粉煤灰地質(zhì)條件下排水管道施工技術(shù)

張寶元

1 工程概況

天津市中心城區(qū)快速路工程十一經(jīng)路立交改造排水工程全長8.3 km，其中YC35-YC38，WC42-WC45共197 m明挖排水管道經(jīng)過天津市唐口南里小區(qū)門前，該處地質(zhì)情況復(fù)雜，地面以下0.5 m～8 m范圍全部為粉煤灰，地下水資源豐富，臨近天津市流動救助管理站(2層磚混結(jié)構(gòu))、唐口南里居民樓(6層磚混結(jié)構(gòu))、新建橋下輔路及U形槽等建筑，該段排水雨水管道管徑1.2 m，污水管道管徑0.6 m，明挖施工開槽深度最大達6 m。排水管道平面示意圖見圖1。

2 施工方案的確定

該段排水緊鄰建筑物、地質(zhì)條件差，明挖施工容易造成周邊地面下陷，因此施工時如何保證周圍建筑物安全及施工人員安全是本段施工的難點和重點。在確定施工方案時我們充分考慮了這方面的要求，最終采用水泥攪拌樁內(nèi)側(cè)配合密閉工字鋼的支護方案。

3 施工前準(zhǔn)備工作

1)根據(jù)勘察單位提供的地質(zhì)資料，進行現(xiàn)場調(diào)查，向周圍建筑物管理部門索要建筑物結(jié)構(gòu)資料，對建筑物的結(jié)構(gòu)及抗風(fēng)險能力做到心中有數(shù)。

2)與小區(qū)居委會做好溝通，加強宣傳，爭得小區(qū)居民的支持，保證施工過程順利進行。

3)根據(jù)物探圖，對施工區(qū)域地下管線進行細致刨驗，并繪制地下管線位置圖，按照實際管線圖對施工隊伍進行專門安全交底，確保施工過程中各種地下管線安全。

4)根據(jù)排水管線設(shè)計路由，測量人員進行放線，栓樁。

5)根據(jù)開槽最大深度對工字鋼支護體系進行力學(xué)檢算，確保支護體系安全可靠。

6)在周圍建筑物上布設(shè)標(biāo)高監(jiān)測點，并做原始記錄，做好施工過程沉降監(jiān)測準(zhǔn)備。

4 施工方法及步驟

4.1 插打工字鋼防護樁

為防止工字鋼施工時對水泥攪拌樁造成擾動而影響止水效果，采用先插打工字鋼后施工水泥攪拌樁的施工方法。

按照測量放線預(yù)留足夠的明挖施工工作面，確定工字鋼位置并用石灰做明顯標(biāo)記，按照石灰標(biāo)記線插打工字鋼，本段施工采用12 m長40b工字鋼。為確保施工質(zhì)量，所用工字鋼全部為新樁，施打時設(shè)兩人專門負責(zé)工字鋼定位，確保相鄰樁之間接觸緊密。

4.2 施工水泥攪拌樁

水泥攪拌樁采用φ500 mm，咬合100 mm。該段地下水較為豐富，粉煤灰遇水具有很強的流動性，因此要保證開槽后周邊土體安全，水泥攪拌樁的止水作用在本次施工中格外關(guān)鍵。為保證攪拌樁施工質(zhì)量，我們選擇具有多年攪拌樁施工經(jīng)驗的施工隊伍進行施工，使用材料均經(jīng)實驗室檢測合格，施工過程中安排技術(shù)人員全程旁站并做好施工記錄，以確保成樁質(zhì)量滿足施工需要。

4.3 排水溝槽開挖

攪拌樁施工完成后等強，待強度達到要求后開始開槽施工。本工程污水管道開槽最大深度6 m，雨水管道最大深度5.2 m，排水管道管中心間距2 m，采用同槽施工的方法。

開槽施工時因為粉煤灰土層很難挖出高差達0.8 m的臺階，開槽時按照先深后淺的原則進行施工，即先開挖至污水管設(shè)計深度，開挖時分段進行，機械開挖至距設(shè)計標(biāo)高20 cm位置改用人工開挖，以免機械擾動槽底土體。待污水管道施工完成回填管頂石硝后再人工配合機械修整相同管段的雨水管道基礎(chǔ)，對于粉煤灰土層坍塌部分使用碎石回填補齊，確保雨水管道槽底穩(wěn)定。

4.4 管道基礎(chǔ)施工及基坑降水

本工程排水管道基礎(chǔ)設(shè)計為砂石基礎(chǔ)，基礎(chǔ)厚度25 cm，即23 cm碎石+2 cm細砂墊層?；娱_挖后采用集水井加排水溝的方法將地下水降至槽底以下50 cm，在槽底無水的狀態(tài)下鋪筑砂石基礎(chǔ)，因粉煤灰遇水后非常軟弱，對被水浸泡地段粉煤灰采取挖除換填碎石的方法加強，以保證地基承載力滿足設(shè)計要求。

4.5 管道安裝與檢驗

排水管材采用鋼筋混凝土承插口管，接口采用橡膠圈封閉。根據(jù)測量放線樁點，拉出管道中心線，下管時將管道一字?jǐn)[開，盡量一次到位，以減少槽下活動。管道安裝時，頂拉速度應(yīng)緩慢，保持兩管中心線對準(zhǔn)，間隙均勻，專人查看膠圈滾入情況，如發(fā)現(xiàn)滾入不均勻停止頂拉，調(diào)整膠圈位置后再繼續(xù)頂拉，使膠圈達到工作位置。管道安裝完成后采取措施，防止管道回彈。每節(jié)管道安裝就位后，應(yīng)立即測定高程中心線、間隙量等質(zhì)量指標(biāo)，如不符合要求，應(yīng)立即采取措施糾正。

4.6 溝槽回填

管頂以上40 cm范圍按照設(shè)計要求回填石硝，石硝層以上部分考慮修路要求，換填素土。溝槽回填分層壓實，管道兩側(cè)對稱均勻回填，管道基礎(chǔ)為砂石基礎(chǔ)，管道與基礎(chǔ)間的腋角用砂填實。

5 施工安全措施

1)采用精確測量設(shè)備，安排專業(yè)測量人員24 h對周圍建筑物進行沉降觀測，發(fā)現(xiàn)沉降變化停止開槽施工，并回填溝槽，等待處理方案。

2)溝槽開挖后密切關(guān)注地下水情況，若出現(xiàn)止水樁漏水或地下水集中涌出現(xiàn)象，應(yīng)立即停止降水施工，以防粉煤灰大量流失造成地面下陷。

3)溝槽開挖后基坑周邊用鋼管搭設(shè)防護欄桿，并掛彩燈作為安全警示標(biāo)志，防止施工人員及附近居民墜落。

4)基坑開挖后設(shè)專人觀察工字鋼防護樁變形情況，若出現(xiàn)變形跡象及時采取加固措施，以確保基坑內(nèi)施工人員安全。

［1］J 10407-2004，天津市市政工程施工技術(shù)規(guī)范(排水工程部分)［S］.

［2］DB 29-52-2003，城市排水工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］劉靜云.埋地PE管施工技術(shù)［J］.山西建筑，2009，35(3):172-173.