灘涂地質(zhì)管溝開挖施工

河北華北石油工程建設(shè)有限公司 河北 滄州 062552

1 引言

灘涂是一種比較特殊的地質(zhì)環(huán)境,地下水含量豐富、土質(zhì)比較松軟、地層承載能力差,在溝埋天然氣輸送管線開挖施工中,如果采用常規(guī)管道開挖施工技術(shù),極易產(chǎn)生嚴(yán)重坍塌事故[1]。因此加強對灘涂地質(zhì)條件下的管溝開挖施工技術(shù)進行研究,對于實現(xiàn)安全生產(chǎn)、保障施工人員的生命安全及國家財產(chǎn)免遭損失,構(gòu)建和諧社會和可持續(xù)發(fā)展社會,都具有重要意義。

2 拉森鋼板樁施工技術(shù)

拉森鋼板樁施工技術(shù)又被稱之為U型鋼板樁施工技術(shù),作為一種新型建筑材料,在深基坑工程建設(shè)施工及溝埋管道開挖施工中,作為擋土、擋水、擋沙墻,發(fā)揮著極其重要的支撐維護作用。作為深基坑作業(yè)及溝埋管道開挖施工中的支撐維護設(shè)施,拉森鋼板樁具有施工操作簡單、綠色環(huán)保、建設(shè)費用低可重復(fù)使用、搶險救災(zāi)時效性強、施工占地面積小、安全防護和防水性能好、對空間要求低等特點,已被廣泛應(yīng)用于深基坑及溝埋管道開挖施工作業(yè)中[2]。

3 本項目拉森鋼板樁打樁施工方案

按照工程設(shè)計方案,甬臺溫輸氣管線蒼南支線線路工程全場31.8km,其中14.37km需要穿越土質(zhì)松軟的灘涂地帶,工程設(shè)計施工方案為管道直埋,管道上方土層埋藏深度為3m以上。根據(jù)項目區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的實際情況,經(jīng)過工程技術(shù)人員的現(xiàn)場勘查和反復(fù)論證,采用拉森鋼板樁打樁施工技術(shù)方案并采用溝下焊接施工技術(shù)。具體如下：

第一,實施方案。按照工程設(shè)計圖紙,進行現(xiàn)場測量放線,完成工程施工借地申請審批手續(xù)后,采用水路挖掘機進場整修道路、掃線并對施工場地進行平整,上述基礎(chǔ)性工作完成后,沿管線中心線兩側(cè)及兩端根據(jù)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全生產(chǎn)規(guī)范要求,全部打入質(zhì)量符合國家強制性標(biāo)準(zhǔn)(JG/T196－2018)的拉森鋼板樁。拉森鋼板樁的作用包括兩方面,其一是對開挖的管溝壁起支撐保護作用,防止已開挖的管溝壁坍塌造成人員傷亡和財產(chǎn)損失等安全生產(chǎn)事故；其二是防水作用,拉森鋼板樁能夠有效阻止已開挖的管溝壁向管溝內(nèi)滲水,起到有效隔水,保證已開挖的管溝不受滲透水害影響。打入拉森鋼板樁必須嚴(yán)格按照工程技術(shù)要求,做好定位導(dǎo)向作業(yè),嚴(yán)格控制鋼板樁的雙向比直度和鎖口咬合度,在鋼板樁內(nèi)側(cè)嵌塞入板條、棉絮、麻絨等材料可增加防滲效果[3]。打入鋼板樁必須達(dá)到設(shè)計深度,否則將給后續(xù)開挖施工帶來嚴(yán)重安全隱患,拉森鋼板樁全部打完并經(jīng)過檢查驗收合格后,方可進入下一階段的施工。

第二,實施措施。管溝開挖施工中,使用長臂挖掘機對管溝進行開挖,同時要對拉森鋼板樁做好橫撐支撐作業(yè),以防止鋼板樁受地層擠壓及挖掘機重壓向內(nèi)傾倒使造成管溝壁坍塌事故。將經(jīng)過防腐技術(shù)處理的管道穿過橫撐放入溝內(nèi),同時調(diào)遷設(shè)備在溝下對輸氣管線實施阻焊、檢測、進一步做防腐處理(尤其是焊口部位及由于機械碰撞防腐層受損部位)、壓重塊壓重,通信硅芯管及光纜敷設(shè),陰極保護施工等,上述各項施工程序完成并檢測合格后,進行管溝回填、對鋼板樁實施拆除和地面植被恢復(fù),同時對陰極保護測試樁(兼做里程標(biāo)識樁)、轉(zhuǎn)角樁、標(biāo)志樁等三樁按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進行埋設(shè)。

第三,施工過程。工程施工便道及施工作業(yè)帶內(nèi)道路滿足工程施工作業(yè)要求后,拉森鋼板樁及打樁機進入施工現(xiàn)場,開始在管線鋪設(shè)中心線兩側(cè)及兩端用470型打樁機進行拉森鋼板樁(長度12m/根)打樁施工。為了便于在管溝內(nèi)焊接作業(yè),普通段管溝開挖寬度設(shè)計為3m,開挖深度3.5m；定向鉆連頭為工程施工的特殊點,需要帶管線實施管溝開挖作業(yè),為了有效避免挖傷地下防腐輸氣管線,特殊點的管溝開挖寬度為4.5m,管溝挖掘深度4.5m。管溝挖掘施工中需要使用長臂挖掘機在遠(yuǎn)離鋼板樁的位置實施挖掘作業(yè),將挖出的土方送至遠(yuǎn)離管溝處堆放以減輕鋼板樁所承受的擠壓力,配置普通挖掘機進行適當(dāng)?shù)亩蔚惯\。管溝開挖施工中,為了防止鋼板樁受地層壓力導(dǎo)致變形,在挖掘過程中需要對鋼板樁進行加固,架設(shè)鋼板樁支架及橫支撐(如圖1)。在管溝開挖過程中,對鋼板樁受力情況要指定專人進行動態(tài)監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,確保管溝開挖施工的安全。

圖1 拉森鋼板樁打樁及長臂挖掘機施工現(xiàn)場圖

4 結(jié)論

拉森鋼板樁大樁施工技術(shù)是目前深基坑及管溝開挖施工的一項重要技術(shù),該技術(shù)有效解決了灘涂、沼澤、復(fù)雜水網(wǎng)及松軟地質(zhì)條件下管溝開挖的技術(shù)難題,對保障施工過程的人身及機械設(shè)備的安全和對生態(tài)環(huán)境保護,實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,具有重要意義。