微型樁在復(fù)雜條件下管道施工過程中的應(yīng)用

任俊

摘要：在較深（3m～5m）排水管道（支護(hù)形式為拉森鋼板樁支護(hù)時(shí)）的施工過程中，如果遇到橫穿基坑的眾多現(xiàn)狀管線（與設(shè)計(jì)排水管道無高程沖突的情況，只是影響基坑支護(hù)施工）時(shí)微型樁能很好的防止流砂進(jìn)入管道基坑內(nèi)，本文簡單介紹了微型樁在復(fù)雜環(huán)境下管道工程施工過程中防止流砂的工程實(shí)例。

關(guān)鍵詞：微型樁；管道施工；支護(hù)型式；流砂；地下水

1、前言

目前特大城市人口密度越來越大，生活及生產(chǎn)活動(dòng)過程中產(chǎn)生的污水也越來越多，大量的生活污水和生產(chǎn)污水直接或者通過合流管道排入了附近的河流之中，導(dǎo)致河流受到嚴(yán)重污染，久而久之，就形成了黑臭水體。長期的污水直排，不僅給沿河居住的居民正常生活帶來了困擾，也嚴(yán)重的影響了城市的美觀?；诖?，某特大城市開始引入雨污分流的治水理念，開始從源頭上收集污水，通過污水系統(tǒng)（污水管道及立管）收集生活或生產(chǎn)產(chǎn)生的污水，讓污水流入附近市政污水管道系統(tǒng)，最終流入污水處理廠，污水經(jīng)過污水處理廠處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再排放至附近的河流。本文就根據(jù)某特大城市在雨污分流管網(wǎng)工程流砂地質(zhì)情況下施工較深管道基坑時(shí)遇到較多現(xiàn)狀管線情況下，利用微型樁來解決流砂問題的方法做了詳細(xì)的介紹，以供工程技術(shù)人員在以后的排水管道工程施工過程中遇到此類問題時(shí)可以參考。

2、微型樁概述

2.1微型樁

微型樁一般是指樁徑不大于400mm，長細(xì)比大于30，采用鉆孔、強(qiáng)配筋和壓力注漿施工工藝的灌注樁。

2.2微型樁特點(diǎn)

其主要特點(diǎn)有：施工機(jī)具小，適用于狹窄的施工作業(yè)區(qū)；施工振動(dòng)、噪聲小，適用于公害受到嚴(yán)格控制的市區(qū)和狹窄的施工作業(yè)區(qū)域；長細(xì)比大，單樁耗用材料少。與同體積灌注樁相比，其承載力較高。

2.3微型樁分類

對于不同的施工工藝，分為ABCD四個(gè)種類。

Type-A：水泥漿僅重力灌注。Type-B：加壓灌注（0.5到1MPa）。Type-C：采用二次注漿工藝（先A，在重力灌注水泥漿硬化之前，加壓1MPa再次灌注水泥漿），與同體積灌 注樁相比，承載力較高。注意到這額外的壓力會(huì)引起旁向膨脹。Type-D：多次重復(fù)注漿。

3、結(jié)合工程實(shí)例分析微型樁在管道工程中的應(yīng)用

沙井街道老城片區(qū)雨污分流管網(wǎng)工程沙壆三路段流砂嚴(yán)重且地下水位較高。道路兩側(cè)為居民及商戶，施工條件受限。其中WE42～WE30管段采用Ⅲ級鋼筋混凝土管，管徑為DN600，長度為426m，埋深為3.3～4.2m，支護(hù)形式采用A1或A2型支護(hù)。根據(jù)物探資料及現(xiàn)場調(diào)查情況，現(xiàn)狀管線橫穿設(shè)計(jì)污水管段現(xiàn)象繁多，共計(jì)30處。由于橫穿管線，導(dǎo)致鋼板樁支護(hù)無法施打的距離共計(jì)26.2m。經(jīng)過探挖發(fā)現(xiàn)，地下水位在地面下約0.8m處，水位較高。

2016年10月我項(xiàng)目部開始沙壆三路污水管線的施工，在打設(shè)完鋼板樁后，進(jìn)行基坑開挖時(shí)，遇到現(xiàn)狀管線橫穿基槽而無法打設(shè)鋼板樁的部位出現(xiàn)大量流砂流入基槽的現(xiàn)象，流砂流入量很大，最終導(dǎo)致無法進(jìn)行正常管道施工作業(yè)，且流砂不斷流入基槽很容易造成基槽周邊路面產(chǎn)生沉降，從而導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫，對周邊建筑物也有較大的安全隱患。

經(jīng)過各方共同踏勘現(xiàn)場后，組織專題會(huì)議，大家共同分析了原因，一致認(rèn)為是地勘鉆孔密度不夠，導(dǎo)致地勘資料存在一定的偏差，需先對此段管線位置的地質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)勘，通過補(bǔ)勘結(jié)果明確地質(zhì)條件后再出具體解決方案。

經(jīng)過補(bǔ)勘資料顯示，流砂層在自然地面以下3m～8m之前，設(shè)計(jì)院立刻根據(jù)新補(bǔ)勘的地勘資料制定了一個(gè)初步方案，建議針對WE42～WE41段先做一個(gè)實(shí)驗(yàn)段，如果效果可行，后續(xù)施工就按照此方法執(zhí)行。具體方案為：在之前打入的6m鋼板樁外1m內(nèi)再打入一排9m的鋼板樁，穿透流砂層，讓鋼板樁能真正隔斷流砂層，保證基槽內(nèi)無流砂流入，從而保證基槽內(nèi)能夠正常施工，對有現(xiàn)狀管線橫穿基槽部位而導(dǎo)致無法打設(shè)鋼板樁的部位進(jìn)行注漿處理。經(jīng)施工，本段試驗(yàn)段按照此方案實(shí)施后，流砂依然可以進(jìn)入基坑，導(dǎo)致無法正常施工。

各方深入分析后，得出的結(jié)論是：地下流砂范圍廣而深，注漿質(zhì)量難以得到保證，導(dǎo)致流砂仍然可以進(jìn)入基坑，影響正常施工作業(yè)。

項(xiàng)目區(qū)組織各方再次共同踏勘現(xiàn)場后，積極組織專題會(huì)議，共同商討后，設(shè)計(jì)院針對本問題進(jìn)行了專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)，通過多種方案進(jìn)行比選，最終確定使用微型樁的方案。即采用樁直徑為400mm，長度10m的微型樁。此方案做法是：通過在現(xiàn)狀管線橫跨基槽兩側(cè)導(dǎo)致無法打設(shè)鋼板樁的位置打入微型樁的方法，讓微型樁穿透流砂層，和已經(jīng)打入的鋼板樁形成閉合圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這樣流砂就無法進(jìn)入基坑，從而確保基坑順利開挖，只有少量的流砂出現(xiàn)，不影響正常施工。此種方法的難點(diǎn)在于現(xiàn)狀管線的管徑大小不一、深淺不一，這就需要我們施工的過程中，要根據(jù)現(xiàn)狀管線的不同分布和具體情況，及時(shí)調(diào)整微型樁的角度，從而能最大限度的來阻止沙質(zhì)土層隨著地下水流入基坑，保證施工作業(yè)不受流砂的影響，最終通過各方努力，順利鋪設(shè)完沙壆三路污水管線。

4、結(jié)論

通過本工程實(shí)例可以看出，在地下水位較高且為流砂土質(zhì)中施工鋼板樁支護(hù)的排水管道時(shí)，如果遇到眾多地下現(xiàn)狀管線，橫穿基槽時(shí)（現(xiàn)狀管線與設(shè)計(jì)管線不存在工程沖突，只是影響基坑支護(hù)施工）導(dǎo)致鋼板樁無法閉合時(shí)，采用微型樁進(jìn)行支護(hù)是一種有效防止流砂、地下水通過現(xiàn)狀管線的縫隙進(jìn)入管道基槽的方法，能保證施工順利完成，但是由于微型樁的成本較高，本方法只有在管道埋深較深且管線高程無法調(diào)整的流砂地質(zhì)情況的時(shí)候才會(huì)使用。

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（作者單位：中國水利水電第十一工程局有限公司

作者身份證號：420683198407123132）