臨近三污干管樁基施工工藝研究和優(yōu)化

王炳軍

摘要：本文以杭州市對施工區(qū)內(nèi)三污干管保護(hù)為背景，通過改進(jìn)樁基施工工藝，減小對周邊的影響，以達(dá)到保護(hù)三污干管的目的。

關(guān)鍵詞：三污干管保護(hù);樁基;鋼套管

1工程概況

三污干管是城市排污系統(tǒng)的命脈，直接影響城市居民的生活，在目前大規(guī)模城市基礎(chǔ)建設(shè)中，不可避免的會影響三污干管的安全。所以，城市基礎(chǔ)建設(shè)中對三污干管的保護(hù)，成為建設(shè)過程中的一項重要工作。

在杭州某快速路工程中，三污干管基本位于南側(cè)非機(jī)動車道下，距離高架下部結(jié)構(gòu)距離較近（詳見下表），因此下部結(jié)構(gòu)施工時將影響三污干管的安全，需加以保護(hù)。

2三污干管保護(hù)方案選擇

根據(jù)物探資料，三污干管與橋梁下部結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在樁基施工中需采取措施對三污干管給予保護(hù)。地質(zhì)勘察報告顯示涉及的地層均為雜填土、粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土，地下水位埋深和變化幅度受季節(jié)和大氣降水的影響。

經(jīng)研究論證，可通過優(yōu)化鉆孔樁施工工藝，減小施工中對三污干管的影響，達(dá)到保護(hù)三污干管的目的，且提高施工效率、降低成本。樁基施工采用鋼套管將鉆孔樁與三污干管隔離的鋼套管方案，樁基施工前，采用液壓全套管樁機(jī)下沉鋼套管，套管長度范圍考慮從地表面到三污干管底以下5D（D為樁基直徑）深度，總長約10m-18m。鋼套筒直徑1.4米，壁厚為22mm。

3準(zhǔn)備工作

（1）根據(jù)綜合管線圖紙以及高架橋梁設(shè)計施工圖，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，按照每承臺、每樁基位置，對三污干管進(jìn)行降水、開挖暴露的方式確定三污干管的具體位置。距離三污干管南北兩側(cè)3-5m范圍內(nèi)設(shè)置降水井，降水井深度控制在三污干管頂部以上范圍。

（2）確定管線的具體位置后，暴露三污干管頂部10-20cm高度，并使用明顯的標(biāo)牌標(biāo)明，進(jìn)行保護(hù)。在暴露出的管頂上部使用φ150PVC管道與三污干管使用環(huán)氧樹脂可靠粘結(jié)，作為后期樁基施工時對管頂沉降的觀測孔使用。PVC管道埋設(shè)深度為露出地面50cm以上，并用明顯的標(biāo)志加以保護(hù)。考慮施工期間不確定因素，監(jiān)測孔埋設(shè)范圍按照施工區(qū)域兩頭各5m范圍進(jìn)行監(jiān)測。

（3）再次根據(jù)施工圖設(shè)計樁基位置進(jìn)行放樣，埋設(shè)樁基鋼套管（鋼套管加工在鋼結(jié)構(gòu)加工廠加工，鋼套管制作采用鋼板卷管焊接管，內(nèi)徑比設(shè)計樁徑大200mm），鋼套管上部高出地面1.2-1.5m，以便后續(xù)鋼套管加長焊接方便。

4成孔工藝

采用MLC200型液壓全套管樁機(jī)自帶抓機(jī)及KH280型旋挖鉆機(jī)配合施工。采用全套管樁機(jī)埋設(shè)鋼套管配合抓機(jī)成孔，壓人第一節(jié)套管，然后用抓機(jī)從套管內(nèi)取土，一邊取土，一邊繼續(xù)下壓套管，始終保持套管底口距掏土開挖面大于5m。第一節(jié)套管壓入土中后（地面上留1.2-1.5m，以便于接管），檢測垂直度，如不合格則進(jìn)行糾偏，如合格則安裝第二節(jié)套管繼續(xù)下壓取土，如此重復(fù)，直至達(dá)到三污干管基底設(shè)計標(biāo)高后采用旋挖鉆機(jī)成孔。騎跨及避讓一個墩臺有數(shù)根的樁基，每根施工間隔大于24小時，施工過程中做好三污干管監(jiān)測工作。

5三污干管保護(hù)變形監(jiān)測

本工程監(jiān)測工作為樁基施工期間對三污干管的變形監(jiān)測，施工期間由于擠土效應(yīng)，會對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的消極影響，必須周期性進(jìn)行觀測，及時發(fā)現(xiàn)隱患，并根據(jù)監(jiān)測成果相應(yīng)地及時調(diào)整施工速率及采取相應(yīng)的措施，確保安全。通過將監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)測值作比較，判斷上一步施工工藝和施工參數(shù)是否符合或達(dá)到預(yù)期要求，同時實(shí)現(xiàn)對下一步的施工工藝和施工進(jìn)度控制。

三污干管保護(hù)監(jiān)測主要是污水管的垂直位移及水平位移監(jiān)測。為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度，監(jiān)測工作采用整體布設(shè)，分級布網(wǎng)的原則，基準(zhǔn)網(wǎng)按照國家Ⅱ等水準(zhǔn)測量規(guī)范要求執(zhí)行，高程監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)使用徠卡DNA03電子水準(zhǔn)儀及配套因瓦尺，外業(yè)觀測嚴(yán)格按規(guī)范要求的二等精密水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求執(zhí)行，按間接平差法進(jìn)行嚴(yán)密平差計算，得到兩期垂直位移變化量和累計變化量。監(jiān)測點(diǎn)水平位移測量采用軸線投影法，得到垂距兩期變化量及累計變化量，垂直變化以向上為正、向下為負(fù)，水平變化以順樁號方向向左為正、向右為負(fù)。

本工程報警設(shè)計指標(biāo)為日變化量不大于2mm，累計變化量不大于10mm，在壓人長套管及樁基施工期間基本保持每天監(jiān)測3次的監(jiān)測頻率。摘選4個承臺處的三污干管最近點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)如下表。

通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，水平方向最大日變化量為0.5mm，累計變化最大0.59mm，垂直方向最大日變化量為0.41mm，最大累計變化量為0.83mm，改進(jìn)優(yōu)化后的樁基施工工藝對三污干管影響很小，達(dá)到了樁基施工中保護(hù)三污干管的目的。

6結(jié)束語

經(jīng)全標(biāo)段臨近三污干管26根樁基實(shí)踐證明，采用全套管樁機(jī)施工，精確度高（水平定位和垂直度）;利用的是現(xiàn)有的成熟的施工工藝，工藝簡單可靠、施工簡便;屬于靜壓無振動施工，不改變周邊土體結(jié)構(gòu)，不對臨近管線采取措施加固，所以對周邊影響很小;70米長樁基一天完成，施工速度快;相比一般的樁基施工，只增加了壓入鋼套管的費(fèi)用，三污干管保護(hù)成本低。這種方法在其他周邊管線比較復(fù)雜的工程中可以推廣使用。