緊鄰既有水渠的溝槽開挖綜合加固保護技術

摘要：本文通過工程實例，對復雜環境下新施工管線對舊管線的保護措施進行了介紹，總結了應用中的成功過經驗。

關鍵詞：緊鄰；既有水渠；溝槽開挖；加固保護

引言

近年來，隨著我國城市基礎設施的不斷完善與建設、舊城改造和住宅小區的持續開發，給排水、供熱、供氣、電纜及輸油等市政管線工程日益增多，在市政管線的溝槽開挖過程中，逐漸出現越來越多的各種管線重疊鋪設以及超近現有建筑物施工溝槽開挖的情況。

溝槽開挖施工技術的不斷提高、周邊環境日益復雜的條件限制，對溝槽開挖的施工提出了更高的要求。同時，在溝槽開挖施工過程中，由于作業面小、地形復雜、地質條件不理想、需要對超近現有建筑物或構筑物進行加固保護等情況的限制，傳統的做法和保守的施工工藝已不能滿足項目施工的實際要求。

本技術已成功應用于增城市新塘水廠技術改造項目——常規處理工藝改造建安工程D1600鋼管下穿現有引水明渠施工中，該技術主要特點：

1）針對原水渠地面以上部分結構以及地下基礎情況分別采用鋼支架和鋼管樁進行加固：

在開挖施工前先對原水渠及其基礎采用有效措施保護。原水渠的支撐分為開挖部分的支護與非開挖部分的支護，非開挖部分由原水渠、支撐柱（墻柱）、承臺、樁基礎組成，并且用滿堂紅支頂架進行支撐，避免原水渠產生沉降。開挖部分先打下鋼花樁作為基礎負荷，然后原水渠采用鋼支架支撐保護。

2）設置鋼管樁結合注漿進行地基加固及溝槽支護，有效實現緊鄰既有水渠的保護：

基坑支護采用施打鋼管樁結合注漿（即小型樹根樁加固土）形式進行地基加固及溝槽開挖支護。小型樹根樁本質為小直徑鉆孔灌注樁，樁徑小，不需較大施工場地，對周邊環境影響也很小，施工噪聲低，震動小，無污染；樹根樁還具有施工快、造價低等優勢。

1.工藝原理

1）原水渠支撐

原水渠的支撐分為開挖部分的支護與非開挖部分的支護。在開挖施工前先對原水渠及其基礎采用有效措施保護。原水渠的支撐分為開挖部分的支護與非開挖部分的支護，非開挖部分由原水渠、支撐柱（墻柱）、承臺、樁基礎組成，并且用滿堂紅支頂架進行支撐，避免原水渠產生沉降。開挖部分先打下鋼花樁作為基礎負荷，然后原水渠采用鋼支架支撐保護。

2）鋼管樁

基坑支護采用施打鋼管樁結合注漿（即小型樹根樁加固土）形式進行地基加固及溝槽開挖支護。在預制好的鋼管內插入注漿管至管底（鉆機鉆桿作注漿管），采用鉆機自身泥漿泵灌漿，并壓入水泥漿至管口冒出純水泥漿為止即可。一次注漿初凝前（約4小時）進行二次補漿，將水泥漿收縮部分填滿，待泥漿凝結牢固后加固地基并形成支護。壓密注漿是處理砂土液化的有效方法，所注水泥漿既可提高砂質粉土的物理學性能，又可通過化學反應使漿液與土體有較大的結合力。

2.施工工藝流程及操作要點

2.1施工工藝流程

2.2操作要點

1）開挖放坡

首先采用人工放坡至原污水渠面，放坡坡度為1：1。

2）測量定位

采用全站儀放出標高，然后使用根據樁距傳遞放出樁的樁位位置，做好標記，確保樁機準確就位。

3）機械就位

人力緩慢移動至施工部位，由專人指揮，用水平尺和定位測錘校準樁機，使樁機水平，導向架和鉆桿應與地面垂直，傾斜率小于1.5%。對不符和垂直度要求的鉆桿進行調整，直到鉆桿的垂直度達到要求。為了保證樁位準確，必須使用定位卡，樁位對中誤差不大于5cm。

4）成孔

采用錨桿機成孔至設計深度，成孔直徑Φ150mm；成孔間距為250mm。成孔根據不同的土層進行施工，雜填土可采用跳隔式成孔，預防在灌漿過程中孔與孔之間通漿。啟動鉆機邊旋轉邊鉆進，至設計標高后停止鉆進。

5）制作鋼管

在Φ114mm×5mm的鋼管上每1.5米間距用電焊燒一個Φ15mm的孔，孔開在鋼管兩側并相互錯開。鋼管焊接，采用大小相同的鋼管，從中間切開用包裹式的方法進行焊接，其搭接長度鋼管兩頭不少于100mm。

6）投管：用起鉆機本身起吊設備將Φ114mm鋼管投放入孔內至孔底；底端管口開設1個漏漿缺口；使部分漿體流入管外側起到對管與側避土體間的充填及加固作用。

7）漿液配置

采用425R水泥，水泥漿液配制嚴格按設計要求控制為水灰比0.4～0.6，摻入水泥用量5%的優質澎潤土。每次灰漿攪拌時間不得少于2分鐘。漿液的初凝時間控制在25～40分鐘。可根據現場水泥情況摻入適量的速凝劑。

8）灌漿

在鋼管內插入注漿管至管底（鉆機鉆桿作注漿管），采用鉆機自身泥漿泵灌漿，并壓入水泥漿至管口冒出純水泥漿為止即可。一次注漿初凝前（約4小時）進行二次補漿，將水泥漿收縮部分填滿。注漿壓力暫定為2～5MPa，可根據試驗孔的注漿情況作相應調整。

3結束語

隨著我國城市基礎設施的不斷完善與建設、舊城改造和住宅小區的持續開發，給排水、供熱、供氣、電纜及輸油等市政管線工程日益增多，在市政管線的溝槽開挖施工中，逐漸出現越來越多的各種管線重疊鋪設以及超近現有建筑物施工溝槽開挖的情況。在溝槽開挖施工過程中，由于作業面復雜、空間小、地質條件不理想、需要對超近現有建筑物或構筑物進行加固保護等情況的限制，傳統的做法和保守的施工工藝已不能滿足項目施工的實際要求。

本技術中：1、鋼管樁支護開挖、原水渠支撐保護的技術，在溝槽開挖施工中對鄰近既有水渠實施保護；2、以施打鋼管樁結合注漿（即小型樹根樁加固土）形式進行地基加固及溝槽開挖支護，對鄰近既有水渠溝槽開挖進行基坑支護。把溝槽開挖施工中的基坑支護與鄰近構筑物加固支護有效的結合起來，對基坑支護的同時也安全牢固的保護鄰近建筑物，施工簡便快捷、震動影響小、無污染、造價低廉、支撐受力合理、安全性強，可廣泛應用于軟弱地基以及受地形、施工場地及交通限制等情況，在人口密集的城區或超近現有構筑物的溝槽開挖、基坑開挖等施工中，優勢明顯。