线仅22米，滑行道已运行，只能在周～、周六停航以后的l：30～6：30进入飞行区施工，基本无法保证正常开挖和连续施工。排水暗渠深度大，基本都是回填的砂层，地下水高且与海水相通，平行距离通道桥外侧1．2m处，有一排q~1000mm的钢筋混凝土钻孔灌注咬合支护围幕桩尚未拆除，雨水泵房周围也有高压旋喷水泥搅拌桩止水围幕。经与业主监理交谈，与兄弟施工单位走访后得知，既要保证施工和机场运营安全，又要保证在2012年雨季前形成排水能力绝非易事。

 

该部分工程内容位于飞行区内，常规沟槽开挖施工在时间、土质、空间、安全、成本方面的不利因素有以下几点：

 

(1)作业时间受限。每周可进场施工仅有周一、周六2次，每次只能在飞机停航以后的凌晨1：30～6：30，有时航班晚点将会影响进场时间，进出场安全检查用时约小时，且夜间施工人员机械降效约严重，机械设备闲置台班多，成本很高。

 

(2)土质差，作业难度大。排水暗渠挖深9．3米，属于深沟槽作业，地下水位高度7．5米左右，水头压力大，填砂层透水性强，与大海相通，水源渗透补给充分，沟槽开挖后极易形成地下水渗流和管涌，沟槽边坡极易失稳连续坍塌，导致道面板底脱空，从而使道面板沉陷和断裂等安全质量隐患。先支撑再开挖，因为障碍物多，支撑与结构物之间容易留有缝隙，不能连续作业，地下水将支撑背后的砂掏空，对机场安全运营不利。

 

(3)施工场地窄，作业时间短，钢筋砼障碍物拆除困难。钢筋砼钻孔灌注桩拆除时要用机械拆除，深沟槽作业面狭窄，机械的静载和振动荷载会引起边坡或支护的开裂渗漏，影响边坡稳定，导致边坡坍塌。通道桥和雨水泵房开孔影响时间较长，也不利于边坡稳定。

 

(4)不停航施工管理严格，适航恢复标准高，安全管理难度大。进入飞行区组织施工，要按照民航总局和《深圳机场不停航施工管理规定》组织施工，进场前要对人员、机械设备进行安全检查，出场时要对施工作业区进行适航恢复，对人员车辆行走区域进行彻底清扫，土方带水作业且运输距离长极易造成道面严重污染，适航恢复难度大。

 

(5)工程量小，工序繁多，钢筋混凝土结构施工周期长，不停航施工不连续，人机降效窝工严重，更不利于成本控制。

 

综合考虑以上不利影响因素，采取如下措施综合实施：(1)对设计进行优化。减少复杂工艺，减少施工工序和难度，将钢筋砼暗渠和钢筋砼检查井取消，全部采用DN800管道连通。(2)调整施工方案。常规开挖施工的难度很大，仍有很多不确定因素可能出现，采用非开挖人工顶管工艺在通道桥内进行连接施工。(3)处理好地下水。采用垂直高压旋喷注浆法加固回填砂层要方便操作，施工质量容易控制，但在飞行隔离控制区内作业受到施工时间限制，作业机械高度超高，移动不便，且容易造成污染，不太适合本场条件。水平注浆施工难度大，质量不易控制，但可以在通道桥内连续施工，并减少在隔离区内的作业受限和注浆污染。在管道周围1米范围采用2圈层咬合水平高压注浆的方法将士体固结，一方面切断水源，防止因渗漏形成坍塌而影响顶管施工，另一方面形成拱圈，平衡土体压力和水压力。(4)增加成品保护措施。为保证滑行道道面稳定和水平注浆效果，将注浆控制在有限范围内和防止出现不利情况，在管道两侧各2米范围沿管道方向在泵房和支护桩间打设12米深的拉森钢板桩支护，防止土面区出现塌方而影响道面安全和质量，并有利于阻断地下水渗透路径。(5)提高效率，减少机械成本。利用周六、和周一停航时间分两次连续进场进行A、B泵房区域钢板桩施工，减少机械设备闲置时间，减少台班租赁。(6)做好通道桥和泵房墙壁开孔、封闭措施。因钢筋砼钻孔灌注咬合支护帷幕桩与通道桥墙壁的距离较短，仅1．2米左右，且围护桩很难拆除，在通道桥内先开一个较大的工作孔，以检验外层注浆效果，总结经验后，再在围护桩和泵房之间按水平注浆加固方案严格控制注浆质量。采用连续钻芯成洞的方法开孔，顶管完成后采用P8防渗和微膨胀砼对孔口进行封闭，开孔范围绑扎钢筋圈网片加固，并加强养护。

 

顶管期间，通道施工时间较长，且有局部形成拱圈不理想，出现了砂层渗漏现象，采取先顶进后清掏的方法，一面安排连续顶进作业时间，增大通道桥顶进端的顶推力快速顶进，减少管内清掏长度，保留管内的砂土长度，以便平衡土压力和减少渗漏，另一面抓紧泵房接收端的开口和封孔施工，缩短停工等待时间，减少地下水渗透携带上部的泥砂数量。拔除钢板桩时，发现A通道钢板桩内局部砂土漏空3米多，土面区有冒浆形成的水泥浆硬壳，主要原因是，A通道桥为单层结构，下部为原状淤泥软土，与砂层渗透性质不同，该区域注浆难度大，外圈层注浆液穿透砂层沿钢板桩插入缝隙上升到地表面形成了水泥浆硬壳，注浆管管孔周围浆液渗透固结的效果就稍差一些，形成拱圈和切断水源的效果不够理想。回填坑洞后再拔除钢板桩，桩缝水泥浆也很多，拔出钢板桩比较困难，证明了钢板桩支护的重要性，对道面砼起到了很好的成品保护作用，同时与注浆液体共同阻断地下水的效果比较明显。通过科学严谨深入地研究和认真精细地施工，最终成功地将雨水排水管道顶通，得到机场管理使用部门的充分肯定。

 

参考文献

 

[1]《建筑地基处理技术规范》，JGJ79—2012．

[2]《深圳市基坑支护技术规范》，SJG05—2011