粉煤灰地質條件下排水管道施工技術

張寶元

1 工程概況

天津市中心城區快速路工程十一經路立交改造排水工程全長8.3 km，其中YC35-YC38，WC42-WC45共197 m明挖排水管道經過天津市唐口南里小區門前，該處地質情況復雜，地面以下0.5 m～8 m范圍全部為粉煤灰，地下水資源豐富，臨近天津市流動救助管理站(2層磚混結構)、唐口南里居民樓(6層磚混結構)、新建橋下輔路及U形槽等建筑，該段排水雨水管道管徑1.2 m，污水管道管徑0.6 m，明挖施工開槽深度最大達6 m。排水管道平面示意圖見圖1。

2 施工方案的確定

該段排水緊鄰建筑物、地質條件差，明挖施工容易造成周邊地面下陷，因此施工時如何保證周圍建筑物安全及施工人員安全是本段施工的難點和重點。在確定施工方案時我們充分考慮了這方面的要求，最終采用水泥攪拌樁內側配合密閉工字鋼的支護方案。

3 施工前準備工作

1)根據勘察單位提供的地質資料，進行現場調查，向周圍建筑物管理部門索要建筑物結構資料，對建筑物的結構及抗風險能力做到心中有數。

2)與小區居委會做好溝通，加強宣傳，爭得小區居民的支持，保證施工過程順利進行。

3)根據物探圖，對施工區域地下管線進行細致刨驗，并繪制地下管線位置圖，按照實際管線圖對施工隊伍進行專門安全交底，確保施工過程中各種地下管線安全。

4)根據排水管線設計路由，測量人員進行放線，栓樁。

5)根據開槽最大深度對工字鋼支護體系進行力學檢算，確保支護體系安全可靠。

6)在周圍建筑物上布設標高監測點，并做原始記錄，做好施工過程沉降監測準備。

4 施工方法及步驟

4.1 插打工字鋼防護樁

為防止工字鋼施工時對水泥攪拌樁造成擾動而影響止水效果，采用先插打工字鋼后施工水泥攪拌樁的施工方法。

按照測量放線預留足夠的明挖施工工作面，確定工字鋼位置并用石灰做明顯標記，按照石灰標記線插打工字鋼，本段施工采用12 m長40b工字鋼。為確保施工質量，所用工字鋼全部為新樁，施打時設兩人專門負責工字鋼定位，確保相鄰樁之間接觸緊密。

4.2 施工水泥攪拌樁

水泥攪拌樁采用φ500 mm，咬合100 mm。該段地下水較為豐富，粉煤灰遇水具有很強的流動性，因此要保證開槽后周邊土體安全，水泥攪拌樁的止水作用在本次施工中格外關鍵。為保證攪拌樁施工質量，我們選擇具有多年攪拌樁施工經驗的施工隊伍進行施工，使用材料均經實驗室檢測合格，施工過程中安排技術人員全程旁站并做好施工記錄，以確保成樁質量滿足施工需要。

4.3 排水溝槽開挖

攪拌樁施工完成后等強，待強度達到要求后開始開槽施工。本工程污水管道開槽最大深度6 m，雨水管道最大深度5.2 m，排水管道管中心間距2 m，采用同槽施工的方法。

開槽施工時因為粉煤灰土層很難挖出高差達0.8 m的臺階，開槽時按照先深后淺的原則進行施工，即先開挖至污水管設計深度，開挖時分段進行，機械開挖至距設計標高20 cm位置改用人工開挖，以免機械擾動槽底土體。待污水管道施工完成回填管頂石硝后再人工配合機械修整相同管段的雨水管道基礎，對于粉煤灰土層坍塌部分使用碎石回填補齊，確保雨水管道槽底穩定。

4.4 管道基礎施工及基坑降水

本工程排水管道基礎設計為砂石基礎，基礎厚度25 cm，即23 cm碎石+2 cm細砂墊層。基坑開挖后采用集水井加排水溝的方法將地下水降至槽底以下50 cm，在槽底無水的狀態下鋪筑砂石基礎，因粉煤灰遇水后非常軟弱，對被水浸泡地段粉煤灰采取挖除換填碎石的方法加強，以保證地基承載力滿足設計要求。

4.5 管道安裝與檢驗

排水管材采用鋼筋混凝土承插口管，接口采用橡膠圈封閉。根據測量放線樁點，拉出管道中心線，下管時將管道一字擺開，盡量一次到位，以減少槽下活動。管道安裝時，頂拉速度應緩慢，保持兩管中心線對準，間隙均勻，專人查看膠圈滾入情況，如發現滾入不均勻停止頂拉，調整膠圈位置后再繼續頂拉，使膠圈達到工作位置。管道安裝完成后采取措施，防止管道回彈。每節管道安裝就位后，應立即測定高程中心線、間隙量等質量指標，如不符合要求，應立即采取措施糾正。

4.6 溝槽回填

管頂以上40 cm范圍按照設計要求回填石硝，石硝層以上部分考慮修路要求，換填素土。溝槽回填分層壓實，管道兩側對稱均勻回填，管道基礎為砂石基礎，管道與基礎間的腋角用砂填實。

5 施工安全措施

1)采用精確測量設備，安排專業測量人員24 h對周圍建筑物進行沉降觀測，發現沉降變化停止開槽施工，并回填溝槽，等待處理方案。

2)溝槽開挖后密切關注地下水情況，若出現止水樁漏水或地下水集中涌出現象，應立即停止降水施工，以防粉煤灰大量流失造成地面下陷。

3)溝槽開挖后基坑周邊用鋼管搭設防護欄桿，并掛彩燈作為安全警示標志，防止施工人員及附近居民墜落。

4)基坑開挖后設專人觀察工字鋼防護樁變形情況，若出現變形跡象及時采取加固措施，以確保基坑內施工人員安全。

［1］J 10407-2004，天津市市政工程施工技術規范(排水工程部分)［S］.

［2］DB 29-52-2003，城市排水工程質量檢驗標準［S］.

［3］劉靜云.埋地PE管施工技術［J］.山西建筑，2009，35(3):172-173.