市政污水排水管網(wǎng)工程基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)

夏軍

摘要：現(xiàn)階段，社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也伴隨著環(huán)境污染的加劇，環(huán)境保護(hù)已成為我國的基本國策，城市污水處理問題十分重要。近年來，我國城市污 水處理取得了巨大成就，在一定程度上推動了現(xiàn)代城市化進(jìn)程。同時(shí)，現(xiàn)階段城市污水處理存在設(shè)施設(shè)備老化、截污管道設(shè)施不健全、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高、 技術(shù)相對落后、管網(wǎng)管理落后等問題，造成故障和二次污染。隨著城市污水處理負(fù)荷的不斷增加和污水處理廠出水水質(zhì)要求的不斷提高，這些問題的弊端 日益明顯。對城市污水排水管網(wǎng)工程基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：城市污水排水管網(wǎng)工程;基坑開挖支護(hù);施工技術(shù);分析研究

1 項(xiàng)目概述

某市政工程污水切割管道全長 329.068km，包括頂管和明挖兩部分，長 度分別為 44.227km 和 281.841km，管徑為 DN400～DN1200mm。主要施工方 法為支架開挖和頂管。管道開挖深度 2～4.5m，地下水位較低。開挖深度范 圍內(nèi)基巖主要為白堊系泥質(zhì)粉砂巖和燕山期花崗巖，土層主要為第四系沖 洪積層、坡積層和殘積層。截污管道施工位置主要集中在市政道路上，周 邊建筑物較多。部分管道與房屋之間的距離僅為 2m 左右，基坑開挖時(shí)容易 破壞周圍建筑物的穩(wěn)定性。此外，在以往市政建設(shè)中，電力、燃?xì)獾认嚓P(guān) 地下管線均在現(xiàn)場敷設(shè)，且空間分布復(fù)雜，不利于截污管線的正常開挖和 支護(hù)?？偟膩碚f，本工程施工干擾因素多，質(zhì)量控制要求高。

2 基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)

2.1 邊坡開挖施工技術(shù)

在露天場地開挖時(shí)，宜采用邊坡開挖的方法，期間根據(jù)實(shí)際情況采取 排水措施，減少水蝕，盡量保持邊坡的穩(wěn)定?？紤]土質(zhì)和開挖深度，確定 邊坡開挖的坡比，即 1∶0.5 ～ 1∶1.為保證邊坡穩(wěn)定，可適當(dāng)增加開挖口寬 度，開挖面坡度適當(dāng)。從適用性的角度看，當(dāng)埋深小于 2m 時(shí)，可以采用邊 坡開挖，既有足夠的邊坡開挖空間，也可用于巖層地質(zhì)基礎(chǔ)溝槽施工。開 挖深度應(yīng)在 1.5m 以內(nèi)。由于特殊原因開挖深度超過 1.5m 時(shí)，在這種情況 下，下坡開挖將占用較大場地，且場地建筑物密集，開挖深度超過 1.5m 不 可行。在淺層開挖中，邊坡開挖的經(jīng)濟(jì)效益是突出的，但也存在局限性，即回填土工作量大，因此廣泛應(yīng)用于露天場地及周邊建筑物數(shù)量不多的施 工現(xiàn)場。

2.2 板支護(hù)開挖施工技術(shù)

當(dāng)開挖深度較大時(shí)，如果仍采用邊坡開挖方法，將存在工程量大、造 價(jià)高的局限性。此時(shí)，采用平板開挖法較為合適。在基坑開挖深度小于 2m 的基坑施工中，采用板式支護(hù)開挖的方法是可行的，單段開挖量不超過 6m，按順序施工。本段管道施工完畢，回填到位后，如無質(zhì)量問題，按此順序 進(jìn)行下一步管道施工。板支架開挖時(shí)，應(yīng)按自上而下的順序進(jìn)行開挖。及 時(shí)采取支護(hù)措施，確保模板擋土和支撐頂板嚴(yán)密。如果模板難以與背土緊 密接觸，則應(yīng)在模板中填充沙子。在基坑開挖中，為了提高排水效率，減 少水體對基坑施工的影響，修建排水溝。此外，為了保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定 性，需要在基坑的末端設(shè)置角支撐。

2.3 槽鋼支護(hù)及開挖施工技術(shù)

開挖深度為 2m≤H<3m，可采用鋼槽支護(hù)開挖。根據(jù)實(shí)際施工情況，單個(gè)路段的長度通常為 50m。建議使用單獨(dú)駕駛的方法。每設(shè)置一根根部 后，將其與第一根根部牢固焊接。從而逐步形成完整的槽鋼結(jié)構(gòu)體系。在 槽鋼鋪設(shè)過程中，儀器用于檢查槽鋼，并根據(jù)測量結(jié)果及時(shí)糾正偏差。如 有明顯傾斜現(xiàn)象，則用鋼絲繩拉樁身，邊拉邊打，按少量次數(shù)逐漸糾正。槽鋼就位后，用安全鏈將圍檁固定在槽鋼頂部，防止其脫落。

基坑開挖連續(xù)回填時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)橫向支撐和圍護(hù)檁條時(shí)，應(yīng)從下到下依 次拆除橫撐和圍護(hù)檁條。在此期間，應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)，避免構(gòu)件異常脫落。拆 除的構(gòu)件應(yīng)分類放置在不會影響周圍正常交通的區(qū)域。當(dāng)淤泥或其它軟土 層分布在基座下方時(shí)，地基應(yīng)進(jìn)行拋石和滾壓處理，開挖后應(yīng)支撐管道底 部。當(dāng)基坑回填時(shí)，支架不能拆除?；靥畹揭欢ǜ叨群?，確認(rèn)現(xiàn)場無安全 問題后，方可將槽鋼拔出。槽鋼支架剛度小，受開挖擾動影響，容易出現(xiàn) 大變形現(xiàn)象，其抗彎能力不足，有失穩(wěn)的可能，因此在頂部應(yīng)用支架后。當(dāng)施工現(xiàn)場地下水位較高時(shí)，應(yīng)采取隔水、排水和降水措施。

2.4 拉森鋼板樁支護(hù)及開挖施工技術(shù)

拉森鋼板樁可用于基坑開挖深度 3m 以上的基坑支護(hù)。單段長度為 50m，可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整。開挖時(shí)應(yīng)及時(shí)設(shè)置內(nèi)支撐，上部支撐就位后再開挖下部。

如果開挖深度范圍內(nèi)有中粗砂等強(qiáng)透水層，將明顯增加排水難度，因 此也可采用拉森鋼板樁支護(hù)方法。此外，如果基坑的深度大，地下水位高，那么此時(shí)設(shè)置鋼板樁是非常必要的，它可以用作支撐結(jié)構(gòu)，并具有保持土 壤、防水和防砂的多種效果。鋼板樁施工過程中可能存在較大的摩擦阻力，建議刷黃油或其他潤滑油進(jìn)行潤滑。第一層圍檁安裝高度離地約 50cm，現(xiàn) 場設(shè)置的圍檁支撐要求穩(wěn)定。為減少鋼板樁沉樁過程中的噪聲污染，盡可 能采用靜壓法。鋼板樁在拔樁過程中容易取出更多的土，拔樁后會形成樁 孔，需要填砂或水泥漿回填。

鋼板樁開挖后，可能出現(xiàn)樁頂傾斜、坑底土體抬升等異常情況，可能 與現(xiàn)場存在軟土、鋼板樁埋深不足有關(guān)。對此，要提前做好勘察工作，明 確施工深度范圍內(nèi)的巖土特性，根據(jù)具體深度要求，有效控制鋼板樁的埋 設(shè)深度。一般來說，在板樁施工期間，可以補(bǔ)充壓實(shí)灌漿。此外，如果鋼 板樁支承角的鎖具連接不緊密，則容易產(chǎn)生砂流，還需要進(jìn)行壓密灌漿。

3 特殊部位開挖支護(hù)施工技術(shù)

3.1 檢查井、截水井和交叉井的施工

在施工過程中，當(dāng)開挖檢查井、截水井、交叉井等特殊井時(shí)，井位的 寬度會比管溝的寬度大，增加了開挖和支護(hù)作業(yè)的難度。槽的不同部分之 間應(yīng)形成連接關(guān)系。當(dāng)不同路段過渡時(shí)，宜采用 90°突變法，或根據(jù)實(shí)際 施工情況選擇 45°漸變法。在過渡段打樁時(shí)，需要提高第一、第二鋼板樁的 定位精度，要求打樁位置和方向準(zhǔn)確，以便為后續(xù)鋼板樁的定位提供參考。

檢查井應(yīng)組織預(yù)制井的吊裝作業(yè)，或進(jìn)行現(xiàn)場施工。在這個(gè)時(shí)候，這 是很難支持的。如果采用常規(guī)支護(hù)方法，容易影響施工工作面，如施工空 間有限，則相關(guān)工作難以順利開展。在這方面，需要優(yōu)化施工技術(shù)。槽鋼 或鋼板樁就位后，可在頂部設(shè)置電纜，然后將其錨固在周圍地面或建筑物 上。這樣可以更有效地提高支護(hù)效果，保證整體穩(wěn)定性。

在截水井或交叉井的施工中，應(yīng)將污水和雨水管道的流量（流速、流 量）作為關(guān)鍵內(nèi)容。宜采取導(dǎo)流、截流等控制效果較好的措施。首先，施 工段上下部分被封堵。例如，可以在兩個(gè)地方使用密封氣囊和臨時(shí)墻的方 法，并且可以使用適當(dāng)規(guī)格的泵從檢查井快速提取上游截留的污水。其次，這部分污水通過使用臨時(shí)導(dǎo)管排入周圍的污水管道。采用此方法后，如果 井內(nèi)水量滿足要求，可正式采用槽鋼或鋼板樁作為此類裝置的支撐作用。

3.2 硬巖地質(zhì)條件下的施工

對于全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化巖石等高硬度巖層，槽鋼、鋼板樁的方法不可行，難以打入，甚至無法打入到位。為此，可以使用長螺旋鉆將沙子插入孔中。在施工前，對可開挖的表層土進(jìn)行現(xiàn)場勘察和邊坡開挖處理，有利于保持?基坑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，創(chuàng)造更安全的施工環(huán)境。根據(jù)巖層本身的穩(wěn)定性，可采用先開挖后支護(hù)的作業(yè)方法。操作設(shè)備可以是風(fēng)鎬或鑿巖機(jī)，由專家?操作。在此期間，可以及時(shí)觀察巖層的實(shí)際特征，澄清巖層的變化，從而?靈活調(diào)整操作參數(shù)。開挖結(jié)束后，設(shè)置槽鋼，形成支護(hù)結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

綜上所述，在市政污水排水管網(wǎng)工程中，深基坑施工是關(guān)鍵和難點(diǎn)內(nèi) 容，對開挖和支護(hù)水平提出了更高的要求，需要合理應(yīng)用施工技術(shù)。本文 結(jié)合市政污水排水管網(wǎng)工程實(shí)例，對基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了探討，提出了技術(shù)要點(diǎn)，希望能為類似工程提供參考。

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