淺談卵石地質(zhì)層管道穿越堰壩施工

劉長剛，曲劍輝，李海亮，孫玉瑞

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

0 引 言

近年來，穿越堰壩的管道施工越來越多，為保證堰壩主體不受施工影響、保持原有的防洪功能和使用壽命，如何控制施工進(jìn)度及何種施工方法將決定施工的成敗，大大的減少施工成本，而保證堰壩的整體性就需要從堰壩基礎(chǔ)以下進(jìn)行穿越施工，此種方法涉及深基坑與頂管等施工工藝相結(jié)合?？偨Y(jié)研究的新方法，不同于以往常規(guī)的施工模式。工程項目的成果實(shí)踐充分證明了這一種值得推廣的施工新方法、新技術(shù)。黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司在浙江省麗水市東港大橋橋頭至馬頭山2號區(qū)間道路項目污水管道施工中，采用了此技術(shù)進(jìn)行施工，成功實(shí)現(xiàn)了堰壩頂管的施工要求。

1 概 述

在我國，多數(shù)的堰壩防護(hù)堤周邊的地質(zhì)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，伴隨著大量的拋石或者卵石層結(jié)構(gòu)，這就使想要簡單的對于穿越堤壩施工又不影響堤壩的正常使用功能增加了施工難度。本方法根據(jù)多重施工方法的研究與結(jié)合，最終采用深基坑與頂管施工作為最終的施工工藝，從而達(dá)到了施工要求。

2 施工工藝及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

測量放樣—擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖—邊坡噴射混凝土護(hù)坡—方井類結(jié)構(gòu)施工—頂管施工—鋪設(shè)施工管道—管道混凝土包封及壓漿—回填施工

2.2 施工操作要點(diǎn)

(1)施工準(zhǔn)備

施工前深度研究本項目地質(zhì)勘測資料及施工區(qū)域內(nèi)的堰壩竣工圖紙，分析堰壩的整體結(jié)構(gòu)，確定明確的施工深度，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)此類施工方案進(jìn)行專家論證，提高施工的安全性和穩(wěn)定性，確保施工安全保證。

(2)基礎(chǔ)開挖

根據(jù)測量放樣確定開挖位置后，進(jìn)行上部分的擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖施工，放坡比列按照施工標(biāo)準(zhǔn)1∶1.5，基坑形式為三面放坡，一面作為施工主要通道，進(jìn)行主要設(shè)備及材料進(jìn)場條件。開挖過程中注意不要一次性開挖到位，注意觀察土層結(jié)構(gòu)是否與地勘資料符合，逐層開挖施工，滿足安全要求。

(3)邊坡防護(hù)

開挖施工完成后，對于邊坡防護(hù)施工采用噴射混凝土形式，確保邊坡整體的穩(wěn)定性，噴射的防護(hù)厚度滿足安全要求即可。

(4)方井結(jié)構(gòu)施工

在邊坡混凝土強(qiáng)度滿足要求后進(jìn)行下部分開挖施工，開挖前要留有碎落臺和排水邊溝，保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。方井施工為逐級逐節(jié)施工，下挖1 m，施工防護(hù)1 m，四壁采用50 cm厚C30鋼筋混凝土，并預(yù)埋人工爬梯。待本節(jié)段方井混凝土輕度滿足要求后，施工下一節(jié)，循環(huán)施工直至達(dá)到施工底高程?；A(chǔ)底部采用混凝土墊層施工，留有排水溝及集水井，定時進(jìn)行排水抽水。注意最后一節(jié)施工時要留有頂管施工管道口。

(5)頂管施工及后續(xù)施工

頂管施工過程中，注意工具管在頂進(jìn)時，觀察周圍土層情況，針對與較大的卵石及拋石采用人工挖掘的方式運(yùn)出，頂管過程中嚴(yán)格按照頂管施工工藝要求進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違規(guī)操作，避免出現(xiàn)意外情況。頂管施工完成后，進(jìn)行檢查，滿足要求后在工具管內(nèi)進(jìn)行施工管道鋪設(shè)，待滿足施工工藝后，進(jìn)行管道內(nèi)外的混凝土填充及壓漿施工，保證結(jié)構(gòu)安全。

3 注意事項

3.1 基坑施工危險源及應(yīng)對措施

(1)危險源一

施工降水不到位或降水過度，致使出現(xiàn)邊坡流砂、涌土現(xiàn)象或邊坡塌方，土體滑坡，基坑局部坍陷。

應(yīng)對措施：土方開挖前做好降水工作，土方開挖后確保降水連續(xù)進(jìn)行。由現(xiàn)場施工技術(shù)負(fù)責(zé)人每天依據(jù)“監(jiān)測報告”對照實(shí)際降水深度，準(zhǔn)確控制施工降水作業(yè)，同時關(guān)注天氣及降雨水情況迅速堵住流往基坑的外來水，迅速抽走已經(jīng)流入基坑的外來水。當(dāng)出現(xiàn)流砂、滑坡時立即回填或反壓砂包，增加降水。

(2)危險源二

突發(fā)的停電或者供電設(shè)備故障，造成地下水位上升而致使邊坡積水無法作業(yè)。

應(yīng)對措施：在施工現(xiàn)場配備一臺120 KW柴油發(fā)電機(jī)，與降水設(shè)備連動切換；確保停電后能立即發(fā)電工作，同時重點(diǎn)檢查供電設(shè)備的正常運(yùn)行，保護(hù)供電設(shè)備不受外力傷害，現(xiàn)場備用深井泵2只，備用易耗電器配件，隨時急用。局部積水即時抽排。

(3)危險源三

邊坡項堆積過大受到重壓或者基坑邊行走載重汽車，停放混凝土泵車等造成土體滑移。

應(yīng)對措施：邊坡頂嚴(yán)禁堆放重物和大宗材料、鋼筋、砂石等材料，按平面圖布置的區(qū)域有序堆放，載重汽車、混凝土泵車遠(yuǎn)離基坑邊坡并設(shè)置明顯的行車路線標(biāo)識，混凝土泵車的支撐腳設(shè)在堅固的硬路基本，墊板穩(wěn)固，遠(yuǎn)離基坑。加強(qiáng)巡視觀查，發(fā)現(xiàn)異常即早加固處理。

(4)危險源四

運(yùn)土車輛突發(fā)故障、滿載土方后無法啟動或者溜坡。

應(yīng)對措施：對進(jìn)場作業(yè)的汽車和司機(jī)全面檢查，認(rèn)定全部合格后方能進(jìn)場作業(yè)，當(dāng)運(yùn)土汽車停在斜坡面時其后輪下部必須設(shè)置鋼擋板裝置確保其不溜坡。同時嚴(yán)格限定汽車不超載運(yùn)土。

(5)危險源五

施工區(qū)域周邊管線因土方開挖而產(chǎn)生下沉、沉降或出現(xiàn)裂縫。

應(yīng)對措施：將周邊管線納入沉降、位移的檢測范圍，與本工程檢測同步實(shí)施，并嚴(yán)格其報警限值，依據(jù)每天的檢測數(shù)據(jù)調(diào)整挖土進(jìn)度，均衡挖土。當(dāng)接近報警器值時，應(yīng)立即與設(shè)計部門聯(lián)系按設(shè)計部門的指導(dǎo)意見采取加固或其他措施。

4 結(jié) 論

東港大橋橋頭至馬頭山2號區(qū)間道路項目中污水壓力管道穿越好溪堰壩的施工中，采用了此類施工措施，有效的在枯水期中完成了施工目標(biāo)，施工工期僅為20 d，比原有的施工進(jìn)度提前了15 d，而該施工方法較牽引等施工方法效果好，施工快，預(yù)期效果好。根據(jù)卵石地質(zhì)層來說，牽引的施工工藝不適用于此地質(zhì)層，對于施工影響較大，而采用此類頂管施工，能夠更好的進(jìn)行穿越施工，滿足施工要求，經(jīng)濟(jì)效益與社會效益顯著。施工過程中也受到了當(dāng)?shù)貥I(yè)主方、監(jiān)理方的好評，具有高效的推廣意義。而在堤壩穿管時此類方法也伴隨著深基坑的施工，對于頂管或其他非開挖類施工產(chǎn)生的影響也較大，施工安全要素影響較多，也需要同類施工經(jīng)驗(yàn)的逐步完善，從而提高該類施工的更加安全、可靠的施工工藝和施工效能。