探究基坑工程施工中的自來水管保護技術

劉峰

【摘要】為了提高雨水箱涵基坑穩定性，采用在自來水管外壁兩側部位壓密注漿加固措施，確保了對自來水管及其周圍土體的變形控制，達到了預期效果。

【關鍵詞】緊鄰基坑；自來水管道；壓密注漿；監測

1工程概述

江東路部分節點改造工程清涼門大街下穿隧道，位于江東路與清涼門大街交叉口，采用短隧道形式，在清涼門大街路口西南側，樁號K2+806～K3+011段有一根縱向自來水管，位于擬建雨水箱涵基坑西側，并與雨水箱涵走向平行，距擬建雨水箱涵基坑圍護拉森鋼板樁距離僅0.3m，影響雨水箱涵的基坑開挖，施工時不遷移。此自來水管是南京市的主要供水管線，一旦施工中造成管線斷水，必將對整個南京市城北部分片區用水造成很大影響。經現場調查，該自來水管為球墨鑄鐵管，管徑DN1600，既有自來水管埋深為1.3m，管道下無基礎，為防止雨水箱涵基坑開挖時自來水管道變形斷裂，須對其進行保護。

2地質特征

①-1雜填土：灰黃色～褐灰色，松散，為粉質黏土混碎石、碎磚等堆填。層厚0.6～4.5m；

①-2素填土：褐黃～灰黃色，可塑為主，局部為軟塑、硬塑，土質不均。由粉質黏土填積，夾少量植物根、碎石子等，填齡超過十年。密實度差異較大，道路上為密實度較好的壓實填土。埋深0.6～4.5m，層厚1.5～5.5m；

①-3雜填土：灰～灰黃色，可塑為主，土質不均。由粉質黏土混卵石、塊石填積，含大量木樁等，局部分布。埋深3.0～5.6m，層厚2.3～8.6m；

②-1粉質黏土：灰黃～黃灰色，軟～可塑。分布于坳溝之中。埋深3.5～7.2m，層厚1.7～4.5m；

②-2粉質黏土：灰色，軟～流塑，部分為淤泥質粉質黏土。分布于坳溝之中，埋深7.8～14.0m，層厚1.0～20.9m。

該沿線的特殊巖土主要為雜填土、淤泥質土、軟土，雜填土厚度變化大，分布不均，軟土壓縮性高，強度低，高靈敏度，開挖施工時易產生觸變和流塑性變形；在疏排地下水時，也易引起周圍路面和建筑物的沉降變形。

3自來水管保護施工

箱涵施工流程：測量放樣→鑿除路面結構層→挖探溝→施工支護鋼板樁→鋼板樁背后灌砂→自來水管兩側壓密注漿→第一次土方開挖（鋼板樁頂以下100cm）→圍囹和支撐安裝→第二次土方開挖（挖集水坑明排水）→箱涵和污水管道施工→基坑回填→拔支護樁→溝槽兩側壓密注漿→路面恢復。

自來水管保護在管外壁兩側部位采取壓密注漿加固，采用拉森鋼板樁支護后進行一次注漿。拉森鋼板拔出時，對溝槽兩側拔出位置進行二次注漿。詳見圖1。

圖1 自來水管保護斷面圖

3.1布孔

考慮漿液的均勻滲透，按梅花型布孔。在自來水管兩側布設兩排注漿孔，縱向間距1.6m，橫向排與排間距1.9m，以保證處理后連成一體，詳見圖2。

圖2 自來水管加固平面示意圖

3.2沉管

壓漿管分段長度設為1.50m，管口與壓漿泵連接采用高壓膠管連接。用振動沉管器在預先埋設好孔位中，將帶活絡堵頭的壓漿管振動至設計標高。

3.3制備漿液

采用混合漿液，即水泥—水玻璃雙液快凝漿液，水泥采用P42.5普通硅酸水泥，水泥用量為80㎏/m?，水灰比為0.55，水玻璃用量為2.0%。嚴格控制水灰比。

3.4壓漿

首先在壓漿管上裝好球閥，球閥呈工作狀態。然后將注漿管預拔0.5m，再開啟漿壓泵進行吸收、輸漿。通過高壓管將漿液壓入注漿管內，此時應配合調節注漿壓力、流量，以便漿液順利壓入土體內。在每一壓漿段內灌入一定預估的漿量后，應停止壓漿，關閉球閥。接著壓其它注漿點。待其漿液穩定（一般20分鐘）后，再把注漿管提起0.5m。再壓漿，穩定，拔管至設計標高。壓漿時應注意是否冒漿，一旦發現冒漿，應立即停止壓漿，待穩定一下，水泥漿初凝后方可再次壓漿。壓漿壓力一般控制在0.2-0.3Mpa；

經常抽驗漿液，杜絕發生離析現象。漿液流量要嚴格控制，記錄好原始記錄，對壓力、流量、注漿量、注漿深度、起止時間、孔號發生意外等情況均作詳細記錄。

3.5拔管

每一單孔灌漿后，應將注漿管先提起50cm，稍待片刻后再壓漿。最后拔管前，應在注漿的同時，關閉注漿管上球管閥，然后拔出注漿管。

3.6監測

自來水管周邊累計沉降和水平位移控制值為30mm，每天發展不得超過5mm，差異沉降不得超過40mm，沉降速率控制在0.5～0.7mmd。監測頻率應為每天一次。

4應急措施

4.1自來水管開裂預控措施

在施工期間，加強對管線的沉降監測，信息及時反饋，指導施工。箱涵溝槽基坑嚴格遵循“先撐后挖，分段開挖”的施工方法，基坑分段開挖長度控制在30m，溝槽開挖完成后，快速組織箱涵主體施工，及時進行回填。

4.2自來水管開裂應急措施

當上水管線開裂及斷裂時，立即啟動上報及應急處理程序，并向自來水公司上報事故原因及情況。

自來管線破裂較大及對基坑周邊道路、構筑物等產生嚴重影響時，對處于上游的閥門進行關閉。

（1）搶險物資

搶險物資：鋼支撐、砂袋、雨衣、手電、水泵等。

堆放位置：搶險物資放置在基坑內不影響施工的地方。

（2）應急處理

沉降基準值為10mm，沉降預警值為20mm，控制值為30mm。進入警告范圍時，應加強監控；當自來水管累計沉降值大于預警值20mm小于控制值30mm且無滲漏水時，應立即停止施工，采取在第一道橫向支撐下方1.0m的位置，增加第二道橫向支撐，加密監測頻率為3次/d，當管線變形穩定后方可繼續施工；當供水管線累計沉降值大于控制值30mm或出現滲漏水時即進入應急搶險狀態，關閉兩端閥門，對自來水管搶修，箱涵基坑底部采用混凝土進行全范圍封閉；當供水管出現較大滲漏時，應立即停止施工，對箱涵基坑進行回填，在滲水位置面附近筑圍堰，迅速起用排水設施，將積水排至附近下水管道。

立即上報監理、設計、業主、交通管理部門，同時上報自來水公司，對供水管進行搶修，對沉降異常或塌陷區的道路上進行圍護、交通疏散。

5結語

經過監測單位對雨水箱涵基坑施工期間的沉降及水平位移進行的實時觀測，基坑圍護工程質量可靠，基坑開挖后無滲水現象。自來水管道運行情況良好，說明西側重點基坑圍護設計方案是安全可靠的，基坑施工方案切實可行，施工中采取的措施是積極有效的，自來水管保護工程取得圓滿成功。

參考文獻：

[1]葛明軍.基坑圍護施工中特大自來水管道保護技術[J].探礦工程，2009（4）.

[2]陸海翠.超深基坑施工過程中對周邊地下管線的保護技術[J].建筑施工，2013（11）.