淺談大管徑給水管道的地基處理方法

劉競

【摘要】給水管道的安裝是市政工程不可缺少的組成部分，?其中地基質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響整個給水系統(tǒng)的正常運行。本文結(jié)合廣州市西江引水工程施工實例，就給水管道的地基處理加以分析，談幾點針對大管徑給水管道的地基處理方法。

【關(guān)鍵詞】給排水管道;地基處理

1. 項目簡介

廣州市西江引水工程設(shè)計規(guī)模350萬m3/d。工程位于廣州市與佛山市境內(nèi)，本工程自佛山市三水區(qū)西江思賢滘下陳村附近的西江取水，經(jīng)下陳取水泵站增壓后，通過2*DN3600管道輸至鴉崗配水泵站，原水通過鴉崗配水泵站分配提升，通過管道輸至廣州市西部白云區(qū)的江村水廠（40萬m3/d）、石門水廠（80萬m3/d）和西村水廠（100萬m3/d）。

輸水管道干線全長約47.09km，輸水主干線管徑為2*DN3600，在穿越大型交通樞紐且采用盾構(gòu)穿越時，其管徑采用1*DN4800：輸水管道主管材為預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，管線穿越障礙采用鋼管。沿途將穿越的特殊地層包括：淤泥、流沙、河道、地下水層等。

2.大管徑給水管道的地基處理方法

管道基礎(chǔ)處理，按設(shè)計圖紙要求，按不同地質(zhì)情況，作不同方式處理。

2.1天然地基

對于管底土質(zhì)較好的區(qū)段，采用天然地基。一為普通形式，當管底原狀土層為較硬巖層時，在普通形式以下再多加500mm厚1：1砂石墊層，以減少不同區(qū)段之間由于地質(zhì)差異引起的不均勻沉降.

2.2淤泥

在遇到地下淤泥層時，我們的做法通常是采用挖除法或者換填法，由于管徑較大，基坑較深，所以一般在厚度不是很大的淤泥層，淤泥層挖完了還沒有挖到基坑底部，這時我們只需要按正常的挖土作業(yè)進行，在基坑兩邊打上拉森鋼板樁止水，同時防止基坑外部分的淤泥流入基坑范圍即可;如果淤泥層的厚度大于挖土深度的話，我們將視情況比較采用換填法還是拋石擠淤法對基坑底部進行處理。

2.3流沙

在流沙地基段，我們的做法是現(xiàn)在基坑范圍打設(shè)拉森鋼板樁止水，然后在基坑底進行混凝土灌注樁的施工加固基坑底面的做法。

2.3.1拉森鋼板樁

2.3.1.1在拼接鋼板樁時，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于?3mm，斷面上的錯位不大于?2mm，使用新鋼板樁時，要有其機械性能和化學成份的出廠證明文件，并詳細丈量尺寸，檢驗是否符合要求。

2.3.1.2對組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于?3mm，鋼板樁組上下一致，誤差不大于?30mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴密。

2.3.1.3為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且基坑周邊的鋼板數(shù)要均分，為保證樁身垂直，于第一組鋼板樁設(shè)固定于基坑支撐上的導(dǎo)向木，順導(dǎo)向木下插，使第一組鋼板樁樁身垂直，由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致，鎖口間隙也不完全一致，樁身仍有可能傾斜，在施工中加強測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時調(diào)整，使每組鋼板樁在順基坑周邊方向及其垂直方向的傾斜度均不大于?5‰，同時為了使基坑周邊能為鋼板樁數(shù)所均分，事先在圍堰圖紙上按鋼板樁組的實際寬度畫出各組鋼板樁的位置，使寬度誤差分散，并在插樁時，據(jù)此調(diào)整鋼板樁的平面位置，使誤差不大于±15mm。在無法順利合攏時，則根據(jù)合攏口的實際尺寸制造異形鋼板樁合攏如圖。但要控制異形鋼板樁上下寬度之差不超過樁長的?2%。

2.3.1.4在使用拼接接長的鋼板樁時，鋼板樁的拼接接頭不能在圍堰的同一斷面上，而且相鄰樁的接頭上下錯開至少?2m，所以，在組拼鋼板樁時要預(yù)先配樁，在運輸、存放時，按插樁順利堆碼，插樁時按規(guī)定的順序吊插。

2.3.1.5在進行鋼板樁的插打時，當鋼板樁的垂直度較好，一次將樁打到要求深度，當垂直度較差時，要分兩次進行施打，即先將所有的樁打入約一半深度后，再第二次打到要求的深度。

2.3.1.6打樁時必須在樁頂安裝樁帽，以免樁頂破壞，切忌錘擊過猛，以免樁尖彎卷，造成拔樁困難。

2.3.2混凝土灌注樁

2.3.2.1錘擊沉管灌注樁沉管施工和振動沉管灌注樁沉管施工時樁機所處地面平整度必須符合要求，并采取有效措施防止地面突然塌陷和產(chǎn)生不均勻沉降，并且避免在夜間施工，把噪聲控制在允許范圍內(nèi);

2.3.2.2沖擊成孔一定要防止鉆孔塌陷，清孔沖擊清孔要注意盡可能把孔渣清理干凈。

2.3.2.3水下混凝土首次灌注時混凝土液面要高于管底2～6米，灌注管隨灌注液面標高升高而逐漸升高，灌注液面要始終高于灌注管底1米以上，灌注后要及時清理頂面浮漿。

2.3.2.1沉管起拔：

2.3.2.1.1配有鋼筋籠的沉管，在放置鋼筋籠前，應(yīng)先灌注部分混凝土至籠底高程，放置鋼筋籠后再灌注混凝土至樁頂;

2.3.2.1.2分段起拔沉管時，前一段拔管高度應(yīng)能容納下一段灌人的混凝土量;

2.3.2.1.3采用倒打拔管法時，在管底未拔到樁頂高程前，倒打和輕擊不得中斷。

2.3.3混凝土止水

在安裝管道的過程中，有一段基坑邊突然出現(xiàn)基坑外流沙從鋼板樁上穿鋼纜繩的小洞加速流進基坑的情況，瞬間就造成了基坑外形成了一個十幾方的大洞，隨時有可能造成基坑塌陷的情況出現(xiàn)，我們隨即采取敲開水泥路面一個洞，灌入加了快干快硬的混凝土，對基坑外進行止水的方法，然后快速安裝管道并回填，避免基坑對地層造成長時間的影響。

2.4河道

在管道需要通過河道處，我們采取的施工方法是土袋圍堰施工的方法。

2.4.1圍堰兩側(cè)用草袋、麻袋、玻璃纖維袋或無紡布袋裝土堆碼。袋中宜裝不滲水的黏性土，裝土量為土袋容量的1/2?2/3。袋口應(yīng)縫合。堰外邊坡為1：?0.5?1：?1，堰內(nèi)邊坡為1：?0.?2?1：?0.?5。圍堰中心部分可填筑黏土及黏性土芯墻。

2.4.2堆碼土袋，應(yīng)自上游開始至下游合龍。上下層和內(nèi)外層的土袋均應(yīng)相互錯縫，盡量堆碼密實、平穩(wěn)。

2.4.3筑堰前，必須將筑堰部位河床之上的雜物、石塊及樹根等清除干凈。堰頂寬可為1?2?m，機械挖基時不宜小于3m。內(nèi)坡腳與基坑邊的距離不小于lrn。

2.5地下水層

在基坑底部穿過地下水層時，我們對地基的處理方法是采用適當?shù)慕蹬潘胧?/p>

2.5.1明溝、集水井排水

2.5.1.1在基坑四角或每隔30～50m設(shè)置集水并，使基坑滲出的水通過排水明溝匯集于集水井內(nèi)，然后用水泵將水排出基坑外（見下圖）?。

2.5.1.2明溝、集水井排水，視水量多少，?連續(xù)或間斷抽氷，直至基礎(chǔ)施工完畢、回填土為止。

2.5.2井點降水

2.5.2.1工程雖然挖深不夠6米，但由于基坑寬度達到6米，所以采用雙排井點，布置在基坑（槽）的兩側(cè)。

2.5.2.2輕型井點采用金屬管，井管距坑壁不應(yīng)小于1.0?1.5m?（距離太小易漏氣）。井點間距一?般為0.?8?1.6?m。集水總管標高宜盡量接近地下水位線并沿抽水水流方向有0.?2?5%?0.?5?%?的上仰坡度，水泵軸心與總管齊平。井點管的入土深度應(yīng)根據(jù)降水深度及儲水層所有位置決定，但要將濾水管埋入含水層內(nèi)，并且比挖基坑（溝、槽）底深0.9?1.?2?m。

3.結(jié)語

作為一個給水管道的設(shè)計工作人員，要時刻牢牢把握好管道施工的方法，努力提高施工質(zhì)量和施工技術(shù)，做好地基處理，打好基礎(chǔ)，切實為給水管道建設(shè)做一定的貢獻。

參考文獻：

[1]邢麗貞，給排水管道設(shè)計與施工（第2版），化學工業(yè)出版社，2013年7月

[2]韓平，耿運生，給水管道工程施工措施綜述，河北水利水電技術(shù)2012年?第06期