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摘 要:随着经济的发展,建筑道路工程也在飞速进步,基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。其中污水管道基坑支护也是尤为重要,本文将根据各种综合治理,从技术、经济、进度、实施等方面对深埋排水设施在遇软弱土地基、邻近重要建筑物和地下管线、场地限制等不良条件下的处理技术、施工方法进行综合论述。
关键字:污水管道;基坑;施工技术;
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-10-00-01
一、污水管道基坑支护的重要性
在以往的城市建设中,对污水管道渗漏污染地下水源未能给予应有的重视。受经济实力的限制,过去我国城市污水管道选用的管材,多为陶管、混凝土管、石棉水泥管以及砖砌管沟等脆性管材。通常脆性管材的抗拉效果和抗冲击强度都很低,对于局部应力非常敏感。管材多采用以水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆、石棉水泥及膨胀水泥砂浆为密封填料的刚性接口连接。当管道受到外力作用时,管道结构的脆性管节和接口填料发生裂缝破裂,而污水管道多为地下隐蔽工程,它的破裂状况难以被及时发现,所以管道内的污水便会渗漏于地层中,污染地下水。我国的城市一般多建有门类齐全的工业企业,污水一般含有酸、碱、酚、氰化物、硫化物、游离氯、有机磷及多氯苯等有害物质。遭到这些有害物质污染的地下水,将成为一种报废的水资源。
二、污水管道工程中需要注意的问题
(一)减少打拔桩时振动对地基的影响,避免由于打拔桩过程中的振动使饱和粉细砂及淤泥质软土产生液化沉陷造成路面大面积开裂下沉。
(二)分段快速连续施工,管道开挖施工中,不要全线同时开挖,应集中人力物力分段快速连续施工,分批拆除横撑,在保证回填土质量及回填密实度的情况下,用最短的时间完成开挖,安装、回填工序,减少不平衡土压引起的地基软土蠕变,减少路面开裂。
(三)提高回填质量,在道路范围内开挖施工管道对路基回填土的要求。要明确到满足编制预算及指导施工的深度,在勘察资料完备的条件下,应依据不同道路条件明确哪些路基土需要完全进行置换;哪些路基土原来筑路时已经同填砂石,只需在基槽开挖时与原土分别放置,深化设计内容之后可免去大量余土外运及土方回购费用,实事求是地解决路基回填土费用问题,同时也为施工提出更具体的要求。另外结合具体的地质情况可适当增加注浆措施,在拔除钢板桩过程中,采用边拔桩边注浆,减少桩孔回淤引起的路面开裂,同时也可减少柔性管材的竖向变形引起的破裂。
三、污水管道基坑支护施工技术
(一)非开挖顶管施工技术。近年来,非开挖敷设管道技术由于不需要开挖面层,能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道,节省大量投资和时间,在我国得到广泛的应用。这项技术的快速发展也使市政工程需敷设的大量给排水管道、煤气、电力、通信工程时,对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低。非开挖顶管施工的施工程序是:先在管道的一端挖掘工作坑(井),完成后在其内安装顶进设备,将管道顶进土层,边顶进边挖土,将管段逐节顶入土层内直到顶至设计长度为止。
(二)拉森钢板桩施工技术。拉森钢板桩是将钢板加工成特殊形状,采用专用的打桩机和振动锤将钢板桩振压入地下,钢板桩互相咬合构成一道连续的钢板墙,作为深基坑开挖支护结构。拉森钢板桩具有强度高、施工速度快、可重复使用、不受天气条件影响等优点,近年来在我国深基坑支护中得到较广泛的应用。尤其是在软土层中深基坑支护往往费用高、工期长、对环境影响大。并且拉森钢板桩可多次重复使用,能够降低对空间要求,有效地保护了土地资源,施工简单,不仅绿色环保,而且施工速度快,工期缩短,施工费用低。随着运用经验的积累和工艺的不断完善,该工艺在码头、堤防护岸、挡土墙、防波堤、临时扩岸、建桥围堰、建筑及大型管道铺设临时基坑支护具有广阔的应用前景。
主要是施工技术措施简介如下:
1、钢板桩施工。对所有的板桩均要检查整理,确保板桩完整平直。打桩之前放出基坑外墙准确的灰线,作为打拉森桩的方向线。在方向线以外挖一大小合适的沟槽,作为打钢板桩的导向。拉森桩的桩顶标高稍高于施工便道顶部标高。
拉森钢板桩施工分段进行,将10~20根板桩插入土中一定深度,并使两端1~2根桩先打到要求深度再将中间部分的板桩顺次打入。打钢板桩时,选用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插一块即套上桩帽,并轻轻地加以锤击。在打桩过程中,要随时监测钢板垂直度。在锤击板桩时,对准桩帽锤击,防止偏心锤击导致板桩偏出以至于向行进方向倾斜。边拉边打,逐步纠正;对先打的板桩适度预留偏差。每根钢板桩分2次打入,每打入2 m测量一次。拔桩时,先用振动锤将板桩锁口振活以减少土的阻力,然后边振边拔。与板桩打设顺序相反的次序拔桩。
2、钢支撑施工
施工顺序:测量放线一标出支撑水平标高一安装围檩一按实际尺寸拼装钢支撑和型钢角撑一焊接钢支撑结点。
基坑内支撑的施工根据设计要求及现场实际状况放支撑布置的轴线,并打入红色样桩标识。
按标识挖支撑槽沟,两道内支撑的安装要按照“围檩一钢支撑一型钢角撑一焊接钢支撑”的顺序进行。
根据每道内支撑的标高进行作业,内支撑形成后方可进行下部土方开挖,严格控制每次的开挖深度。
安装焊接H型钢双拼围檩、内支撑型钢及角钢之后,要检查钢管轴线位置的水平标高,两端的水平标高要保持一致。
3、注意事项。在基坑开挖支护过程中严格控制序次开挖深度,严禁超挖。超挖易导致钢板变形过大,内支撑无法安装。基坑开挖及铺管过程中,注意避免碰撞支撑结构。在本工程施工过程中,挖机损坏内支撑导致钢板严重变形,造成支护返工。加强监测与预警工作,信息化施工,当超过预警值时须对支护加设内支撑,必要时须立即进行回填,重新打入钢板桩。保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。使用完整平直的钢板,打桩过程中,当遇到了不明障碍物,板桩阻力增加,会把相邻板桩带入,围檩及内支撑的设计强度应适度加大,尤其是在在水中临时回填、围堰地段。回填基坑周边附加荷载严禁超过设计值。填土密实度不满足设计要求和未填至设计标高时,不得拆除内支撑。
参考文献:
[1]吳奇兵 非开挖技术在市政公用设施建设中的应用[J];城市道桥与防洪2006年06期
[2]储长付、罗传华、赵安民探矿工程-岩土钻掘工程2012 39(4)等
关键字:污水管道;基坑;施工技术;
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-10-00-01
一、污水管道基坑支护的重要性
在以往的城市建设中,对污水管道渗漏污染地下水源未能给予应有的重视。受经济实力的限制,过去我国城市污水管道选用的管材,多为陶管、混凝土管、石棉水泥管以及砖砌管沟等脆性管材。通常脆性管材的抗拉效果和抗冲击强度都很低,对于局部应力非常敏感。管材多采用以水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆、石棉水泥及膨胀水泥砂浆为密封填料的刚性接口连接。当管道受到外力作用时,管道结构的脆性管节和接口填料发生裂缝破裂,而污水管道多为地下隐蔽工程,它的破裂状况难以被及时发现,所以管道内的污水便会渗漏于地层中,污染地下水。我国的城市一般多建有门类齐全的工业企业,污水一般含有酸、碱、酚、氰化物、硫化物、游离氯、有机磷及多氯苯等有害物质。遭到这些有害物质污染的地下水,将成为一种报废的水资源。
二、污水管道工程中需要注意的问题
(一)减少打拔桩时振动对地基的影响,避免由于打拔桩过程中的振动使饱和粉细砂及淤泥质软土产生液化沉陷造成路面大面积开裂下沉。
(二)分段快速连续施工,管道开挖施工中,不要全线同时开挖,应集中人力物力分段快速连续施工,分批拆除横撑,在保证回填土质量及回填密实度的情况下,用最短的时间完成开挖,安装、回填工序,减少不平衡土压引起的地基软土蠕变,减少路面开裂。
(三)提高回填质量,在道路范围内开挖施工管道对路基回填土的要求。要明确到满足编制预算及指导施工的深度,在勘察资料完备的条件下,应依据不同道路条件明确哪些路基土需要完全进行置换;哪些路基土原来筑路时已经同填砂石,只需在基槽开挖时与原土分别放置,深化设计内容之后可免去大量余土外运及土方回购费用,实事求是地解决路基回填土费用问题,同时也为施工提出更具体的要求。另外结合具体的地质情况可适当增加注浆措施,在拔除钢板桩过程中,采用边拔桩边注浆,减少桩孔回淤引起的路面开裂,同时也可减少柔性管材的竖向变形引起的破裂。
三、污水管道基坑支护施工技术
(一)非开挖顶管施工技术。近年来,非开挖敷设管道技术由于不需要开挖面层,能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道,节省大量投资和时间,在我国得到广泛的应用。这项技术的快速发展也使市政工程需敷设的大量给排水管道、煤气、电力、通信工程时,对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低。非开挖顶管施工的施工程序是:先在管道的一端挖掘工作坑(井),完成后在其内安装顶进设备,将管道顶进土层,边顶进边挖土,将管段逐节顶入土层内直到顶至设计长度为止。
(二)拉森钢板桩施工技术。拉森钢板桩是将钢板加工成特殊形状,采用专用的打桩机和振动锤将钢板桩振压入地下,钢板桩互相咬合构成一道连续的钢板墙,作为深基坑开挖支护结构。拉森钢板桩具有强度高、施工速度快、可重复使用、不受天气条件影响等优点,近年来在我国深基坑支护中得到较广泛的应用。尤其是在软土层中深基坑支护往往费用高、工期长、对环境影响大。并且拉森钢板桩可多次重复使用,能够降低对空间要求,有效地保护了土地资源,施工简单,不仅绿色环保,而且施工速度快,工期缩短,施工费用低。随着运用经验的积累和工艺的不断完善,该工艺在码头、堤防护岸、挡土墙、防波堤、临时扩岸、建桥围堰、建筑及大型管道铺设临时基坑支护具有广阔的应用前景。
主要是施工技术措施简介如下:
1、钢板桩施工。对所有的板桩均要检查整理,确保板桩完整平直。打桩之前放出基坑外墙准确的灰线,作为打拉森桩的方向线。在方向线以外挖一大小合适的沟槽,作为打钢板桩的导向。拉森桩的桩顶标高稍高于施工便道顶部标高。
拉森钢板桩施工分段进行,将10~20根板桩插入土中一定深度,并使两端1~2根桩先打到要求深度再将中间部分的板桩顺次打入。打钢板桩时,选用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插一块即套上桩帽,并轻轻地加以锤击。在打桩过程中,要随时监测钢板垂直度。在锤击板桩时,对准桩帽锤击,防止偏心锤击导致板桩偏出以至于向行进方向倾斜。边拉边打,逐步纠正;对先打的板桩适度预留偏差。每根钢板桩分2次打入,每打入2 m测量一次。拔桩时,先用振动锤将板桩锁口振活以减少土的阻力,然后边振边拔。与板桩打设顺序相反的次序拔桩。
2、钢支撑施工
施工顺序:测量放线一标出支撑水平标高一安装围檩一按实际尺寸拼装钢支撑和型钢角撑一焊接钢支撑结点。
基坑内支撑的施工根据设计要求及现场实际状况放支撑布置的轴线,并打入红色样桩标识。
按标识挖支撑槽沟,两道内支撑的安装要按照“围檩一钢支撑一型钢角撑一焊接钢支撑”的顺序进行。
根据每道内支撑的标高进行作业,内支撑形成后方可进行下部土方开挖,严格控制每次的开挖深度。
安装焊接H型钢双拼围檩、内支撑型钢及角钢之后,要检查钢管轴线位置的水平标高,两端的水平标高要保持一致。
3、注意事项。在基坑开挖支护过程中严格控制序次开挖深度,严禁超挖。超挖易导致钢板变形过大,内支撑无法安装。基坑开挖及铺管过程中,注意避免碰撞支撑结构。在本工程施工过程中,挖机损坏内支撑导致钢板严重变形,造成支护返工。加强监测与预警工作,信息化施工,当超过预警值时须对支护加设内支撑,必要时须立即进行回填,重新打入钢板桩。保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。使用完整平直的钢板,打桩过程中,当遇到了不明障碍物,板桩阻力增加,会把相邻板桩带入,围檩及内支撑的设计强度应适度加大,尤其是在在水中临时回填、围堰地段。回填基坑周边附加荷载严禁超过设计值。填土密实度不满足设计要求和未填至设计标高时,不得拆除内支撑。
参考文献:
[1]吳奇兵 非开挖技术在市政公用设施建设中的应用[J];城市道桥与防洪2006年06期
[2]储长付、罗传华、赵安民探矿工程-岩土钻掘工程2012 39(4)等