微型樁在復雜條件下管道施工過程中的應用

任俊

摘要：在較深（3m～5m）排水管道（支護形式為拉森鋼板樁支護時）的施工過程中，如果遇到橫穿基坑的眾多現狀管線（與設計排水管道無高程沖突的情況，只是影響基坑支護施工）時微型樁能很好的防止流砂進入管道基坑內，本文簡單介紹了微型樁在復雜環境下管道工程施工過程中防止流砂的工程實例。

關鍵詞：微型樁；管道施工；支護型式；流砂；地下水

1、前言

目前特大城市人口密度越來越大，生活及生產活動過程中產生的污水也越來越多，大量的生活污水和生產污水直接或者通過合流管道排入了附近的河流之中，導致河流受到嚴重污染，久而久之，就形成了黑臭水體。長期的污水直排，不僅給沿河居住的居民正常生活帶來了困擾，也嚴重的影響了城市的美觀。基于此，某特大城市開始引入雨污分流的治水理念，開始從源頭上收集污水，通過污水系統（污水管道及立管）收集生活或生產產生的污水，讓污水流入附近市政污水管道系統，最終流入污水處理廠，污水經過污水處理廠處理達到標準后再排放至附近的河流。本文就根據某特大城市在雨污分流管網工程流砂地質情況下施工較深管道基坑時遇到較多現狀管線情況下，利用微型樁來解決流砂問題的方法做了詳細的介紹，以供工程技術人員在以后的排水管道工程施工過程中遇到此類問題時可以參考。

2、微型樁概述

2.1微型樁

微型樁一般是指樁徑不大于400mm，長細比大于30，采用鉆孔、強配筋和壓力注漿施工工藝的灌注樁。

2.2微型樁特點

其主要特點有：施工機具小，適用于狹窄的施工作業區；施工振動、噪聲小，適用于公害受到嚴格控制的市區和狹窄的施工作業區域；長細比大，單樁耗用材料少。與同體積灌注樁相比，其承載力較高。

2.3微型樁分類

對于不同的施工工藝，分為ABCD四個種類。

Type-A：水泥漿僅重力灌注。Type-B：加壓灌注（0.5到1MPa）。Type-C：采用二次注漿工藝（先A，在重力灌注水泥漿硬化之前，加壓1MPa再次灌注水泥漿），與同體積灌 注樁相比，承載力較高。注意到這額外的壓力會引起旁向膨脹。Type-D：多次重復注漿。

3、結合工程實例分析微型樁在管道工程中的應用

沙井街道老城片區雨污分流管網工程沙壆三路段流砂嚴重且地下水位較高。道路兩側為居民及商戶，施工條件受限。其中WE42～WE30管段采用Ⅲ級鋼筋混凝土管，管徑為DN600，長度為426m，埋深為3.3～4.2m，支護形式采用A1或A2型支護。根據物探資料及現場調查情況，現狀管線橫穿設計污水管段現象繁多，共計30處。由于橫穿管線，導致鋼板樁支護無法施打的距離共計26.2m。經過探挖發現，地下水位在地面下約0.8m處，水位較高。

2016年10月我項目部開始沙壆三路污水管線的施工，在打設完鋼板樁后，進行基坑開挖時，遇到現狀管線橫穿基槽而無法打設鋼板樁的部位出現大量流砂流入基槽的現象，流砂流入量很大，最終導致無法進行正常管道施工作業，且流砂不斷流入基槽很容易造成基槽周邊路面產生沉降，從而導致路面出現裂縫，對周邊建筑物也有較大的安全隱患。

經過各方共同踏勘現場后，組織專題會議，大家共同分析了原因，一致認為是地勘鉆孔密度不夠，導致地勘資料存在一定的偏差，需先對此段管線位置的地質進行補勘，通過補勘結果明確地質條件后再出具體解決方案。

經過補勘資料顯示，流砂層在自然地面以下3m～8m之前，設計院立刻根據新補勘的地勘資料制定了一個初步方案，建議針對WE42～WE41段先做一個實驗段，如果效果可行，后續施工就按照此方法執行。具體方案為：在之前打入的6m鋼板樁外1m內再打入一排9m的鋼板樁，穿透流砂層，讓鋼板樁能真正隔斷流砂層，保證基槽內無流砂流入，從而保證基槽內能夠正常施工，對有現狀管線橫穿基槽部位而導致無法打設鋼板樁的部位進行注漿處理。經施工，本段試驗段按照此方案實施后，流砂依然可以進入基坑，導致無法正常施工。

各方深入分析后，得出的結論是：地下流砂范圍廣而深，注漿質量難以得到保證，導致流砂仍然可以進入基坑，影響正常施工作業。

項目區組織各方再次共同踏勘現場后，積極組織專題會議，共同商討后，設計院針對本問題進行了專項方案設計，通過多種方案進行比選，最終確定使用微型樁的方案。即采用樁直徑為400mm，長度10m的微型樁。此方案做法是：通過在現狀管線橫跨基槽兩側導致無法打設鋼板樁的位置打入微型樁的方法，讓微型樁穿透流砂層，和已經打入的鋼板樁形成閉合圍護結構，這樣流砂就無法進入基坑，從而確保基坑順利開挖，只有少量的流砂出現，不影響正常施工。此種方法的難點在于現狀管線的管徑大小不一、深淺不一，這就需要我們施工的過程中，要根據現狀管線的不同分布和具體情況，及時調整微型樁的角度，從而能最大限度的來阻止沙質土層隨著地下水流入基坑，保證施工作業不受流砂的影響，最終通過各方努力，順利鋪設完沙壆三路污水管線。

4、結論

通過本工程實例可以看出，在地下水位較高且為流砂土質中施工鋼板樁支護的排水管道時，如果遇到眾多地下現狀管線，橫穿基槽時（現狀管線與設計管線不存在工程沖突，只是影響基坑支護施工）導致鋼板樁無法閉合時，采用微型樁進行支護是一種有效防止流砂、地下水通過現狀管線的縫隙進入管道基槽的方法，能保證施工順利完成，但是由于微型樁的成本較高，本方法只有在管道埋深較深且管線高程無法調整的流砂地質情況的時候才會使用。

參考文獻：

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（作者單位：中國水利水電第十一工程局有限公司

作者身份證號：420683198407123132）