一種新型管道整體移動型可調(diào)節(jié)撐板支護臺車施工技術(shù)應(yīng)用研究

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（中交四公局第一工程有限公司，北京 100022）

1 依托工程概況

四川省宜賓市污水設(shè)施建設(shè)工程包含宜賓市18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)共計150km 配套污水管道建設(shè)，管道主要分為壓力管道、重力管道兩種，管道規(guī)格MPVE 波紋管DN200、DN300、DN400；鋼管D89、D108、D159、D219、D325、D426；PVC-O 管 DN80、DN100、DN200；UPVC雙壁波紋管DN150、DN200、DN300 等。因管網(wǎng)皆途經(jīng)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、道路等，為了保證溝槽土體穩(wěn)定性，保證施工人員、機械安全，設(shè)計圖紙采用垂直開挖+撐板進行溝槽支護[1]，管道溝槽開挖斷面圖見圖1。

圖1 設(shè)計撐板支護段管道溝槽開挖斷面圖

2 整體移動型可調(diào)節(jié)撐板支護臺車技術(shù)原理

管道溝槽開挖施工時采用整體移動型可調(diào)節(jié)撐板支護臺車技術(shù)，撐板臺車在傳統(tǒng)撐板的基礎(chǔ)上增加行走、調(diào)節(jié)、提升、防護及支撐裝置，整體移動型可調(diào)節(jié)撐板支護臺車采用槽鋼、工字鋼、角鋼焊接成門架結(jié)構(gòu)主體，在門架一端安裝空壓機、發(fā)電機及4 個氣缸控制開關(guān)，下縱梁底部裝有行走萬向鋼輪及剎車，上橫梁位置安裝氣缸傳動桿，通過氣缸傳動桿對撐板進行水平及豎向位移，進而完成不同深度、不同寬度溝槽撐板安裝，溝槽撐板內(nèi)部橫撐由鋼管和絲桿連接組成（如圖2，其中構(gòu)件具體為：10- 門型桁架組件20- 移動立桿組件30- 撐板支護組件 40- 電氣系統(tǒng)組件），使用時根據(jù)“隨挖隨護隨檢測隨安裝回填”的原則進行施工。

圖2 撐板支護臺車側(cè)視圖

3 整體移動型可調(diào)節(jié)撐板支護臺車施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖3。

圖3 施工工藝流程

3.2 測量放樣

施工前復(fù)核水準(zhǔn)點和導(dǎo)線點，測放溝槽開口線，繪制溝槽平面及斷面，正確標(biāo)出邊線樁；會同監(jiān)理工程師進行原地面數(shù)據(jù)采集、測量、簽認[2]。

3.3 降截排水

開挖之前在溝槽外側(cè)設(shè)置截水溝，以防地面水、雨水進入坑內(nèi)[3]。截水溝斷面均采取矩形，溝深均為0.2 m，溝寬均為0.3 m。截水溝兩側(cè)邊坡直立，邊墻厚度均為0.12 m，邊墻高度均為0.3 m。溝渠均采用M7.5 水泥砂漿砌筑普通燒結(jié)實心磚，采用座漿法施工。溝底襯砌均采用10 cm 厚的C15 素混凝土進行護底，截水溝內(nèi)側(cè)墻采用MU7.5 水泥砂漿抹面，抹面厚度2 cm，見圖4。為保障溝渠穩(wěn)定，新建溝渠應(yīng)坐落于較穩(wěn)定的底層之上，挖深應(yīng)滿足側(cè)墻頂?shù)陀谠孛娓叨取?/p>

圖4 截水溝斷面圖

3.4 溝槽開挖

溝槽自上而下，分層分段開挖，開挖與支撐交替進行，每次交替的深度為0.4～0.8 m，完成開挖溝槽的工作，并且進行驗槽，檢驗標(biāo)準(zhǔn)見表1。首層支撐的溝槽深度不得大于1.0 m。每根橫梁、縱梁不得少于2 根橫撐，橫撐的水平間距為1.5～2.0 m，垂直距離不大于1.5 m，下管有障礙時，設(shè)置有效的替撐措施。

表1 溝槽允許偏差

3.5 整體移動型可調(diào)節(jié)撐板支護

先在施工區(qū)域外空曠位置，預(yù)先制作組合式整體性撐板，該撐板大于等于基坑開挖深度，組合式撐板與豎向移動空中氣缸活塞桿底部螺栓連接固定，根據(jù)溝槽開挖深度及寬度的不同，通過控制端氣缸控制開關(guān)調(diào)節(jié)撐板豎向及橫向移動，直至溝槽開挖的深度和位置，加設(shè)橫撐完成支護，溝槽繼續(xù)向下開挖時，每開挖一層后，啟動氣缸控制開關(guān)將撐板下降該層底，如此循環(huán)直至基底；撐板橫撐由鋼管和絲桿連接組成。

撐板具體安裝調(diào)節(jié)狀態(tài)圖如下：

狀態(tài)1：安裝組合式撐板，與豎向移動控制氣缸底部連接。

狀態(tài)2：調(diào)節(jié)橫向移動控制氣缸將撐板移至溝槽開挖寬度（見圖5）。

圖5 組合式撐板與豎向移動控制氣缸底部連接

狀態(tài)3：調(diào)節(jié)豎向移動控制氣缸，根據(jù)第一層溝槽開挖深度，下放撐板至該層底。

狀態(tài)4：調(diào)節(jié)豎向移動控制氣缸，根據(jù)最后一層槽開挖深度，下放撐板支至基底，加設(shè)撐板橫撐完成溝槽支護（見圖6）。

圖6 下放撐板至第一層開挖層底

3.6 管道安裝

管道安裝前準(zhǔn)備好墊管子的滾輪支架2 組。分別墊在管道的兩端0.5 m 的位置上做好固定，溝槽撐板安裝完成后，及時進行管道安裝，在安裝過程中在撐板端頭側(cè)下管，通過拖動管道下方的滾輪支架直至已施工完成管道側(cè)端頭。

污水重力管道采用MPVE 雙壁波紋管，采用橡膠圈承插接口連接，與塑料檢查井接口采用橡膠圈承插+熱收縮套連接，加高井筒采用熱收縮套連接；污水壓力管采用PVC-O 管，采用承插接口連接，不同管材轉(zhuǎn)換處及與閥門連接處均采用法蘭連接[4]。并且安裝前需要對橡膠圈的物理性能做進一步必要指標(biāo)的復(fù)試，保證使用的密封膠圈的物理性能符合工程應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)管材管徑與接口間的環(huán)形間隙，用以下公式檢驗?zāi)z圈環(huán)徑與膠圈截面直徑

式中：d0- 橡膠圈截面直徑，mm;

e- 接口環(huán)向間隙，mm;

ρ- 壓縮率，35%～45%;

DR- 安裝前橡膠圈環(huán)向內(nèi)徑，mm;

KD- 環(huán)徑系數(shù)，為0.85～0.90；

DW- 插口端外徑。

3.7 閉水試驗

為了檢驗管道安裝質(zhì)量，需進行閉水試驗，首先將被試驗的管段起點及終點檢查井的管子兩端用磚墻堵好，在上游井的管溝邊設(shè)置一試驗水箱，將進水管接至堵板的下側(cè)，下游井內(nèi)管子的堵板下側(cè)應(yīng)設(shè)泄水管，并挖好排水溝。管道應(yīng)嚴密，并從水箱向管內(nèi)充水，管道充滿水后，浸泡1～2 晝夜再進行試驗。量好水位，觀察管口接頭處是否嚴密不漏，觀察30 min，測量滲水量應(yīng)滿足規(guī)范要求。閉水試驗完成后及時將水排出[5]。

本次施工管道采用鋼筋混凝土管材，滲水量的實際檢測結(jié)果必須控制在規(guī)定的范圍，才能按照相關(guān)規(guī)范要求確保管道閉水試壓過程的科學(xué)性和結(jié)果的合格性。根據(jù)上述分析過程及本工程實際情況，其給排水管道閉水試驗結(jié)果見表2。

表2 管道閉水試驗結(jié)果

3.8 溝槽回填

管道隱蔽工程驗收及閉水試驗合格后，具備條件后及時回填，防止管道暴露時間過長。管道回填前清除溝槽內(nèi)積水、含水量較高的浮土、建筑垃圾等；溝槽回填材料種類按照設(shè)計圖紙要求，回填沿四周均勻?qū)ΨQ回填，兩側(cè)回填高差不超過300 mm，分層回填，分層夯實，每層厚度不大于30 cm，壓實系數(shù)符合設(shè)計圖紙對于各區(qū)域的壓實要求；每回填一層通過氣缸控制開關(guān)將撐板提升一層，直至溝槽回填完畢。

4 結(jié)論

整體移動型可調(diào)節(jié)撐板支護臺車施工工法技術(shù)經(jīng)濟性、安全性及實用性均較強，大大節(jié)省了工期和施工成本，本工法已成功應(yīng)用于宜賓市污水設(shè)施建設(shè)工程第一分項目部翠屏區(qū)牟坪鎮(zhèn)、宋家西牛村、高店一期、高店二期、邱場金秋大道配套管網(wǎng)，敘州區(qū)蕨溪鎮(zhèn)、南廣鎮(zhèn)配套管網(wǎng)共計13.7 km 管道施工。