工字鋼樁在排水管道深溝槽支護(hù)中的應(yīng)用分析

唐偉

中國江蘇國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作集團(tuán)有限公司 江蘇 南京 210000

前言

隨著城市化的建設(shè)，越來越多的建筑物成為城市排水管道建設(shè)的障礙物，常規(guī)使用的排水溝槽開挖的方法在目前的城市建設(shè)中難以進(jìn)行，尤其是在一些地質(zhì)條件不好或管道埋得比較深的地區(qū)，更是加重了排水溝槽開挖的難度。其中不開槽管道施工又稱暗挖施工方法，在公用工程當(dāng)中經(jīng)常使用頂管法、盾構(gòu)法、淺埋暗挖法、夯管法、地表式水平定向鉆法等施工方法，該施工方法對施工的機(jī)器的技術(shù)水平要求高，而且投資成本較高。開槽施工分為有支護(hù)和無支護(hù)溝槽開挖，有支護(hù)溝槽開挖僅包括支撐形式、結(jié)構(gòu)、支拆三種方法。與不開槽管道施工相比，開槽工程投資較小且施工簡單方便，所以當(dāng)前國內(nèi)外的排水施工主要使用開槽鋪設(shè)預(yù)制成品管。

1 深基槽支護(hù)方案

因?yàn)楦鞯貐^(qū)的地質(zhì)情況都不一樣，為了不破壞其土層，應(yīng)盡量避免開挖地下土層，對周圍土地不進(jìn)行開挖；可以利用大口井排水結(jié)合減載加工字鋼樁鋼樁支護(hù)的組合方案來降低溝槽內(nèi)地下水位[1]。

1.1 大口井降水方案

大口井每10米設(shè)置一口內(nèi)徑為500毫米的無砂混凝土井壁，并使其沿著工字鋼樁兩邊均勻分布（要求工字鋼樁外側(cè)與大口井相距2米），大口井深度為15米，等到井里的水位下降到槽底下1米，再進(jìn)行基槽開挖第一步。

1.2 溝槽分兩部分開挖

第一部分：先在溝槽放坡開挖的區(qū)域中鏟除1米左右的殘積土，再進(jìn)行3.5米到4米的減載，使用放坡式開挖，其邊坡比例為1比1或1比2。第二部分：待挖土卸載滿足要求后將工字鋼樁支護(hù)結(jié)構(gòu)打入，隨后開挖直至設(shè)計(jì)高度。

2 施工方法

2.1 施工準(zhǔn)備

在施工之前，施工團(tuán)隊(duì)要與建設(shè)單位和其相關(guān)部門取得聯(lián)系，對地下已有的管線和障礙物做好詳細(xì)的標(biāo)識，并根據(jù)標(biāo)識做好施工準(zhǔn)備。在施工時，要對地下管線和各障礙物的深度、位置做好準(zhǔn)確的記錄。要提前做好施工放線準(zhǔn)備，施工放線包括了大口井中心、污水管道中心線、溝槽兩側(cè)工字鋼樁中線、交叉管線以及附近各種管道中線，其中十字路口的地下管線相對復(fù)雜，在過路口時對各種管線的標(biāo)識與記錄要格外詳細(xì)[2]。

2.2 工字鋼樁的檢驗(yàn)、吊裝、堆放

檢驗(yàn)：對工字鋼樁的檢驗(yàn)主要包括材質(zhì)和外觀檢驗(yàn)，為避免打樁過程出現(xiàn)問題，對工字鋼樁檢驗(yàn)的要求很嚴(yán)格，對不符合要求的鋼樁會及時進(jìn)行修正。對工字鋼樁的裝卸通常使用兩點(diǎn)吊。吊運(yùn)：在吊運(yùn)時，工字鋼樁根數(shù)要適量，不宜同時吊運(yùn)多根，并且還要注意吊運(yùn)時要將鋼樁捆綁起來，單根吊運(yùn)的話就要使用其專門的工具。堆放：工字鋼樁堆放要盡量選擇平坦、寬闊且堅(jiān)固的地面，避免因鋼樁過重而導(dǎo)致地面坍塌的問題。

2.3 大口井降水

首先，回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔是井筒的沉設(shè)方法，井管外徑比孔徑小25厘米。井筒底部使用粗砂礫石和草帶片作為反濾層，其中大概有20厘米的厚度。用粗砂與礫石等慮料回填井孔與井筒的空隙至地下水位，地下水位之上用黏土回填。其次，以防泥土淤積，大口井施工完成后應(yīng)馬上試抽水與排泥，且在大口井從抽水到基坑回填到地下水位這一過程中要求不能中斷抽水。此外，大口井抽水停止之后，要馬上解拆抽水裝備的同時將井筒拔出，馬上將井孔回填密實(shí)。

2.4 打工字鋼樁

使用分段施工，從下游到上游依次平均每50米為一施工段，為確保挖掘機(jī)正常工作，將鋼樁間距設(shè)置為3米。大部分工程使用工字鋼樁，將鋼樁使用一丁一順布置且樁與樁之間做到咬口銜接[3]。

2.5 焊支撐

土方開挖到第一道支撐中心下50厘米后停止深挖，開始順?biāo)喂こ蹋ㄒ笃巾樦保?，電焊機(jī)滿焊兩道在溝槽兩側(cè)的工字鋼樁上。完成順?biāo)魏笠R上支頂橫向支撐，在滿焊于順?biāo)畬澓傅墓ぷ咒撋掀骄?厘米一道，以防不慎掉落，在鋼管兩端應(yīng)加焊角鋼。要確保橫支撐與順?biāo)翁幱谕凰?，并將橫支撐頂在順?biāo)蔚闹虚g并垂直焊接。順?biāo)畵紊喜吭O(shè)止滑鋼板，下部設(shè)置托架。為確保支撐點(diǎn)焊接牢固、操作安全，每道支撐焊接好后，要有專門的負(fù)責(zé)人對各個接點(diǎn)進(jìn)行排查，必需確認(rèn)絕對安全之后才能進(jìn)行下一步施工。而且在下一步施工時，要盡量避免外物對各支撐的撞壓。在施工時，要時刻觀察支撐的變形過程，一旦發(fā)現(xiàn)變形嚴(yán)重要對支撐立即實(shí)施加固保護(hù)。此外為確保施工安全，每完成50米施工左右，要下管施工并進(jìn)行驗(yàn)收回填，避免發(fā)生安全意外。

2.6 拆支撐

拆支撐工作要在渣石回填在管頂40厘米的時候進(jìn)行，先拆橫支撐再拆順?biāo)巍２鹬螘r要有專業(yè)的工作人員對其進(jìn)行指導(dǎo)，并且要時刻觀察著兩側(cè)鋼樁變形的情況，如果發(fā)現(xiàn)異常要馬上停止工作，等待專業(yè)工作人員實(shí)施有效的方案后再進(jìn)行拆支撐工作。

2.7 拔樁

排水管道鋪設(shè)完成后，根據(jù)施工圖進(jìn)行回填，為防止管道位置偏移，回填后對稱拔出工字鋼樁。拔樁后會留下樁孔，可以使用灌沙法對其進(jìn)行及時回填[4]。

3 結(jié)束語

工字鋼樁在排水管道深溝槽支護(hù)的應(yīng)用已經(jīng)越來越普遍，其使用將會加快了排水管道施工的速度，而且大力縮減了施工成本。加快了我國城市建設(shè)步伐，結(jié)合實(shí)例與個人經(jīng)驗(yàn)對實(shí)際應(yīng)用過程中遇到的問題給出一些建議：

（1）工字鋼樁在進(jìn)入土地時會收到擠壓，由于各方受力不同會引起鋼樁偏斜。在鋼樁發(fā)生偏斜的位置，將鋼樁拔起1到2米再往下錘，就這樣重復(fù)幾次會使大石頭震碎或位移，使其不影響工字鋼樁的進(jìn)入。

（2）需提前準(zhǔn)備一些弧形樁或轉(zhuǎn)角樁，在打樁遇到障礙物時，可以使用弧形或轉(zhuǎn)角樁繞過障礙物，將工字鋼樁深入的打進(jìn)土地中。

（3）在一些基礎(chǔ)比較軟的地方，在施工時有時會將鄰樁帶入現(xiàn)象?？梢詫⑾噜彽匿摌逗冈谝黄?，而且在施打樁的接口處涂上潤滑劑會減小阻力，會有利于將工字鋼樁打進(jìn)去。