CN113969583B - 横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其包括如下步骤：S1、施工环境勘测；S2、不受高压电缆管线影响地段的基坑结构施工；S3、高压电缆管线的抬高施工；S4、高压电缆管线的布设和悬吊施工；S5、高压电缆管线的完整性保护施工；S6、地下主体结构施工。本发明通过对高压电缆管线进行“两端放射，中间平行”分根分段的布设，可以减轻和缩短高压电缆管线的悬吊重量和跨径，以提高柔性悬吊的安全可靠性，同时借助斜支撑梁、冠梁等地下既有结构，按短跨径长跨径交替、多排平行的方式布设承载钢丝绳以对高压电缆管线进行柔性悬吊，可使悬吊重量均匀地分布于斜支撑梁上，从而进一步提高了悬吊的安全性和稳定性。

Description

横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法

技术领域

本发明涉及地下电缆保护施工技术领域，特指一种横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法。

背景技术

在城市轨道交通车站地下结构施工中，经常会遇到敷设地下深度为7.0m的4根YJV22-8.7/15kV-3×300mm²且每根分别穿设于DN166 mm×8.0mm的PE(聚乙烯)电缆保护管内的10kV软管型高压电缆横穿宽度为53m及以上、深度为10m基坑中部位置，这种情况给地下结构的基坑开挖和主体结构施工带来潜在的安全风险。

在地下结构施工前，须对10kV软管型高压电缆进行保护。现有技术较多采用线路改迁、贝雷梁或工字钢梁或三角形钢桁架梁的小跨径悬吊、斜拉悬吊或悬索悬吊方法进行保护。但是，上述现有技术公开的方法存在以下问题：(1)改迁工作量大、工期长、施工费用高，浪费土地资源、破坏植被、土地流失污染周边环境，干扰片区居民或商家正常生活；(2)小跨径悬吊不适用于基坑宽度为53m及以上大跨径悬吊施工，须在基坑内中间位置施工竖直向支撑柱支撑水平向悬吊梁，既不经济也不便于施工，甚至还会给工程施工带来质量隐患；(3)斜拉悬吊、悬索悬吊施工容易受施工场地空间限制不易实施、施工难度大、施工安全风险高、施工工期长、施工费用高等缺点。

目前，在国内却极少有对横穿53m及以上跨径地下结构基坑中部的10kV软管型高压电缆进行保护施工和预防触电漏电的研究。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其通过对高压电缆管线进行“两端放射，中间平行”分根分段的布设，可以减轻和缩短高压电缆管线的悬吊重量和跨径，以提高柔性悬吊的安全可靠性，同时借助斜支撑梁、冠梁等地下既有结构，按短跨径长跨径交替、多排平行的方式布设承载钢丝绳以对高压电缆管线进行柔性悬吊，可使高压电缆管线的悬吊重量均匀地分布于斜支撑梁上，从而进一步提高了悬吊的安全性和稳定性；本发明通过设置“M”字罩式保护结构，对柔性悬吊后的高压电缆管线进行完整性保护和在地下主体结构施工中预防发生触电事故。

本发明通过下述技术方案实现。

横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其包括如下步骤：

S1、施工环境勘测；

S2、不受高压电缆管线影响地段的基坑结构施工；

S3、高压电缆管线的抬高施工；

S4、高压电缆管线的布设和悬吊施工；

S5、高压电缆管线的完整性保护施工；

S6、地下主体结构施工。

作为具体技术方案，所述步骤S3高压电缆管线的抬高施工包括：

S31、预留长度高压电缆管线的拉出

于地下结构基坑内的中间位置，将地下结构基坑外两侧的电缆井中预留长度的高压电缆管线拉出；

S32、高压电缆管线的临时抬高敷设施工

依据高压电缆管线在电缆井中的预留长度和地下结构的原有设计，对高压电缆管线进行临时抬高敷设施工，以确保受高压电缆管线影响地段的地下结构基坑内的冠梁、挡土墙和斜支撑梁可正常施工。

作为具体技术方案，所述步骤S32中高压电缆管线的临时抬高敷设位置要求如下：

临时抬高敷设长度为，基坑内至基坑外侧10～15m的高压电缆管线长度范围；

临时抬高敷设高度为，高压电缆管线位于冠梁和斜支撑梁顶面以上0.1～0.3m位置处，且使高压电缆管线在基坑内的两侧挡土墙之间呈水平敷设；高压电缆管线在基坑外两侧与挡土墙之间的位置呈1:2～3的坡度敷设。

作为具体技术方案，所述步骤S32高压电缆管线的临时抬高敷设具体为，依据高压电缆管线在电缆井中的预留长度和地下结构的原有设计，于地下结构基坑内中间位置向两侧，沿高压电缆管线敷设走向逐段进行沟槽开挖、管线抬吊、回填夯实沟槽土、包管防水保护和管线顶托安装，每段的施工长度为10～15m，逐段施工至基坑外侧的高压电缆管线10～15m位置处。

作为具体技术方案，所述步骤S4高压电缆管线的布设和悬吊施工包括：

S41、受高压电缆管线影响地段的冠梁和挡土墙施工

在受高压电缆管线影响地段的冠梁和挡土墙的设计位置处开挖沟槽，在沟槽的槽底表面上依次施作垫层、冠梁和挡土墙，使高压电缆管线横穿挡土墙从而被挡土墙顶托和支撑；

S42、受高压电缆管线影响地段的斜支撑梁和斜支撑连梁施工

在受高压电缆管线影响地段的基坑内两端施作斜支撑梁及斜支撑连梁，并在最外侧的斜支撑梁上埋设分根锚固件，而在其余斜支撑梁上埋设悬吊锚固件；

S43、高压电缆管线的分根分段减重布设安装

将临时抬高敷设的高压电缆管线缓缓下放至冠梁和斜支撑梁的顶面上，然后将高压电缆管线通过分根锚固件和悬吊锚固件绑扎固定，使高压电缆管线位于基坑内两端的区域呈“放射状”布设，而位于基坑内中间的位置呈“平行状”布设，以使高压电缆管线整体按“两端放射，中间平行”分根分段的布设于基坑内；

S44、高压电缆管线的柔性悬吊安装

将承载钢丝绳的两端通过悬吊锚固件对称的柔性悬吊设置于基坑的斜支撑梁之间，使承载钢丝绳按短跨径长跨径交替、多排平行的方式布设，并将承载钢丝绳与高压电缆管线柔性悬吊于斜支撑梁之间的区段一一对应通过悬吊钢丝绳绑扎固定。

作为具体技术方案，所述步骤S42中，斜支撑梁的设置数量为六根，且六根所述斜支撑梁在地下结构基坑内的平面上呈“八”字形对称布置。

作为具体技术方案，所述步骤S42中，分根锚固件沿每根斜支撑梁的长度方向均匀埋设有m-1个；悬吊锚固件沿每根斜支撑梁的长度方向均匀埋设有m个；其中m为横穿基坑中部的高压电缆管线的根数。

作为具体技术方案，所述步骤S42中，在所述斜支撑梁的中间位置处的四根主钢筋上焊接埋设钢筋应力计，作为斜支撑梁上的支撑轴力监测点；在所述斜支撑梁与竖直向格构支撑柱的交叉连接处的中间位置钢筋骨架上焊接埋设沉降监测器立杆，使沉降监测器立杆外露斜支撑梁顶面150～250mm，作为格构支撑柱上的沉降监测点。

作为具体技术方案，所述步骤S43和所述步骤S44中，在高压电缆管线与分根锚固件、悬吊锚固件和承载钢丝绳的绑扎位置外表面包裹绝缘橡胶皮垫层，并在绝缘橡胶皮垫层的两端和中部位置使用喉箍拧紧紧固，之后再使用外套塑料管的高强度钢丝进行绑扎。

作为具体技术方案，所述步骤S41中，在施工挡土墙时，在每根高压电缆管线的外周表面包裹宽度超出挡土墙结构两侧3～10cm、厚度为8～12mm的绝缘橡胶皮垫层，在绝缘橡胶皮垫层中部的外周表面包裹遇水膨胀止水条，在每根高压电缆管线与挡土墙结构钢筋之间留有4～10cm间隙的混凝土层。

作为具体技术方案，所述S5高压电缆管线的完整性保护施工包括：

S51、钢丝绳安装：在高压电缆管线的上方和侧面安装钢丝绳，使钢丝绳沿纵向整体呈“M”字形；

S52、防护网安装：在“M”字形顶面的钢丝绳上安装防护网；

S53、灯带安装：在防护网和钢丝绳上安装灯带，从而形成对高压电缆管线的“M”字罩式保护结构；

S54、警示标识安装：在“M”字罩式保护结构上安装警示标识。

与现有技术相比，本发明的优势为：

1、本发明利用车站地下结构原有设计的竖直向格构支撑柱、斜支撑梁、冠梁及挡土墙作为支撑，在沿高压电缆管线敷设走向的斜支撑梁顶面上，分别预埋设分根锚固件和悬吊锚固件，将大跨径的高压电缆管线进行分根、分段布设安装，使其呈“两端放射、中间平行”的形状，不仅减轻了高压电缆管线的悬吊重量，同时缩短了高压电缆管线的悬吊跨径，进而提高了大跨径高压电缆管线柔性悬吊的安全可靠性。

2、本发明通过悬吊锚固件、承载钢丝绳和悬吊钢丝绳对高压电缆管线进行绑扎，以将高压电缆管线按短跨径长跨径交替、多排平行的方式进行柔性悬吊，从而使高压电缆管线的悬吊重量均匀地分布在地下结构基坑内的斜支撑梁上，提高了高压电缆管线悬吊的安全性和稳定性。

3、本发明通过设置“M”字罩式保护结构，可对柔性悬吊后的高压电缆管线的顶面和两侧进行全面保护，其不仅具有遮阴、减弱阳光曝晒，防止高压电缆管线加速老化的作用，还可防止高空坠落物砸断高压电缆管线和破坏柔性悬吊设施；另外，“M”字罩式保护结构中的警示标识可实现提醒、警示机械操作人员在夜间或白天施工作业时严禁越过安全警示线碰撞或碰断高压电缆管而发生触电事故；并且，“M”字罩式保护结构中侧面LED灯带的“波浪”形状安装，除具有增强“M”字罩式保护结构的整体刚度外，还可减小“M”字罩式保护结构的侧面有效面积，有利于天气刮大风时气流的顺畅流通，削弱“M”字罩式保护结构两侧抵挡气流阻力，减轻“M”字罩式保护结构发生剧烈左右摇晃或摆动程度。

4、本发明在高压电缆管线横穿挡土墙结构、分根布设、悬吊安装时，对高压电缆管线进行了全面、有效的预防漏电触电保护施工，从而克服高压电缆管线在悬吊施工中容易发生漏电触电事故的难题。

综上可知，本发明方法的安全可靠性高，施工难度低，施工安全系数高，施工工艺简单，既解决了横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊安全性、完整性保护和预防发生漏电触电事故的技术问题，同时又具有减少施工工作量，缩短施工工期，降低施工成本，不干扰片区居民或商家正常生活，节省土地资源，防止植被破坏及土地流失污染周边环境的作用。

附图说明

图1为本发明横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工的立面图；

图2为本发明横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工的平面图；

图3为图1和图2中Ⅰ-Ⅰ的剖面图；

图4为图1和图2中Ⅱ-Ⅱ的剖面图；

图5为本发明施工方法的流程图；

上述图中各标识的含义为：1-基坑、2-高压电缆管线、3-围护桩、4-格构支撑柱、5-冠梁、6-挡土墙、7-斜支撑梁、8-斜支撑连梁、9-沉降监测器、10-支撑轴力监测点、11-悬吊锚固件、12-承载钢丝绳、13-悬吊钢丝绳、14-顶面钢丝绳、15-底面钢丝绳、16-防护网、17-灯带、18-电源开关箱、19-警示标识牌、20-分根锚固件，21-钢丝绳，22-竖直向钢丝绳。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，请参阅图1至图5，其包括如下步骤：

S1、施工环境勘测

调查和探测高压电缆管线2的地下敷设深度、位置、直径、材质、敷设走向、电缆井位置、高压开闭所位置及周边环境情况；

S2、不受高压电缆管线影响地段的基坑结构施工

在不受高压电缆管线影响地段，于地下结构的基坑1内施作围护桩3、格构支撑柱4、冠梁5和挡土墙6；

S3、高压电缆管线的抬高施工

S31、预留长度高压电缆管线的拉出

于地下结构基坑1内的中间位置，将地下结构基坑1外两侧的电缆井中预留长度的高压电缆管线2拉出；

S32、高压电缆管线的临时抬高敷设施工

依据高压电缆管线2在电缆井中的预留长度和地下结构的原有设计，于地下结构基坑1内中间位置向两侧，沿高压电缆管线2敷设走向逐段进行沟槽开挖、管线抬吊、回填夯实沟槽土、包管防水保护和管线顶托安装，每段的施工长度为10～15m，逐段施工至基坑1外侧的高压电缆管线10～15m位置处；

其中，高压电缆管线2的临时抬高敷设位置要求如下：

临时抬高敷设长度为，基坑1内至基坑1外侧10～15m的高压电缆管线2长度范围；

临时抬高敷设高度为，高压电缆管线2位于冠梁5和斜支撑梁7顶面以上0.1～0.3m位置处，且使高压电缆管线2在基坑1内的两侧挡土墙6之间呈水平敷设；高压电缆管线2在基坑1外两侧与挡土墙6之间的位置呈1:2～3的坡度敷设；

S4、高压电缆管线的布设和悬吊施工

S41、受高压电缆管线影响地段的冠梁和挡土墙施工

在受高压电缆管线2影响地段的冠梁5和挡土墙6的设计位置处开挖沟槽，在沟槽的槽底表面上依次施作垫层、冠梁5和挡土墙6，使高压电缆管线2横穿挡土墙6从而被挡土墙6顶托和支撑；

在施工挡土墙6时，在每根高压电缆管线2的外周表面包裹宽度超出挡土墙6结构两侧3～10cm、厚度为8～12mm的绝缘橡胶皮垫层，在绝缘橡胶皮垫层中部的外周表面包裹遇水膨胀止水条，在每根高压电缆管线2与挡土墙6结构钢筋之间留有4～10cm间隙的混凝土层；

S42、受高压电缆管线影响地段的斜支撑梁和斜支撑连梁施工

在受高压电缆管线2影响地段的基坑1内两端施作斜支撑梁7及斜支撑连梁8，并在最外侧的斜支撑梁7上埋设分根锚固件20，而在其余斜支撑梁7上埋设悬吊锚固件11；

其中，斜支撑梁7的设置数量为六根，且六根斜支撑梁7在地下结构基坑1内的平面上呈“八”字形对称布置；

分根锚固件20沿每根斜支撑梁7的长度方向均匀埋设有m-1个；悬吊锚固件11沿每根斜支撑梁7的长度方向均匀埋设有m个；其中m为横穿基坑1中部的高压电缆管线2的根数；

在斜支撑梁7的中间位置处的四根主钢筋上焊接埋设钢筋应力计，作为斜支撑梁7上的支撑轴力监测点10；在斜支撑梁7与竖直向格构支撑柱4的交叉连接处的中间位置钢筋骨架上焊接埋设沉降监测器立杆，使沉降监测器立杆外露斜支撑梁7顶面150～250mm，作为格构支撑柱4上的沉降监测点9；

S43、高压电缆管线的分根分段减重布设安装

将临时抬高敷设的高压电缆管线2缓缓下放至冠梁5和斜支撑梁7的顶面上，然后将高压电缆管线2通过分根锚固件20和悬吊锚固件11绑扎固定，使高压电缆管线2位于基坑1内两端的区域呈“放射状”布设，而位于基坑1内中间的位置呈“平行状”布设，以使高压电缆管线2整体按“两端放射，中间平行”分根分段的布设于基坑1内；

S44、高压电缆管线的柔性悬吊安装

将承载钢丝绳12的两端通过悬吊锚固件11对称的柔性悬吊设置于基坑1的斜支撑梁7之间，使承载钢丝绳12按短跨径长跨径交替、多排平行的方式布设，并将承载钢丝绳12与高压电缆管线2柔性悬吊于斜支撑梁7之间的区段一一对应通过悬吊钢丝绳13绑扎固定；

在高压电缆管线2与分根锚固件20、悬吊锚固件11和承载钢丝绳12的绑扎位置外表面包裹绝缘橡胶皮垫层，并在绝缘橡胶皮垫层的两端和中部位置使用喉箍拧紧紧固，之后再使用悬吊钢丝绳13外套塑料管进行绑扎；

S5、高压电缆管线的完整性保护施工

S51、钢丝绳安装：在高压电缆管线2的上方和侧面安装钢丝绳21，使钢丝绳21沿纵向整体呈“M”字形；

S52、防护网安装：在“M”字形顶面的钢丝绳上安装防护网16；

S53、灯带安装：在防护网16和钢丝绳21上安装灯带17，从而形成对高压电缆管线2的“M”字罩式保护结构；

S54、警示标识安装：在“M”字罩式保护结构上安装警示标识19。

S6、地下主体结构施工

待地下结构基坑1的开挖条件验收通过后，即可进行地下结构基坑1内的土石方开挖和桩板墙、桩间喷锚、基底验收、底板垫层、底板防水层、地下主体结构底板、墙体和顶板、顶板涂料防水层、根阻层和细石混凝土防水保护层及地下主体结构顶部回填土铺筑施工；其中，自地下结构基坑1开挖至地下主体结构顶板施工完成后止，通过埋设在斜支撑梁7上的钢筋应力计和沉降监测器立杆，实时监测格构支撑柱4的沉降和混凝土斜支撑梁7的支撑轴力，以保证地下结构施工过程的安全。

实施例2

广西某轨道交通车站地下结构施工项目中，在设计深度为10m、宽度为53m的基坑中部位置，敷设有埋地深度为7.0m、YJV22-8.7/15kV-3×300mm²、10kV的四根软管型高压电缆，且每根分别穿设于DN166 mm×8.0mm的PE(聚乙烯)电缆保护管内；下面，如图1至图4所示，本实施例示出了本发明方法在上述工程案例中的具体应用，包括以下步骤：

S1、施工环境勘测

根据车站地下结构施工图设计，详细调查和探测高压电缆管线2(在该项目中为10kV软管型)的地下敷设深度、位置、直径、材质、敷设走向、电缆井位置、高压开闭所位置及周边环境情况，尤其重点调查高压电缆管线2的敷设走向、电缆井位置和高压开闭所位置；须通知和邀请产权单位派人现场指导，严格按照产权单位要求进行施工；须安排专人与产权单位对接，发现情况及时报告产权单位及时进行处理；

S2、高压电缆管线保护方案的设计及其可行性评估

包括保护方案的编制、验算、专家论证及审批。

S21、高压电缆管线保护方案的编制

根据工程特点和施工场地空间的实际情况，对高压电缆管线2的施工保护方案进行设计，具体包括：

1)高压电缆管线的抬高敷设埋深位置设计。利用高压电缆在电缆井中的预留长度和原有设计地下结构，计算高压电缆管线2的临时抬高敷设埋深设计位置，利用地下结构基坑1内两侧挡土墙6顶托、支撑高压电缆管线2，控制高压电缆管线2的临时抬高敷设长度为，基坑1内至基坑1外侧15m的高压电缆管线2长度范围；控制高压电缆管线2的临时抬高敷设高度为，高压电缆管线2位于冠梁5和斜支撑梁7顶面以上0.15m位置处，且使高压电缆管线2在基坑1内的两侧挡土墙6之间呈水平敷设；高压电缆管线2在基坑1外两侧与挡土墙6之间的位置呈1:2.75的坡度敷设，确保地下结构的施工安全、施工质量和在地下结构运营期间结构功能的正常使用。

2)高压电缆管线的分根、分段减重法布设安装。沿高压电缆管线2敷设走向，利用车站地下结构施工图原有设计的地下结构基坑1内两侧的竖直向格构支撑柱4、斜支撑梁7、冠梁5及挡土墙6，将53m跨径高压电缆管线2按分4根、分3区段布设安装呈“两端放射，中间平行”形状，减轻和缩短高压电缆管线2的悬吊重量和跨径，提高53m跨径高压电缆管线2柔性悬吊的安全可靠性。其中3区段布设安装为：在沿高压电缆管线2敷设走向的地下结构基坑1内两侧挡土墙6、冠梁5和斜支撑梁7上，分别支撑和承载长度各为13m的高压电缆管线2；再在沿高压电缆管线2敷设走向的地下结构基坑内中间位置的4根斜支撑梁上7，柔性悬吊剩余长度为27m的高压电缆管线2；

3)高压电缆管线的柔性悬吊安装。在沿高压电缆管线2敷设走向的地下结构基坑1内中间位置4根斜支撑梁7顶面上，分别预埋设悬吊锚固件11，安装4根承载钢丝绳12，使用悬吊钢丝绳13将高压电缆管线2和承载钢丝绳12绑扎悬吊安装。安装后，使高压电缆管线2在地下结构基坑1的平面上呈短跨径长跨径交替、四排平行的方式柔性悬吊安装，使高压电缆管线2的悬吊重量，均匀地分布在地下结构基坑内的4根斜支撑梁7上。

4)高压电缆管线完整性及其柔性悬吊的“M”字罩式保护结构和警示标识保护。对高压电缆管线2的完整性及其柔性悬吊，采用“M”字罩式保护结构进行顶面、两侧面的“M”字罩式保护，除具有遮阴、减弱阳光曝晒，防止高压电缆管线2加速老化的作用外，还可防止高空坠落物砸断高压电缆管线2和破坏高压电缆管线2柔性悬吊设施；通过“M”字罩式保护结构中的警示标识19，可实现提醒、警示机械操作人员在夜间或白天施工作业时严禁越过安全警示线碰撞或碰断高压电缆管线2而发生触电事故。

5)高压电缆管线的预防漏电触电保护。在横穿挡土墙6结构安装、分根布设安装、悬吊安装及其完整性保护的“M”字罩式保护结构施工时，对高压电缆管线2进行预防漏电触电保护施工。

S22、保护方案的验算

S221、承载钢丝绳安全可靠性验算和锚固力验算

1)获取已知条件

根据《公路工程常用数据速查手册》(赵家臻主编，中国建材工业出版社，2008年1月第1版)、《建筑施工手册》(《建筑施工手册》(第五版)编委会，中国建筑工业出版社，2012年12月第五版)、《路桥施工计算手册》(周水兴.何兆益.邹毅松等编著，人民交通出版社，2001年10月第1版)，获取以下已知条件：

钢丝绳采用结构为6×19+1Φ14mm的钢丝绳，其载重安全系数K_要求＝7.0，弹性模量E＝78900MPa，公称抗拉强度[σ]＝1570.00MPa。承载钢丝绳采用2根Φ14mm钢丝绳双拼而成，面积A＝2×0.7249×10^-4＝1.45×10^-4m²，承载钢丝绳自重q₁＝2×0.6850＝1.37kg/m＝13.7N/m。

现场实际使用条件：本项目悬吊保护的电缆规格为YJV22-8.7/15KV-3×300(参照《电线电缆手册》(第1册第2版)(王春江主编，机械工业出版社，2014年4月第2版)中的YJV32-8.7/15KV-3×300mm²，重量q'＝19.861kg/m)，则电缆重量q₂＝17kg/m＝170N/m；PE(聚乙烯)电力电缆保护管DN166mm×8.0mm，其重量q₃＝5.56kg/m＝55.6N/m；总荷载q＝q₁+q₂+q₃＝239.3N/m，为便于计算，总荷载以240N/m计；在地下结构基坑1内编号为ZZCL3和YZCL3的2根斜支撑梁7之间(中跨)跨径lz＝30m、矢高f_z＝1.5m、支点等高；在地下结构基坑1内编号为ZZCL2和ZZCL3的2根斜支撑梁7或编号为YZCL3和YZCL2的2根斜支撑梁7之间(边跨)跨径l_b＝5m、支点等高。

2)计算短跨径、长跨径承载钢丝绳的下料长度

a、在地下结构基坑1内编号为ZZCL3和YZCL3的2根斜支撑梁7之间(中跨)的承载钢丝绳12的绳长：

承载钢丝绳12绳长：

承载钢丝绳12水平力：

承载钢丝绳12弹性伸长量：

无应力承载钢丝绳12绳长：S_Z＝S-ΔS＝30.15m；

b、短跨径承载钢丝绳12的下料长度(短跨径等于中跨)：设承载钢丝绳12每端预留0.4m作为锚固使用，则地下结构基坑1内编号为ZZCL3和YZCL3的2根斜支撑梁7之间的短跨径承载钢丝绳12的绳长：l_短跨径＝S_Z+0.4×2＝30.95m。

c、在地下结构基坑1内编号为ZZCL2和ZZCL3的2根斜支撑梁7或编号为YZCL3和YZCL2的2根斜支撑梁7之间(边跨)的承载钢丝绳绳长：

承载钢丝绳12绳长：

d、长跨径承载钢丝绳12的下料长度(长跨径等于边跨+短跨径+边跨，因承载钢丝绳12与ZZCL3斜支撑梁7、YZCL3斜支撑梁7上的MG2悬吊锚固件11间，保持紧靠但没有进行锚固连接，无锚固点)：设承载钢丝绳12每端预留0.4m作为锚固使用，则在地下结构基坑1内编号为ZZCL2和YZCL2的2根斜支撑梁7之间的长跨径承载钢丝绳12绳长：l_长跨径＝2S_b+l_短跨径＝2×4.988+30.95＝40.93m。

3)承载钢丝绳应力验算

切角：

承载钢丝绳12轴力：

承载钢丝绳12应力：

4)承载钢丝绳安全可靠性验算

安全系数：

验算满足要求。

5)锚固力验算：(锚固点采用2根

钢筋双拼焊接而成，1组(相对应2个)锚固点布设安装1根双拼承载钢丝绳12和1根高压电缆管线2，安全系数K_要求＝7，锚固埋深h＝0.55m，混凝土粘结强度E_b＝2.5N/mm²。

根据地脚螺栓锚固强度计算方法：

拔出锚固力：F＝2×πdhE_b＞7×T₀

＝276.32kN＞7×18.36kN＝128.52kN，验算满足要求。

S222、格构支撑柱的支撑承载力验算

在地下结构基坑1内竖直向格构支撑柱4支撑承载斜支撑梁7、斜支撑连梁8、高压电缆管线2及其悬吊的承载力验算，经车站地下结构施工图设计单位验算：竖直向格构支撑柱4的支撑承载力满足所需支撑承载的要求。

S23、保护方案的专家论证及审批

根据车站地下结构施工图设计获知，在地下结构基坑1内编号为ZZCL3和YZCL3的2根斜支撑梁7之间的悬吊实际最大跨径为27m小于验算跨径lz＝30m。

因跨径lz＝30m时的承载钢丝绳12安全可靠性验算和锚固力验算均满足要求，故高压电缆管线2的柔性悬吊安全可靠。该《保护方案》经建筑、电力行业资深专家进行集中评审和论证，此方案可行、可以实施。

将经专家论证可行、可以实施的《保护方案》，报请建设单位、监理单位、设计单位、产权单位及相关部门审批。

S3、不受高压电缆管线影响地段的基坑结构施工

根据车站地下结构施工图设计，在地下结构基坑1内不受高压电缆管线影响的地段，施作C30水下混凝土围护桩3和格构支撑柱4、冠梁5、挡土墙6；

S4、高压电缆管线的抬高施工

S41、预留长度高压电缆管线的拉出

于地下结构基坑1内的中间位置，开挖沟槽，外露出高压电缆管线2，在高压电缆管线2顶部切割外周的PE(聚乙烯)电缆保护管，将地下结构基坑1外两侧的电缆井中预留长度的高压电缆管线2拉出；

S42、高压电缆管线的临时抬高敷设施工

依据高压电缆管线2在电缆井中的预留长度和地下结构的原有设计，于地下结构基坑1内中间位置向两侧，沿高压电缆管线2敷设走向逐段进行沟槽开挖、管线抬吊、回填夯实沟槽土、包管防水保护和管线顶托安装，每段的施工长度为15m，逐段施工至基坑1外侧的高压电缆管线15m位置处；

其中，沟槽开挖采用机械开挖为主、人工配合为辅的开挖方法，开挖一条上口宽度为23m、下口宽度为3m、深度至原敷设地下高压电缆管线2底部以下0.25m、二级平台且边坡坡度为1:1的沟槽；管线抬吊使用2台25T汽车吊共同抬吊；回填夯实沟槽土时，沟槽土回填夯实至地下结构基坑1内冠梁5和斜支撑梁7底面以下250mm；包管防水保护具体为，对已拉出的预留长度高压电缆，采用与原敷设高压电缆的PE(聚乙烯)电缆保护管相同材质、相同规格的PE(聚乙烯)电缆保护管进行包管和防水保护施工；管线顶托安装为，在回填夯实沟槽土顶面，采用外径

焊接钢管架设“H”型支撑平台顶托和支撑高压电缆管线2底部；

临时抬高后高压电缆管线2的质量要求满足：高压电缆管线2的临时抬高敷设长度为，基坑1内至基坑1外侧15m的高压电缆管线2长度范围；高压电缆管线2的临时抬高敷设高度为，高压电缆管线2位于冠梁5和斜支撑梁7顶面以上0.15m位置处，且使高压电缆管线2在基坑1内的两侧挡土墙6之间呈水平敷设；高压电缆管线2在基坑1外两侧与挡土墙6之间的位置呈1:2.75的坡度敷设，以确保地下结构的施工安全、施工质量和在地下结构运营期间结构功能的正常使用。

S5、高压电缆管线的布设和悬吊施工

S51、受高压电缆管线影响地段的冠梁和挡土墙施工

1)冠梁和挡土墙施工

在地下结构基坑1内受高压电缆管线2影响地段未施作冠梁5和挡土墙6的设计位置处，分别垂直于高压电缆管线2敷设走向，采用机械开挖为主、人工配合为辅的开挖方法，开挖一条上口宽度为7m、下口宽度为2m、深度至冠梁5底部以下0.25m、边坡坡度为1:1的沟槽；在沟槽的槽底表面上依次施作垫层、冠梁5和挡土墙6，使高压电缆管线2横穿挡土墙6从而被挡土墙6顶托和支撑；

2)高压电缆管线横穿挡土墙结构时的预防漏电和渗水保护施工

在施工挡土墙6时，须对横穿挡土墙6结构的高压电缆管线2进行预防漏电和渗水保护施工，即在每根高压电缆管线2的外周表面包裹1道宽度超出挡土墙6结构各侧50mm、厚度10mm的绝缘橡胶皮垫层，并在绝缘橡胶皮垫层的两端和中部位置，分别使用与高压电缆管线2外径相同的喉箍拧紧紧固，使绝缘橡胶皮垫层与高压电缆管线2紧密贴合在一起，隔断高压电缆管线2与挡土墙6结构内钢筋间的漏电传导；在每根高压电缆管线2绝缘橡胶皮垫层宽度略中间位置外周表面包裹1道规格为(厚度)30mm×(宽度)40mm的遇水膨胀止水条，遇水膨胀止水条遇水后体积膨胀，可阻止地下结构基坑1的外地表水通过高压电缆管线2与挡土墙6结构混凝土间缝隙渗入地下结构基坑1内，以避免影响地下结构施工质量；并且，在每根高压电缆管线2绝缘橡胶皮垫层外周表面包裹的遇水膨胀止水条放置于挡土墙6结构中间位置，使每根高压电缆管线2之间保持150mm间隙，从而有利于挡土墙6的混凝土在每根高压电缆管线2之间浇筑振捣密实；另外，在高压电缆管线2安装区域外边缘5cm外的挡土墙6设计位置处，安装挡土墙6结构钢筋和模板，并浇筑C30混凝土，使挡土墙6混凝土全部包裹高压电缆管线2，待挡土墙6混凝土成型后顶托和支撑高压电缆管线2，从而使每根高压电缆管线2与挡土墙6结构钢筋之间留有5cm间隙的混凝土层。

S52、受高压电缆管线影响地段的斜支撑梁和斜支撑连梁施工

在受高压电缆管线2影响地段的基坑1内两端施作斜支撑梁7及斜支撑连梁8，并在最外侧的斜支撑梁7上埋设分根锚固件20，而在其余斜支撑梁7上埋设悬吊锚固件11；其中，斜支撑梁7的设置数量为六根，且六根斜支撑梁7在地下结构基坑1内的平面上呈“八”字形对称布置；分根锚固件20沿每根斜支撑梁7的长度方向均匀埋设有3个；悬吊锚固件11沿每根斜支撑梁7的长度方向均匀埋设有4个，具体施工过程包括如下步骤：

1)斜支撑梁和斜支撑连梁的钢筋骨架安装

在地下结构基坑1内高压电缆管线2抬高后敷设走向正下方的回填夯实沟槽土顶面上的斜支撑梁7、斜支撑连梁8的设计位置处，先安装地下结构基坑1内平面上呈“八”字形状的6根斜支撑梁和斜支撑连梁8的钢筋骨架，并将竖直向格构支撑柱4伸入斜支撑梁7内，与斜支撑梁7内的钢筋焊接连接，使斜支撑梁7与竖直向格构支撑柱4交叉连接；

为了便于理解，如图2所示，在本实施例中对六根斜支撑梁7进行了编号，分别从地下结构基坑1内两侧冠梁5端开始至基坑1内中间位置进行编号，其编号分别为ZZCL1、ZZCL2、ZZCL3和YZCL1、YZCL2、YZCL3；其中，编号为ZZCL3和YZCL3的2根斜支撑梁7分别位于基坑1内中间位置的左侧和右侧；

2)斜支撑梁上支撑轴力、格构支撑柱上沉降监测点埋设

在每根斜支撑梁7的中间位置处内四根主钢筋上焊接埋设振弦式JMZX型钢筋应力计，作为斜支撑梁7上支撑轴力监测点；在斜支撑梁7与竖直向格构支撑柱4的交叉连接处的中间位置钢筋骨架上焊接埋设沉降监测器立杆9，使沉降监测器立杆9外露出斜支撑梁7的顶面200mm，作为格构支撑柱4上的沉降监测点，从而可通过对斜支撑梁7上支撑轴力和格构支撑柱4上的沉降进行监测，既实现了对地下结构基坑1变形的实时施工监测，又可对高压电缆管线2的悬吊变形进行实时施工监测，这样不仅减少施工监测的工作量，同时也降低监测技术人员劳动强度。

3)分根锚固件和悬吊锚固件的埋设

分根锚固件20的埋设如图2所示，在地下结构基坑1内高压电缆管线2敷设走向正下方且编号为ZZCL1和YZCL1的2根斜支撑梁7中间位置钢筋骨架上，分别焊接埋设3处相隔间距为300mm的分根锚固件20。对分根锚固件20分别从高压电缆管线2敷设走向的左侧至右侧进行编号，其编号分别为DFMG1、DFMG2和DFMG3。分根锚固件20采用1根长度为1000mm的

热轧带肋钢筋，其中：钢筋一端竖直向焊接埋入斜支撑梁7内550mm，另一端竖直向外露出斜支撑梁7顶面450mm。埋入斜支撑梁7内端的分根锚固件20与斜支撑梁7内钢筋焊接连接。另外，埋入时，使同在1根斜支撑梁7上的纵向各处分根锚固件20同处一直线上(例如：在编号为ZZCL1斜支撑梁7上的DFMG1、DFMG2、DFMG3同处一直线上，在编号为YZCL1斜支撑梁7上的DFMG1、DFMG2、DFMG3同处一直线上)。

悬吊锚固件11的埋设如图2所示，在地下结构基坑1内高压电缆管线2敷设走向正下方且编号为ZZCL2、ZZCL3和YZCL3、YZCL2的4根斜支撑梁7中间位置钢筋骨架上，分别焊接埋设4处相隔间距为600mm的悬吊锚固件11。对悬吊锚固件11分别从高压电缆管线2敷设走向的左侧至右侧进行编号，其编号分别为MG1、MG2、MG3、MG4。悬吊锚固件11采用2根长度为2000mm的

热轧带肋钢筋，经冷弯加工制成“U”字形状双拼焊接而成，其中，悬吊锚固件11开口端竖直向焊接埋入斜支撑梁7内550mm，闭口端竖直向外露出斜支撑梁7顶面450mm。埋入斜支撑梁7内端的悬吊锚固件11与斜支撑梁7内的钢筋焊接连接。埋入时，使各处悬吊锚固件11的正面或背面与高压电缆管线2敷设走向保持平行；使分别在编号为ZZCL2、ZZCL3、YZCL3、YZCL2的4根斜支撑梁7上的横向各处悬吊锚固件11同处一直线上(例如：在编号为ZZCL2斜支撑梁7上的MG1、在编号为ZZCL3斜支撑梁7上的MG1、在编号为YZCL3斜支撑梁7上的MG1、在编号为YZCL2斜支撑梁7上的MG1同处一直线上；在编号为ZZCL2斜支撑梁7上的MG2、在编号为ZZCL3斜支撑梁7上的MG2、在编号为YZCL3斜支撑梁7上的MG2、在编号为YZCL2斜支撑梁7上的MG2同处一直线上，……依次类推)；使同在1根斜支撑梁7上的纵向各处悬吊锚固件11同处一直线上(例如：在编号为ZZCL2斜支撑梁7上的MG1、MG2、MG3、MG4同处一直线上，在编号为ZZCL3斜支撑梁7上的MG1、MG2、MG3、MG4同处一直线上，……依次类推)。

4)斜支撑梁和斜支撑连梁混凝土浇筑

待斜支撑梁7及其之间的斜支撑连梁8的钢筋骨架安装、沉降监测器立杆埋设、支撑轴力监测钢筋应力计埋设、分根锚固件20埋设、悬吊锚固件11埋设、格构支撑柱4与斜支撑梁7间交叉焊接连接完毕，经检查验收合格后，方可施作C30混凝土对斜支撑梁7及其之间的斜支撑连梁8进行浇筑。

S53、高压电缆管线的分根分段减重布设安装

拆除“H”型支撑平台顶托，将临时抬高敷设的高压电缆管线2缓缓下放至冠梁5和斜支撑梁7的顶面上，然后将高压电缆管线2通过分根锚固件20和悬吊锚固件11绑扎固定，使高压电缆管线2位于基坑1内两端的区域呈“放射状”布设，而位于基坑1内中间的位置呈“平行状”布设，以使高压电缆管线2整体按“两端放射，中间平行”分根分段的布设于基坑1内，具体施工过程包括如下步骤：

1)锚固件的抗拔力检测

待斜支撑梁7及其之间的斜支撑连梁8混凝土强度满足设计要求后，须对埋设的各处分根锚固件20、悬吊锚固件11进行抗拔力检测，其中分根锚固件20的抗拔力均须大于90kN，悬吊锚固件11抗拔力均须大于150kN，且分根锚固件20、悬吊锚固件11不发生断裂视为合格标准，方可进高压电缆管线2的分根布设安装。

2)高压电缆管线的布设安装

如图2所示，将高压电缆管线2按分4根、分3区段布设安装。其中3区段布设安装为：在沿高压电缆管线2敷设走向的地下结构基坑1内两侧挡土墙6、冠梁5、斜支撑梁7上，分别支撑和承载长度各为13m的高压电缆管线2；再在沿高压电缆管线2敷设走向的地下结构基坑1内中间位置4根斜支撑梁7上，柔性悬吊剩余长度为27m的高压电缆管线2。安装后，使高压电缆管线2在地下结构基坑1平面上呈“两端放射状、中间平行四排”的形状，以减轻和缩短高压电缆管线2的悬吊重量和跨径，提高53m跨径高压电缆管线2柔性悬吊的安全可靠性。具体分根布设操作为：

第1根高压电缆管线2的布设。将第1根高压电缆管线2沿敷设走向，布设在ZZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG1分根锚固件20的左侧位置、ZZCL2斜支撑梁7上编号为MG1悬吊锚固件11的右侧位置、ZZCL3斜支撑梁7上编号为MG1悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL3斜支撑梁7上编号为MG1悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL2斜支撑梁7上编号为MG1悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG1分根锚固件20的左侧位置。

第2根高压电缆管线2的布设。将第2根高压电缆管线2沿敷设走向，布设在ZZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG1的分根锚固件20的右侧与DFMG2分根锚固件20的左侧中间位置、ZZCL2斜支撑梁7上编号为MG2悬吊锚固件11的右侧位置、ZZCL3斜支撑梁7上编号为MG2悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL3斜支撑梁7上编号为MG2悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL2斜支撑梁7上编号为MG2悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG1的分根锚固件20的右侧与编号为DFMG2的分根锚固件20的左侧中间位置。

第3根高压电缆管线2的布设。将第3根高压电缆管线2沿敷设走向，布设在ZZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG2的分根锚固件20的右侧与DFMG3分根锚固件20的左侧中间位置、ZZCL2斜支撑梁7上编号为MG3悬吊锚固件11的右侧位置、ZZCL3斜支撑梁7上编号为MG3悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL3斜支撑梁上编号为MG3悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL2斜支撑梁7上编号为MG3悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG2分根锚固件20的右侧与DFMG3的分根锚固件20的左侧中间位置。

第4根高压电缆管线2的布设。将第4根高压电缆管线2沿敷设走向，布设在ZZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG3的分根锚固件20的右侧位置、ZZCL2斜支撑梁7上编号为MG4悬吊锚固件11的右侧位置、ZZCL3斜支撑梁7上编号为MG4悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL3斜支撑梁7上编号为MG4悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL2斜支撑梁7上编号为MG4悬吊锚固件11的右侧位置、YZCL1斜支撑梁7上编号为DFMG3的分根锚固件20的右侧位置。

3)高压电缆管线分根布设时的预防漏电触电保护施工

按上述方式将4根高压电缆管线2布设完毕后，将高压电缆管线2通过分根锚固件20和悬吊锚固件11绑扎固定，在每根高压电缆管线2与分根锚固件20、悬吊锚固件11的绑扎点位置处的外周表面，包裹1道宽度为100mm、厚度10mm绝缘橡胶皮垫层，并在绝缘橡胶皮垫层的两端和中部位置，分别使用与高压电缆管线2外径相同的喉箍拧紧紧固，使绝缘橡胶皮垫层与高压电缆管线2紧密贴合在一起，以隔断高压电缆管线2与分根锚固件20、悬吊锚固件11间的漏电传导；再使用外套塑料管的高强度钢丝，将每根高压电缆管线2与分根锚固件20和悬吊锚固件11间绑扎牢固，防止在绑扎点位置的高压电缆管线2在地下结构施工期间因其自身长期受阳光曝晒老化或因受刮风左右摆动影响，破损高压电缆管线2而发生漏电事故。

S54、高压电缆管线的柔性悬吊安装

将承载钢丝绳12的两端通过悬吊锚固件11对称的柔性悬吊设置于基坑1的斜支撑梁7之间，使承载钢丝绳12按短跨径长跨径交替、四排平行的方式布设，并将承载钢丝绳12与高压电缆管线2柔性悬吊于斜支撑梁7之间的区段一一对应通过悬吊钢丝绳13绑扎固定。其中，承载钢丝绳12采用2根

钢丝绳使用8字型钢丝绳铝套双拼而成，以增大承载钢丝绳12的有效面积，提高承载钢丝绳的承载力和悬吊的安全可靠性；承载钢丝绳12两端分别使用3个间距为100mm卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳12锁紧固定的安全可靠性。具体的，高压电缆管线2的柔性悬吊安装的施工过程包括如下步骤：

1)承载钢丝绳的锚固安装

第1根承载钢丝绳12的短跨径锚固安装。将承载钢丝绳12一端穿过ZZCL3斜支撑梁上MG1悬吊锚固件11中间的“U型”孔，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳12后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳12锁紧固定的安全可靠性；将承载钢丝绳12另一端穿过YZCL3斜支撑梁7上MG1悬吊锚固件11中间的“U型”孔，使用拉紧器拉直、拉紧承载钢丝绳12，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳12后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳锁紧固定的安全可靠性，使承载钢丝绳12横跨在ZZCL3斜支撑梁7和YZCL3斜支撑梁7顶面上。

第2根承载钢丝绳12的长跨径锚固安装。将承载钢丝绳12一端穿过ZZCL2斜支撑梁7上MG2承载钢丝绳12中间的“U型”孔，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳12后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳12锁紧固定的安全可靠性；将承载钢丝绳12另一端穿过YZCL2斜支撑梁7上MG2悬吊锚固件11中间的“U型”孔，使用拉紧器拉直、拉紧承载钢丝绳12，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳12后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳12锁紧固定的安全可靠性。使承载钢丝绳12横跨在ZZCL2斜支撑梁7、ZZCL3斜支撑梁7、YZCL3斜支撑梁7、YZCL2斜支撑梁7顶面上，且承载钢丝绳12与ZZCL3斜支撑梁7、YZCL3斜支撑梁7上的MG2悬吊锚固件11之间保持紧靠，但没有进行锚固连接，无锚固点。

第3根承载钢丝绳12的短跨径锚固安装。将承载钢丝绳12一端穿过ZZCL3斜支撑梁7上MG3悬吊锚固件11中间的“U型”孔，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳12后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳12锁紧固定的安全可靠性；将承载钢丝绳12另一端穿过YZCL3斜支撑梁7上MG3悬吊锚固件11中间的“U型”孔，使用拉紧器拉直、拉紧承载钢丝绳12，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳锁紧固定的安全可靠性，使承载钢丝绳12横跨在ZZCL3斜支撑梁7和YZCL3斜支撑梁7顶面上。

第4根承载钢丝绳12的长跨径锚固安装。将承载钢丝绳12一端穿过ZZCL2斜支撑梁7上MG4悬吊锚固件11中间的“U型”孔，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳12后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳12锁紧固定的安全可靠性；将承载钢丝绳12另一端穿过YZCL2斜支撑梁7上MG4悬吊锚固件11中间的“U型”孔，使用拉紧器拉直、拉紧承载钢丝绳12，绕缠悬吊锚固件11根部4圈，返折回承载钢丝绳12后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离承载钢丝绳12端头不少于100mm，以提高承载钢丝绳锁紧固定的安全可靠性。使承载钢丝绳12横跨在ZZCL2斜支撑梁7、ZZCL3斜支撑梁7、YZCL3斜支撑梁7、YZCL2斜支撑梁7顶面上，且承载钢丝绳12与ZZCL3斜支撑梁7、YZCL3斜支撑梁7上的MG4悬吊锚固件11之间保持紧靠，但没有进行锚固连接，无锚固点。

2)高压电缆管线的悬吊安装

按上述方式将4根承载钢丝绳12锚固安装完毕后，即可将高压电缆管线2与承载钢丝绳12之间一一对应的通过悬吊钢丝绳13进行绑扎；在地下结构基坑1内中间位置编号为ZZCL3斜支撑梁7和编号为YZCL3斜支撑梁7之间范围内的高压电缆管线2，分别从编号为ZZCL3斜支撑梁7和编号为YZCL3斜支撑梁7开始悬吊，至ZZCL3斜支撑梁7与YZCL3斜支撑梁7的中间位置，按间隔距离为1m设置1个悬吊点进行悬吊安装；具体的，先将第1根高压电缆管线2与第1根承载钢丝绳之间绑扎安装，悬吊安装采用绑扎法，即将

悬吊钢丝绳13一端穿过

空心塑料管，垂直绕过高压电缆管线2的绝缘橡胶皮垫层底部和承载钢丝绳12顶面；将悬吊钢丝绳13两端交叉绕缠1圈返折回悬吊钢丝绳13后；将空心塑料管移动至高压电缆管线2的绝缘橡胶皮垫层底部；将悬吊钢丝绳13两端分别使用2个卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离悬吊钢丝绳13端头不少于100mm，以提高悬吊钢丝绳13锁紧固定的安全可靠性。按上述方式，通过悬吊钢丝绳13依次完成剩余高压电缆管线2与承载钢丝绳12之间的一一对应绑扎，从而完成了高压电缆管线2的悬吊安装。安装后，使高压电缆管线2在地下结构基坑1的平面上呈短跨径长跨径交替、四排平行的方式柔性悬吊安装，使高压电缆管线2的悬吊重量，均匀地分布在地下结构基坑内的4根斜支撑梁7上。

3)高压电缆管线悬吊安装时的预防漏电触电保护施工

在上述高压电缆管线2的悬吊安装施工过程中，需要进行预防漏电保护施工，即在悬吊安装位置处的高压电缆管线2外周表面，包裹1道宽度为100mm、厚度10mm绝缘橡胶皮垫层，并在绝缘橡胶皮垫层的两端和中部位置，分别使用与高压电缆管线2外径相同的喉箍拧紧紧固，使绝缘橡胶皮垫层与高压电缆管线2紧密贴合在一起，隔断高压电缆管线2与悬吊钢丝绳13、承载钢丝绳12之间的漏电传导；在绝缘橡胶皮垫层与悬吊钢丝绳13之间设置1道

空心塑料管，除具有隔断漏电传导外，还可减轻悬吊钢丝绳13在地下结构施工期间对绝缘橡胶皮垫层的磨损，防止在悬吊点位置处的高压电缆管线2在地下结构施工期间因其自身长期受阳光曝晒老化或因受重力下坠或因受刮风左右摆动影响，破损高压电缆管线2而发生漏电事故。

S6、高压电缆管线的完整性保护施工

对柔性悬吊后的高压电缆管线2采用“M”字罩式保护结构进行顶面、两侧面的“M”字罩式保护，除具有遮阴、减弱阳光曝晒，防止高压电缆管线加速老化的作用外，还防止高空坠落物砸断高压电缆管线2和破坏高压电缆管线2的柔性悬吊设施，同时可起到提醒、警示机械操作人员在夜间或白天施工作业时严禁越过安全警示线碰撞或碰断高压电缆管线2而发生触电事故的作用。“M”字罩式保护结构包括钢丝绳安装、防护网安装、灯带安装和警示标识安装，具体如下所示：

S61、钢丝绳安装

即在高压电缆管线2的上方和侧面安装钢丝绳21，使钢丝绳21沿纵向整体呈“M”字形，所述钢丝绳21包括顶面钢丝绳14、底面钢丝绳15和竖直向钢丝绳22；钢丝绳21的安装具体包括如下步骤：

1)顶面钢丝绳安装

在高压电缆管线2所在位置的地下结构基坑1内两侧的挡土墙6上，距离高压电缆管线2上方1000mm位置处，分别水平向钻取深度为挡土墙6结构厚度、相隔间距为1300mm的4个

孔洞，并在挡土墙6的背面4个孔洞正上方300mm位置处布设挂钩；其中，中间2个孔洞的位置低于两侧最外边缘孔洞位置50mm；

将1根

顶面钢丝绳14一端穿过地下结构基坑1内任意一侧挡土墙6上任意1孔孔洞内，与挡土墙6背面孔洞正上方挂钩绕缠4圈，返折回顶面钢丝绳14后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离顶面钢丝绳14端头不少于100mm，以提高顶面钢丝绳14锁紧固定的安全可靠性；将顶面钢丝绳14另一端穿过地下结构基坑1内另一侧挡土墙6上相对应的1个孔洞内，使用拉紧器拉直、拉紧顶面钢丝绳14，与挡土墙6背面孔洞正上方挂钩绕缠4圈，返折回顶面钢丝绳后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离顶面钢丝绳14端头不少于100mm，提高顶面钢丝绳14锁紧固定的安全可靠性。

按照第1根顶面钢丝绳14的安装方法，依次完成剩余3根顶面钢丝绳14的安装。安装后，使4根顶面钢丝绳14呈“两侧最外边缘高中间低”的凹面，且使顶面钢丝绳14的垂直投影水平面宽度超出高压电缆管线2的分根布设安装位置各侧1000mm。

2)底面钢丝绳安装

先钻孔、植入锚固钢筋，即在地下结构基坑1内两侧冠梁5和斜支撑梁7顶面上，沿顶面钢丝绳14两侧最外边缘钢丝绳的垂直投影线，分别钻取深度为

的圆孔，并植入长度为1000mm的

热轧带肋钢筋。钢筋一端竖直向植入斜支撑梁7内550mm，钢筋另一端竖直向外露出斜支撑梁7顶面450mm；

之后安装底面钢丝绳15，即将1根

底面钢丝绳15一端与地下结构基坑1内任意一侧冠梁5顶面上的植入钢筋根部绕缠4圈，返折回底面钢丝绳15后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离底面钢丝绳15端头不少于100mm，以提高底面钢丝绳15锁紧固定的安全可靠性；将底面钢丝绳15另一端与地下结构基坑1内另一侧冠梁5顶面上相对应的植入钢筋，使用拉紧器拉直、拉紧底面钢丝绳15，绕缠植入钢筋根部4圈，返折回底面钢丝绳15后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离底面钢丝绳15端头不少于100mm，以提高底面钢丝绳15锁紧固定的安全可靠性。底面钢丝绳15与斜支撑梁7的顶面上植入钢筋之间，使用高强度钢丝绑扎牢固，以防止天气刮大风时使底面钢丝绳15左右摆动。

按照第1根底面钢丝绳15的安装方法，完成剩余1根底面钢丝绳15的安装。两侧底面钢丝绳15的安装位置，分别为分根布设的第1根、第4根高压电缆管线2的安装位置向两侧外延伸1000mm的位置处。

3)竖直向钢丝绳连接。

为了增强“M”字罩式保护结构的整体刚度，减轻天气刮大风时“M”字罩式保护结构发生剧烈左右摇晃或摆动，在顶面钢丝绳14两侧最外边缘钢丝绳和底面钢丝绳15上，沿高压电缆管线2敷设走向，分别按相隔间距为10000mm设置1个竖直向连接点，使用

竖直向钢丝绳22和卡扣锁进行竖直向连接，具体连接操作如下：

在顶面钢丝绳14两侧最外边缘钢丝绳和底面钢丝绳15之间竖直向连接处，将

竖直向钢丝绳22一端缠绕顶面钢丝绳2圈，返折回竖直向钢丝绳22后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离竖直向钢丝绳22端头不少于100mm，以提高竖直向钢丝绳22锁紧固定的安全可靠性；将

竖直向钢丝绳22另一端缠绕底面钢丝绳15两圈，返折回竖直向钢丝绳22后，使用3个间距为100mm的卡扣锁锁紧固定，最后1个卡扣锁距离竖直向钢丝绳22端头不少于100mm，以提高竖直向钢丝绳22锁紧固定的安全可靠性。

S62、防护网安装

待顶面钢丝绳14和底面钢丝绳15安装完成后，在顶面钢丝绳14上方安装双层防护网16，第二层防护网16沿高压电缆管线2敷设走向的接缝位置，须与第一层防护网16沿高压电缆管线2敷设走向的接缝位置错开，错开距离不少于1000mm。防护网16的材质采用迪尼玛，规格为长度70000mm、宽度4500mm。防护网16与顶面钢丝绳14两侧最外边缘钢丝绳间采用环扣法连接，与顶面钢丝绳14中间位置钢丝绳间采用迪尼玛绳绑扎连接，防护网16间采用迪尼玛绳螺旋缠绕法连接。安装后，使双层防护网16与顶面钢丝绳14之间紧密、牢固地贴合在一起。防护网16除具有遮阴作用，可减弱阳光曝晒，减缓高压电缆管线2的老化，还具有防止高空坠落物砸断高压电缆管线2和破坏高压电缆管线2柔性悬吊设施的作用。

S63、灯带安装

待防护网16安装完成后，在防护网16顶面和顶面钢丝绳14两侧最外边缘钢丝绳顶面，分别安装顶面双色LED灯带17；在顶面钢丝绳14两侧最外边缘钢丝绳和底面钢丝绳15之间，分别安装侧面双色LED灯带17。LED双色光为红、白两种色光。灯带安装具体包括如下步骤：

1)顶面双色LED灯带安装

将LED灯带17一端从地下结构基坑1内任意一侧挡土墙6上开始，沿顶面钢丝绳14任意一侧最外边缘钢丝绳进行螺旋缠绕至地下结构基坑1内另一侧挡土墙6上固定后；再沿挡土墙6墙面拉直至顶面钢丝绳14另一侧最外边缘钢丝绳处的挡土墙6上固定后；再沿顶面钢丝绳14另一侧最外边缘钢丝绳进行螺旋缠绕返回至地下结构基坑1内开始侧挡土墙6上固定后；再沿防护网16顶面对角线拉直至地下结构基坑1内另一侧挡土墙6上固定后，再沿挡土墙6墙面拉直至顶面钢丝绳14另一侧最外边缘钢丝绳处的挡土墙6上固定后，再沿防护网16顶面对角线拉直返回至地下结构基坑1内开始侧挡土墙6上固定。LED灯带17另一端与电源开关箱18连接。

LED灯带17与顶面钢丝绳14两侧最外边缘钢丝绳间采用螺旋缠绕法连接；与顶面钢丝绳14中间位置钢丝绳间采用迪尼玛绳间断式绑扎连接，绑扎点相隔间距为500mm。安装后，使顶面LED灯带17在地下结构基坑1内水平面上呈

形状，使LED灯带17与防护网16、顶面钢丝绳14间紧密、牢固地贴合在一起。

2)侧面双色LED灯带17安装。

将LED灯带17一端从地下结构基坑1内任意一侧挡土墙6上开始，在顶面钢丝绳14任意一侧最外边缘钢丝绳上螺旋缠绕2圈，再往下拉直至底面钢丝绳15上螺旋缠绕2圈，再往上拉直至顶面钢丝绳14上螺旋缠绕2圈，再往下拉直至底面钢丝绳15上螺旋缠绕2圈，依次循环螺旋缠绕，直至LED灯带17缠绕至地下结构基坑1内另一侧挡土墙6上固定；之后，再沿挡土墙6墙面拉直至顶面钢丝绳14另一侧最外边缘钢丝绳处的挡土墙6上固定后；在顶面钢丝绳14任意一侧最外边缘钢丝绳上螺旋缠绕2圈后，再往下拉直至底面钢丝绳15上螺旋缠绕2圈后，再往上拉直至顶面钢丝绳14上螺旋缠绕2圈后，再往下拉直至底面钢丝绳15上螺旋缠绕2圈后，依次循环螺旋缠绕，直至LED灯带17缠绕至地下结构基坑1内开始侧挡土墙6上固定。LED灯带17另一端与电源开关箱18连接。

LED灯带17与顶面钢丝绳14和底面钢丝绳15间采用螺旋缠绕法连接；在同1根顶面钢丝绳14或底面钢丝绳15上螺旋缠绕点间的相隔间距为2000mm；在顶面钢丝绳14上螺旋缠绕点与在底面钢丝绳15上螺旋缠绕点间的相隔间距为1000mm。安装后，使侧面LED灯带17在地下结构基坑1内竖直面上呈“波浪”形状，使顶面钢丝绳14和底面钢丝绳15牢固地连接在一起。

通过“M”字罩式保护结构的顶面、两侧三个方向LED灯发射出的红、白双色光，提醒、警示机械操作人员在夜间或白天施工作业时严禁越过安全警示线碰撞或碰断高压电缆管线2而发生触电事故；通过侧面LED灯带的“波浪”形状安装，除具有增强“M”字罩式保护结构的整体刚度外，还减小“M”字罩式保护结构的侧面有效面积，有利于天气刮大风时气流的顺畅流通，削弱“M”字罩式保护结构两侧抵挡气流阻力，减轻“M”字罩式保护结构发生剧烈左右摇晃或摆动。

S64、警示标识安装

在“M”字罩式保护结构两侧的顶面钢丝绳14上，分别悬挂相隔间距为15000mm“下方有高压、禁止靠近”的警示标识19；在“M”字罩式保护结构外侧区域且高压电缆管线2所在位置的地下结构基坑1内两侧挡土墙6的墙面上，喷涂“此区域有高压、禁止靠近”的警示标识19。通过两侧悬挂的警示标识19和挡土墙6墙面上喷涂的警示标识19，提醒、警示机械操作人员在夜间或白天施工作业时严禁越过安全警示线碰撞或碰断高压电缆管线2而发生触电事故。

S7、地下主体结构施工

待地下结构基坑1开挖条件验收通过后，即可进行地下结构基坑1内土石方开挖、桩板墙、桩间喷锚、基底验收、底板垫层、底板防水层、地下主体结构(底板、墙体和顶板)、顶板涂料防水层、根阻层和细石混凝土防水保护层及地下主体结构顶部回填土铺筑施工；其中，自地下结构基坑1开挖至地下主体结构顶板施工完成后止，通过埋设在斜支撑梁7上的钢筋应力计和沉降监测器立杆，实时监测格构支撑柱4的沉降和混凝土斜支撑梁7的支撑轴力，以保证地下结构施工过程的安全。

通过上述步骤，成功解决了该项目中，横穿53m跨径地下结构基坑中部10kV软管型高压电缆管线的柔性悬吊安全性、完整性保护和预防发生漏电触电事故的施工难题，可为今后类似工程的施工提供可靠的依据。

Claims (10)

1.横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、施工环境勘测；

S2、不受高压电缆管线影响地段的基坑结构施工；

S3、高压电缆管线的抬高施工；

S4、高压电缆管线的布设和悬吊施工：

S41、受高压电缆管线影响地段的冠梁和挡土墙施工

在受高压电缆管线影响地段的冠梁和挡土墙的设计位置处开挖沟槽，在沟槽的槽底表面上依次施作垫层、冠梁和挡土墙，使高压电缆管线横穿挡土墙从而被挡土墙顶托和支撑；

S42、受高压电缆管线影响地段的斜支撑梁和斜支撑连梁施工

在受高压电缆管线影响地段的基坑内两端施作斜支撑梁及斜支撑连梁，并在最外侧的斜支撑梁上埋设分根锚固件，而在其余斜支撑梁上埋设悬吊锚固件；

S43、高压电缆管线的分根分段减重布设安装

将临时抬高敷设的高压电缆管线缓缓下放至冠梁和斜支撑梁的顶面上，然后将高压电缆管线通过分根锚固件和悬吊锚固件绑扎固定，使高压电缆管线位于基坑内两端的区域呈“放射状”布设，而位于基坑内中间的位置呈“平行状”布设，以使高压电缆管线整体按“两端放射，中间平行” 分根分段的布设于基坑内；

S44、高压电缆管线的柔性悬吊安装

将承载钢丝绳的两端通过悬吊锚固件对称的柔性悬吊设置于基坑的斜支撑梁之间，使承载钢丝绳按短跨径长跨径交替、多排平行的方式布设，并将承载钢丝绳与高压电缆管线柔性悬吊于斜支撑梁之间的区段一一对应通过悬吊钢丝绳绑扎固定；

S5、高压电缆管线的完整性保护施工；

S6、地下主体结构施工。

2.如权利要求1所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S3高压电缆管线的抬高施工包括：

S31、预留长度高压电缆管线的拉出

于地下结构基坑内的中间位置，将地下结构基坑外两侧的电缆井中预留长度的高压电缆管线拉出；

S32、高压电缆管线的临时抬高敷设施工

依据高压电缆管线在电缆井中的预留长度和地下结构的原有设计，对高压电缆管线进行临时抬高敷设施工，以确保受高压电缆管线影响地段的地下结构基坑内的冠梁、挡土墙和斜支撑梁可正常施工。

3.如权利要求2所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S32中高压电缆管线的临时抬高敷设位置要求如下：

临时抬高敷设长度为，基坑内至基坑外侧10～15 m的高压电缆管线长度范围；

临时抬高敷设高度为，高压电缆管线位于冠梁和斜支撑梁顶面以上0.1～0.3m位置处，且使高压电缆管线在基坑内的两侧挡土墙之间呈水平敷设；高压电缆管线在基坑外两侧与挡土墙之间的位置呈1:2～3的坡度敷设。

4.如权利要求2所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S32高压电缆管线的临时抬高敷设具体为，依据高压电缆管线在电缆井中的预留长度和地下结构的原有设计，于地下结构基坑内中间位置向两侧，沿高压电缆管线敷设走向逐段进行沟槽开挖、管线抬吊、回填夯实沟槽土、包管防水保护和管线顶托安装，每段的施工长度为10～15 m，逐段施工至基坑外侧的高压电缆管线10～15 m位置处。

5.如权利要求1所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S42中，斜支撑梁的设置数量为六根，且六根所述斜支撑梁在地下结构基坑内的平面上呈“八”字形对称布置。

6.如权利要求1所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S42中，分根锚固件沿每根斜支撑梁的长度方向均匀埋设有m-1个；悬吊锚固件沿每根斜支撑梁的长度方向均匀埋设有m个；其中m为横穿基坑中部的高压电缆管线的根数。

7.如权利要求1所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S42中，在所述斜支撑梁的中间位置处的四根主钢筋上焊接埋设钢筋应力计，作为斜支撑梁上的支撑轴力监测点；将竖直向格构支撑柱伸入斜支撑梁内，与斜支撑梁内的钢筋焊接连接，在所述斜支撑梁与竖直向格构支撑柱的交叉连接处的中间位置钢筋骨架上焊接埋设沉降监测器立杆，使沉降监测器立杆外露斜支撑梁顶面150～250 mm，作为格构支撑柱上的沉降监测点。

8.如权利要求1所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S43和所述步骤S44中，在高压电缆管线与分根锚固件、悬吊锚固件和承载钢丝绳的绑扎位置外表面包裹绝缘橡胶皮垫层，并在绝缘橡胶皮垫层的两端和中部位置使用喉箍拧紧紧固，之后再使用外套塑料管的高强度钢丝进行绑扎。

9.如权利要求1所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述步骤S41中，在施工挡土墙时，在每根高压电缆管线的外周表面包裹宽度超出挡土墙结构两侧3～10 cm、厚度为8～12 mm的绝缘橡胶皮垫层，在绝缘橡胶皮垫层中部的外周表面包裹遇水膨胀止水条，在每根高压电缆管线与挡土墙结构钢筋之间留有4～10 cm间隙的混凝土层。

10.如权利要求1～9任一所述的横穿大跨径基坑中部高压电缆管线的悬吊保护施工方法，其特征在于，所述S5高压电缆管线的完整性保护施工包括：

S51、钢丝绳安装：在高压电缆管线的上方和侧面安装钢丝绳，使钢丝绳沿纵向整体呈“M” 字形；

S52、防护网安装：在“M” 字形顶面的钢丝绳上安装防护网；

S53、灯带安装：在防护网和钢丝绳上安装灯带，从而形成对高压电缆管线的“M”字罩式保护结构；

S54、警示标识安装：在“M”字罩式保护结构上安装警示标识。

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