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【摘要】 本文以某隧道工程为例，探讨了对跨越深基坑电缆沟及管线采取的原位保护贝雷架悬挂托换施工技术，提出了工艺特点，并阐述其工艺原理、流程、操作要点及质量控制等关键技术。实践表明，该套技术能达到安全、快速、经济的效果，有良好经济效益和社会效益。
【关键词】 深基坑 管线 原位保护 贝雷架 悬挂托换 施工技术
近年来，随着城市交通的大力发展，城市地下工程越来越多。地下工程施工往往会面临跨越基坑的各类高密集管线及电缆沟保护问题。若对其迁移势必会造成工期拖延及费用增加，特别是城市电力管线的迁移，程序复杂，社会影响力极大。如何做到在施工过程中電缆沟及信息管线不迁移改道，达到原位保护，且保证其安全运行，是目前在城市地下工程施工中的一项技术难题。
1工程概况
某隧道工程基坑深10～12m，基坑宽度18.3m，基坑围护采用单排钻孔灌注桩结合钢支撑围护结构体系。在K0+618处有一条110kv箱式砼电缆沟，埋深1.6m，与隧道斜交82°（平面位置见图1）。在基坑开挖之前，采用贝雷架托换梁悬挂该电缆沟，工程于2009年9月～2010年4月进行基坑开挖施工，期间对电力沟进行了原位保护，从开挖至托换体系拆除，电缆沟保持安全运行，监测结果显示，托换体系稳定可靠，无事故发生。
2工艺特点
2.1采用贝雷架作托换梁，可对地下工程电缆沟及管线进行原位保护，不影响电缆沟正常使用。
2.2贝雷架托换受力明确，且刚度大，抗剪、抗弯能力强。能较好控制托换体系受力状况及构筑物变形情况，质量安全易保证。
2.3贝雷架托换拆装方便，施工简单，材料可回收，工期省，造价低。
3工艺原理
通过贝雷架作为托换梁，顶部铺设型钢分配梁，与构筑物底部型钢分配梁两端悬吊。托换梁的支撑点采用桩与贝雷架横梁构成支撑体系，从而达到原位保护地下工程电缆沟或管线的目的。（托换结构断面如图2所示）
4工艺流程
贝雷架托换结构设计→支承桩定位施工→贝雷横梁拼装架设→贝雷托换梁拼装架设→托换施工→监控量测→回填换承拆除托架。
5 操作要点
5.1贝雷架托换结构设计
1）贝雷片选型：贝雷片选用国内常用HD200型，规格3×1.5m,构件材料为16Mn，插销材料为30CrMnTi ，弦杆截面特性及容许应力由生产厂家提供或根据有关规范手册查出。
2）根据工程实际确定计算简图，对贝雷桁架涉及杆件进行弦杆容许承载力、斜杆及竖杆容许承载力、抗剪能力、贝雷桁架抗弯能力、刚度验算。
5.2 贝雷横梁、托换梁拼装架设
贝雷梁在地面预先拼装，先将贝雷片按设计片数拼装，分组联结。贝雷片通过两端母子接头相连，在母子接头的圆孔中插入销子，插销锁定，组成单排贝雷架，单排贝雷架之间用支撑架连接，组成双排贝雷架。
在双排贝雷横梁、托换梁两端设置吊点，在桩顶用硬木铺垫，先用汽车吊将贝雷横梁搁置于桩顶，贝雷横梁顶部再铺设硬木铺垫，用汽车吊将贝雷托换梁吊置于贝雷横梁上。托换梁之间可用￠48钢管扣件拉结固定，间距以3m为宜。
5.3托换施工
在托换梁顶部铺设型钢分配梁，间距宜为50cm，两端各宽出托换梁10cm。每根型钢分配梁两端用机械成孔，孔径大小应一致。
在构筑物底部开槽设置型钢分配梁，间距及两边宽出部分应保证与上层分配梁对齐，用符合设计直径要求的吊杆在分配梁孔自上而下穿越，吊杆两端用双螺母对称均匀拧紧，将沟筑物反吊。构筑物底部型钢分配梁的设置应遵循“开槽设梁，边设边拉，逐步推进”的原则。开槽设梁拉接应从构筑物跨中从两端对称施工。待构筑物全部悬吊后，再小心挖除构筑物底部土方至设计标高。（托换实景如图3）
5.4监控量测
在贝雷托换梁的支点、跨中及0.25L处设置监测点，用精密水准仪进行观测。被托换构筑物最大弯距处，应进行应力测试，挠度应满足规范及设计要求。相邻构筑物沉降观测每天不少于3次。定期对反吊杆件、托换梁横向拉结部位进行检查，发现松动现象，采用扭力扳手紧固螺帽。
5.5回填换承拆除托架
在土方回填阶段，禁止拆除保护措施，在顶板混凝土强度达到100％后，管线下方回填可采用支墩换承填土方式，在顶板与被保护管线沟间可砌筑支墩，间距应满足管沟强度及变形所需，管线沟下方土方宜采用砂石分层回填，回填宽度宽出管网沟每侧各2m左右，回填时振捣密实，待支墩强度达到100％，回填稳定后逐步拆除悬吊支撑体系。
6 质量控制
6.1 质量控制标准
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《装配式公路钢桥多用途使用手册》
《贝雷梁使用手册》
6.2质量控制要点
1）充分做好地质、地形的勘测及各项技术准备工作，编制科学、合理的专项施工方案。
2）桩位、桩径、桩长应符合设计及施工规范要求，并做好桩基检测工作。
3）贝雷片及其配件应有质量保证书及荷载使用说明。
4）贝雷架拼装前要逐件检查弦杆、插销、支撑架等构件，严禁使用变形或锈蚀的构件。贝雷梁架设位置应正确，不得偏心。
5）为保护构筑物在悬吊施工时不被损坏，铺设构筑物底部分配梁时，在构筑物两侧下角处外托角钢，内衬2层土工布，局部空隙处用木锲塞密。
6）托换构造上下分配梁间距应保持一致、均匀，并与构筑物和架体水平密贴。
7）贝雷托换梁和贝雷横梁必须随时注意调整，保证成一直线，不得有折弯现象。
7结语
7.1 采用贝雷架托换技术，解决了地下电缆沟及管线原位保护的难题，避免了因迁移对城市及居民生活造成的影响，具有较好的社会效益。
7.2 利用贝雷架托换技术原位保护地下电缆沟及管线，工期省，费用低，本隧道工程采取托换技术，节省电缆改道工期近2月，造价仅为管线迁移费用的20%，具有良好的经济效益。
7.3 利用贝雷架托换技术能普遍适用于跨度小于30m，线荷载小于50KN/M的电缆沟或管线原位保护工程，技术成熟可靠，在城市地下工程施工中具有良好的推广应用前景。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】 深基坑 管线 原位保护 贝雷架 悬挂托换 施工技术
近年来，随着城市交通的大力发展，城市地下工程越来越多。地下工程施工往往会面临跨越基坑的各类高密集管线及电缆沟保护问题。若对其迁移势必会造成工期拖延及费用增加，特别是城市电力管线的迁移，程序复杂，社会影响力极大。如何做到在施工过程中電缆沟及信息管线不迁移改道，达到原位保护，且保证其安全运行，是目前在城市地下工程施工中的一项技术难题。
1工程概况
某隧道工程基坑深10～12m，基坑宽度18.3m，基坑围护采用单排钻孔灌注桩结合钢支撑围护结构体系。在K0+618处有一条110kv箱式砼电缆沟，埋深1.6m，与隧道斜交82°（平面位置见图1）。在基坑开挖之前，采用贝雷架托换梁悬挂该电缆沟，工程于2009年9月～2010年4月进行基坑开挖施工，期间对电力沟进行了原位保护，从开挖至托换体系拆除，电缆沟保持安全运行，监测结果显示，托换体系稳定可靠，无事故发生。
2工艺特点
2.1采用贝雷架作托换梁，可对地下工程电缆沟及管线进行原位保护，不影响电缆沟正常使用。
2.2贝雷架托换受力明确，且刚度大，抗剪、抗弯能力强。能较好控制托换体系受力状况及构筑物变形情况，质量安全易保证。
2.3贝雷架托换拆装方便，施工简单，材料可回收，工期省，造价低。
3工艺原理
通过贝雷架作为托换梁，顶部铺设型钢分配梁，与构筑物底部型钢分配梁两端悬吊。托换梁的支撑点采用桩与贝雷架横梁构成支撑体系，从而达到原位保护地下工程电缆沟或管线的目的。（托换结构断面如图2所示）
4工艺流程
贝雷架托换结构设计→支承桩定位施工→贝雷横梁拼装架设→贝雷托换梁拼装架设→托换施工→监控量测→回填换承拆除托架。
5 操作要点
5.1贝雷架托换结构设计
1）贝雷片选型：贝雷片选用国内常用HD200型，规格3×1.5m,构件材料为16Mn，插销材料为30CrMnTi ，弦杆截面特性及容许应力由生产厂家提供或根据有关规范手册查出。
2）根据工程实际确定计算简图，对贝雷桁架涉及杆件进行弦杆容许承载力、斜杆及竖杆容许承载力、抗剪能力、贝雷桁架抗弯能力、刚度验算。
5.2 贝雷横梁、托换梁拼装架设
贝雷梁在地面预先拼装，先将贝雷片按设计片数拼装，分组联结。贝雷片通过两端母子接头相连，在母子接头的圆孔中插入销子，插销锁定，组成单排贝雷架，单排贝雷架之间用支撑架连接，组成双排贝雷架。
在双排贝雷横梁、托换梁两端设置吊点，在桩顶用硬木铺垫，先用汽车吊将贝雷横梁搁置于桩顶，贝雷横梁顶部再铺设硬木铺垫，用汽车吊将贝雷托换梁吊置于贝雷横梁上。托换梁之间可用￠48钢管扣件拉结固定，间距以3m为宜。
5.3托换施工
在托换梁顶部铺设型钢分配梁，间距宜为50cm，两端各宽出托换梁10cm。每根型钢分配梁两端用机械成孔，孔径大小应一致。
在构筑物底部开槽设置型钢分配梁，间距及两边宽出部分应保证与上层分配梁对齐，用符合设计直径要求的吊杆在分配梁孔自上而下穿越，吊杆两端用双螺母对称均匀拧紧，将沟筑物反吊。构筑物底部型钢分配梁的设置应遵循“开槽设梁，边设边拉，逐步推进”的原则。开槽设梁拉接应从构筑物跨中从两端对称施工。待构筑物全部悬吊后，再小心挖除构筑物底部土方至设计标高。（托换实景如图3）
5.4监控量测
在贝雷托换梁的支点、跨中及0.25L处设置监测点，用精密水准仪进行观测。被托换构筑物最大弯距处，应进行应力测试，挠度应满足规范及设计要求。相邻构筑物沉降观测每天不少于3次。定期对反吊杆件、托换梁横向拉结部位进行检查，发现松动现象，采用扭力扳手紧固螺帽。
5.5回填换承拆除托架
在土方回填阶段，禁止拆除保护措施，在顶板混凝土强度达到100％后，管线下方回填可采用支墩换承填土方式，在顶板与被保护管线沟间可砌筑支墩，间距应满足管沟强度及变形所需，管线沟下方土方宜采用砂石分层回填，回填宽度宽出管网沟每侧各2m左右，回填时振捣密实，待支墩强度达到100％，回填稳定后逐步拆除悬吊支撑体系。
6 质量控制
6.1 质量控制标准
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《装配式公路钢桥多用途使用手册》
《贝雷梁使用手册》
6.2质量控制要点
1）充分做好地质、地形的勘测及各项技术准备工作，编制科学、合理的专项施工方案。
2）桩位、桩径、桩长应符合设计及施工规范要求，并做好桩基检测工作。
3）贝雷片及其配件应有质量保证书及荷载使用说明。
4）贝雷架拼装前要逐件检查弦杆、插销、支撑架等构件，严禁使用变形或锈蚀的构件。贝雷梁架设位置应正确，不得偏心。
5）为保护构筑物在悬吊施工时不被损坏，铺设构筑物底部分配梁时，在构筑物两侧下角处外托角钢，内衬2层土工布，局部空隙处用木锲塞密。
6）托换构造上下分配梁间距应保持一致、均匀，并与构筑物和架体水平密贴。
7）贝雷托换梁和贝雷横梁必须随时注意调整，保证成一直线，不得有折弯现象。
7结语
7.1 采用贝雷架托换技术，解决了地下电缆沟及管线原位保护的难题，避免了因迁移对城市及居民生活造成的影响，具有较好的社会效益。
7.2 利用贝雷架托换技术原位保护地下电缆沟及管线，工期省，费用低，本隧道工程采取托换技术，节省电缆改道工期近2月，造价仅为管线迁移费用的20%，具有良好的经济效益。
7.3 利用贝雷架托换技术能普遍适用于跨度小于30m，线荷载小于50KN/M的电缆沟或管线原位保护工程，技术成熟可靠，在城市地下工程施工中具有良好的推广应用前景。
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