雙壁鋼圍堰在沉井頂管割接中的應(yīng)用

施旭鋒，吳 波

(寧波市通途投資開(kāi)發(fā)有限公司，浙江寧波 315010)

雙壁鋼圍堰在沉井頂管割接中的應(yīng)用

施旭鋒，吳 波

(寧波市通途投資開(kāi)發(fā)有限公司，浙江寧波 315010)

WD10—WD11污水管管徑為Φ2 200 mm，長(zhǎng)度53.2 m，埋深9.0 m左右，從環(huán)城南路老井西側(cè)接入。為保證現(xiàn)有4根進(jìn)水管的正常使用，采取井內(nèi)雙壁鋼圍堰，箱體內(nèi)澆筑混凝土隔離墻后進(jìn)行割接。避免了新建臨時(shí)井及連通管，節(jié)約了工期和成本，為以后類(lèi)似工程提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

污水管;管道割接;雙壁鋼圍堰

0 引言

對(duì)于常規(guī)污水管割接工藝，需對(duì)原有管道污水封堵或進(jìn)行連通管施工，由此產(chǎn)生的臨時(shí)中斷管道措施必將影響周邊居民的生活。本文以寧波市環(huán)城南路Ⅱ標(biāo)段WD10—WD11污水管割接為背景，介紹了采用井內(nèi)鋼箱圍堰澆筑混凝土隔離墻的施工工藝解決此類(lèi)難題。該工法借鑒深基坑圍堰排水的方法，構(gòu)思新穎，為污水管道割接工藝提出了新的思路和工法。

1 工程概況

WD10—WD11(環(huán)城南路老井)采用頂管法施工，管徑為Φ2 200 mm，長(zhǎng)度53.2 m，埋深9.0 m左右。環(huán)城南路WD11沉井(老井)目前有進(jìn)水管4根，分別為北側(cè)Φ2 000管道，沿寧姜公路布設(shè)，東側(cè)Φ1 650管道、西側(cè)Φ1 350及Φ800管道，沿環(huán)城南路布設(shè)，出水為Φ2 200管道，最終流向?qū)幉蠀^(qū)污水處理廠。因受到環(huán)城南路高架橋樁基的影響，東側(cè)Φ1 650西側(cè)Φ1 350污水管作報(bào)廢處理，保留北側(cè)Φ2 000污水管和西側(cè)Φ800污水管。WD11沉井內(nèi)徑為Φ7 000 mm，蓋板為預(yù)制形式，由于老井沒(méi)有預(yù)留洞，本次Φ2 200的管道從老井西側(cè)接入，需在井壁上開(kāi)鑿Φ2 200的洞口。

2 水文地質(zhì)情況

老井北側(cè)Φ2 000污水管承擔(dān)來(lái)自江東南路方向的污水，東側(cè)Φ2 000污水管承擔(dān)來(lái)自環(huán)城南路東側(cè)沿路的居民的生活污水，西側(cè)Φ1 350承擔(dān)來(lái)自環(huán)城西路、機(jī)場(chǎng)路、中山西路，沿線(xiàn)的居民小區(qū)的生活污水，西側(cè)Φ800承擔(dān)來(lái)自芝蘭新城、長(zhǎng)豐工業(yè)區(qū)的污水。上述4根污水管當(dāng)前均在運(yùn)營(yíng)，污水日均流量在16萬(wàn)t左右。在同排水公司及污水泵站單位協(xié)商綜合控水情況下，井內(nèi)2.4 m的水位無(wú)法排干，如果采取封堵管道，由于施工時(shí)間較長(zhǎng)，上游泵站在封堵期間無(wú)法排水，會(huì)導(dǎo)致市內(nèi)局部低洼地出現(xiàn)污水外溢現(xiàn)象，社會(huì)影響較大，因此不能采用封堵管道的施工工藝。一般此類(lèi)施工采用聯(lián)通管的做法進(jìn)行施工。由于該沉井管道進(jìn)口較多，采用聯(lián)通管施工勢(shì)必增加工程施工難度和進(jìn)度，且管道施工期間使用安全無(wú)法保證。

綜合考慮后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定借鑒河道圍堰工程的案例，采取井內(nèi)雙壁鋼箱圍堰進(jìn)行施工，隔板采用混凝土澆筑封閉形式，該施工的前提是必須留足空間，保證井內(nèi)各管道的來(lái)水正常流通，且鋼箱的長(zhǎng)度以保證Φ2 200管道口徑顯現(xiàn)出來(lái)為準(zhǔn)。市排水公司配合我方在施工期間盡可能降低水位，使井內(nèi)污水在低水位運(yùn)行。

3 施工步驟

3.1 井底淤泥清理

機(jī)械破除、挖除井蓋上方的水泥混凝土及土方并外運(yùn)。機(jī)械吊除老井的預(yù)制蓋板和大梁，就近放置于邊上。長(zhǎng)臂挖機(jī)水中清除井底的淤泥垃圾，井內(nèi)死角位置長(zhǎng)臂挖機(jī)無(wú)法清除，派潛水員進(jìn)行清除，清除位置為鋼箱與底板接觸位置，確保井底平整。潛水員下水對(duì)井底情況進(jìn)行探摸，弄清底板與刃腳踏面的高差為多少，刃腳踏面寬度為多少。派潛水員對(duì)沉井井壁的螺桿進(jìn)行切割，確保鋼箱與井壁接觸處無(wú)螺桿或其它雜物。

3.2 鋼箱圍堰的設(shè)計(jì)及隔離墻澆筑

鋼箱的規(guī)格根據(jù)頂進(jìn)的管徑及井的尺寸進(jìn)行制作(見(jiàn)圖1～圖3)，以不影響井內(nèi)管道流水及滿(mǎn)足Φ2 200的管徑為準(zhǔn)。鋼箱制作成弧形，分二片，鋼箱的鋼板厚度為18 mm，加助采用10#槽鋼，邊角用10 mm×10 mm角鋼鑲邊，鋼箱與井壁接觸采用遇水膨脹橡膠板?？紤]到底板、井壁的不平整，橡膠板采用多層，厚度達(dá)到10 cm，橡膠板固定在鋼箱邊角處，即角鋼處，二道鋼箱間距為50 cm，鋼箱高度為7 m。

圖1 WD11沉井內(nèi)鋼構(gòu)撐圍護(hù)平面示意圖

圖2 鋼構(gòu)架?chē)o(hù)內(nèi)模立面構(gòu)造圖

圖3 鋼構(gòu)架?chē)o(hù)外模立面構(gòu)造圖

鋼箱安裝完成后，在鋼箱中間灌C40混凝土，在澆筑混凝土前，在箱內(nèi)側(cè)鋪設(shè)20 m×25 m的大篷布一塊。大篷布在水下會(huì)浮起來(lái)，可先用大槽鋼將篷布撐開(kāi)，可通過(guò)計(jì)算篷布隔開(kāi)水的重量，可放置相應(yīng)同重量的鋼板確保篷布在水下的形狀，然后往篷布內(nèi)灌C40混凝土。先澆筑厚50 cm，不宜澆高，然后吊出箱體內(nèi)的槽鋼，再直接往箱體內(nèi)繼續(xù)澆灌C40混凝土，并用振動(dòng)棒振實(shí)。在澆筑過(guò)程中宜采取分段澆筑，每澆筑高度50 cm可停頂1 h以上。因考慮到可能有空隙，如果一次性澆筑，混凝土壓力非常大，空隙處篷布會(huì)破漏，造成混凝土往井內(nèi)流失，給澆筑混凝土帶來(lái)災(zāi)難性的后果。因此必須循序漸進(jìn)地澆筑，在澆筑過(guò)程中隨時(shí)往箱體內(nèi)插入鋼筋，以使日后直接吊除。鋼筋直徑為Φ20螺紋鋼，共設(shè)置5根，水平筋每1 m設(shè)置一道，鋼筋為Φ20螺紋鋼。

鋼筋外側(cè)水下部分通過(guò)潛水員進(jìn)行水下鋼管加固，水上部分用鋼管撐在井壁上進(jìn)行加固。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到施工技術(shù)規(guī)范允許值后[1]，抽除圍堰內(nèi)的積水，如發(fā)現(xiàn)井壁接觸處有漏水，應(yīng)立派工人用堵漏王進(jìn)行封堵。

3.3 管道的割接

由于機(jī)頭長(zhǎng)度達(dá)到3 m長(zhǎng)，鋼箱圍堰空間根本無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)頭頂出來(lái)，因此對(duì)機(jī)頭進(jìn)行切割，但需保留外殼體，待井壁洞口鑿除后，機(jī)頭進(jìn)入井壁有40 cm，即管道擱在井壁上，殼體四周澆筑鋼筋混凝土后人工用鎬鑿除井壁的洞口。由于在頂進(jìn)中部分機(jī)頭與井壁未接觸，機(jī)頭西側(cè)用高壓旋噴樁固結(jié)土體，確保工人在機(jī)頭內(nèi)的人身安全[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)設(shè)置井內(nèi)鋼箱澆筑混凝土隔離墻，有效地保障了周邊居民的正常生活，節(jié)省了修建臨時(shí)井的費(fèi)用，節(jié)約了工期，減少了施工成本，為污水管割接施工提供了一條全新的途徑。

[1] JTJ/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50268，給排水管道施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

TU992

B

1009-7716(2015)11-0162-02

2015-06-17

施旭鋒(1976-)，男，浙江慈溪人，高級(jí)工程師，主要從事大型市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)管理工作。