某機(jī)房室外埋地管道沉降處理

傅偉炎龔杰（廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司）

某機(jī)房室外埋地管道沉降處理

傅偉炎龔杰（廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司）

軟土地基的沉降往往需要數(shù)十年才能穩(wěn)定下來，因此軟基地塊的工程建設(shè)時需對埋地管道進(jìn)行特殊處理，否則使用過程中隨著沉降的發(fā)生管道會出現(xiàn)各種狀況，此時需對其進(jìn)行大范圍的處理才能徹底的解決問題。本文結(jié)合某機(jī)房的室外管道沉降治理工程，介紹了幾種對已有埋地管道進(jìn)行處理的方法，同時總結(jié)了施工經(jīng)驗(yàn)。

室外管道；治理；軟土地基；沉降

1 引言

水、電設(shè)施作為建筑物的重要組成部分，是保障建筑物達(dá)到目標(biāo)使用功能的重要一環(huán)。但很多業(yè)主在進(jìn)行水、電設(shè)施建設(shè)時，往往只注重設(shè)備功能、效率，卻忽略了設(shè)施配套的管道網(wǎng)絡(luò)安全，導(dǎo)致后期使用過程中發(fā)生各種問題，維護(hù)工作繁雜，而其中最常見的就是室外管道沉降的問題。

由于近些年城市化發(fā)展的加速，很多不利于工程建設(shè)的灘涂、池塘、洼地經(jīng)過回填也變成了工程建設(shè)用地進(jìn)行發(fā)開。某些業(yè)主沒有開發(fā)這類地塊的經(jīng)驗(yàn)，規(guī)劃時只注意到了建筑物的立面造型、功能分區(qū)和園林綠化、水電設(shè)備等事項(xiàng)，對埋在地下的室外管道沒有引起足夠的重視。以致于數(shù)年之后地基沉降引發(fā)了各種管道拉裂、停電停水的事故，維修人員不勝其煩。而且這種情況下小范圍的維修是不能解決問題的，需要進(jìn)行徹底的整治才能解決根本問題。

2 工程概況

某機(jī)房為五層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積17316.51m2。建筑物首層至三層作為數(shù)據(jù)中心機(jī)房，四、五層為辦公室。2011年竣工后開始投入使用。該機(jī)房在投入使用初期就已經(jīng)開始出現(xiàn)地面沉降的跡象，2012年中該建筑西面一基坑開工，施工過程中大量抽水。該項(xiàng)目施工期間，機(jī)房周邊的地面沉降發(fā)展迅速，導(dǎo)致多處供水管道拉裂，影響了機(jī)房的正常使用，且嚴(yán)重影響了美觀。由于機(jī)房周邊尚有大批項(xiàng)目準(zhǔn)備進(jìn)行施工，業(yè)主方?jīng)Q定對室外管道進(jìn)行整體治理。機(jī)房管道平面布置圖見圖1。

3 現(xiàn)場情況描述

⑴由于沉降嚴(yán)重，室外臺階與散水已經(jīng)與主體結(jié)構(gòu)的連接處出現(xiàn)了大量裂縫。最嚴(yán)重的是機(jī)房入口進(jìn)門處的臺階下陷近200mm，裂縫寬度約20mm，嚴(yán)重影響美觀。

⑵建筑物主體結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)沉降，但埋在地下的水、電、油管均存在被拉裂的危險。據(jù)描述已有部分入戶水管被拉裂。

⑶機(jī)房入口處的草坪下埋有一個地下油罐和地下消防水池，尚未發(fā)現(xiàn)受到影響，但是也存在一定危險。

圖1 管道平面布置圖

4 事故原因分析

經(jīng)查閱原始設(shè)計資料可知，工程所處的地塊淤泥層和砂層非常厚（局部達(dá)15m），且含水率高，周邊的施工抽水必然會引起基礎(chǔ)沉降。上述出現(xiàn)問題的散水、管線、水池等均不屬于主體結(jié)構(gòu)，未設(shè)置深入巖層的樁，地基沉降必然會引起管道變形，進(jìn)而引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)。尤其是入戶的管道，由于建筑物主體結(jié)構(gòu)并未出現(xiàn)沉降，管道發(fā)生沉降之后極易在入戶的接口處發(fā)生斷裂。

5 處理方法

⑴機(jī)房入口處的臺階使用頻率高，對美觀影響大，可將室外臺階鑿除之后重做，重做時在臺階底部新增數(shù)排攪拌樁作為基礎(chǔ)。室外散水影響不大，可不進(jìn)行處理。

⑵埋地的入戶水、電、油管線處理方法如下：

①管線距離主體結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)的地方（距離＞2m），施工空間足夠大?？裳刂叵鹿芫€每隔1.2m打兩排（或者三排，根據(jù)管道多少來確定）間距1.5m的500水泥攪拌樁，樁頂做200厚的鋼筋混凝土平臺板，將管線放置在平臺板上。新增攪拌樁平臺板施工大樣見圖2，現(xiàn)場施工照片見圖3。

圖2 新增攪拌樁平臺板施工大樣

圖3 新增攪拌樁平臺板現(xiàn)場施工照片

②管線距離主體結(jié)構(gòu)較近的地方（距離≤2m），從主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分（承臺或者地梁）新增懸挑構(gòu)件，形成與主體連接的梁板結(jié)構(gòu)平臺，將管線放置在平臺板上，從主體結(jié)構(gòu)新增懸挑平臺施工圖見圖4。

③管道緊靠主體結(jié)構(gòu)外墻（距離≤0.5m），且設(shè)置明管對建筑效果和管道使用沒有影響時，可考慮將埋地管道改為露出地面的明管。直接沿外墻新增托架，將管道固定在托架上，新增托架施工圖見圖5。

⑶地下油罐和地下消防水池的處理方式如下：

①地下油罐的基礎(chǔ)尺寸較小，經(jīng)計算可采用在原基礎(chǔ)兩側(cè)新增承臺，然后增加錨桿靜壓樁的辦法進(jìn)行加固，地下油罐基礎(chǔ)加固示意圖見圖6。

②由于地下消防水池不能長時間停水進(jìn)入室內(nèi)作業(yè)，且水池的底板跨度較大，無法按油罐基礎(chǔ)的加固方法進(jìn)行處理，經(jīng)研究決定對進(jìn)出水池的所有管道進(jìn)行改造，在進(jìn)入水池的地方設(shè)置柔性接頭，水池管道接口改造現(xiàn)場照片見圖7。

圖4 新增懸挑平臺施工圖

圖5 外墻新增托架施工圖

圖6 地下油罐基礎(chǔ)加固示意圖

圖7 地下消防水池管道接口改造現(xiàn)場照片

6 施工注意事項(xiàng)

⑴地下管道情況復(fù)雜，原始資料的管道圖往往會存在偏差。施工前應(yīng)利用探地雷達(dá)或其它檢測設(shè)備對管道走向進(jìn)行準(zhǔn)確定位，以免挖錯位置造成浪費(fèi)。

⑵管道開挖不能使用大型挖掘機(jī)械，避免開挖時破壞管道。埋深較深必須使用機(jī)械開挖時，應(yīng)首先確定管道深度，機(jī)械開挖至離管道還有0.5m深度時改用人工開挖。

⑶攪拌樁機(jī)屬于較大型的設(shè)備，施工前應(yīng)仔細(xì)勘察作業(yè)路線，避免出現(xiàn)阻礙樁架或樁機(jī)行進(jìn)導(dǎo)軌不穩(wěn)等情況。此外樁機(jī)重量較大，注意不要壓在比較薄弱的蓋板上面。

⑷攪拌樁長度以進(jìn)入持力層為準(zhǔn)，樁的排數(shù)按管道鋪設(shè)范圍來確定。由于攪拌樁機(jī)的樁架高度與成樁長度直接相關(guān)，而設(shè)備型號問題可能會導(dǎo)致局部樁長無法達(dá)到要求的情況，此時可將采取如下措施：①將攪拌樁改為旋噴樁，但旋噴樁的樁長也不宜超過20m；②停止管道使用進(jìn)行局部管道改造，將其分成數(shù)段然后用柔性接頭連接。

7 總結(jié)

軟基地塊的開發(fā)建設(shè)有其特殊性，室外埋地管網(wǎng)的建設(shè)雖不會影響人身安全，也不會影響建筑的外觀造型，卻是保障建筑物正常使用的重要一環(huán)，業(yè)主開發(fā)時需引起足夠的重視。地基的沉降往往需要幾十年上百年才能穩(wěn)定下來，軟基地塊的埋地管道若沒有進(jìn)行特殊處理會不斷出現(xiàn)狀況，此時需對其進(jìn)行徹底的治理。本文介紹的工程實(shí)例采用了多種處理方法，該工程現(xiàn)已順利完工并投入使用近4年，未出現(xiàn)問題，效果令人滿意。根據(jù)該工程總結(jié)出的若干施工要點(diǎn)也可以推廣到其它類似工程中，有一定的參考價值。