市政污水排水管網(wǎng)工程基坑開挖支護施工技術分析

盧毅

(南京大陶路橋建設有限公司，江蘇 南京 211100)

0 引言

在城市發(fā)展過程中，城市污水量越來越多，環(huán)境污染問題日益嚴重。部分地區(qū)缺乏對排水系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃，存在排水系統(tǒng)不完善等問題，排水系統(tǒng)無法滿足城市發(fā)展需求，導致城鎮(zhèn)水體質(zhì)量不斷下降，不但會使人們的生產(chǎn)生活受到影響，還會影響城市的可持續(xù)發(fā)展。為了解決環(huán)境污染問題，相關部門應從城市整體角度出發(fā)，對排水系統(tǒng)進行規(guī)劃，完善城市排水管網(wǎng)。與此同時，施工單位應根據(jù)規(guī)劃要求，控制市政排水管網(wǎng)基坑開挖支護施工質(zhì)量，達到改善城市環(huán)境的目的。

1 工程概況

某建設項目截污管道總長為3.25km，明挖長度為2.79km，頂管長度為1.42km，施工管材主要為Ⅲ級鋼筋混凝土管、HDPE雙壁波紋管和HDPE纏繞增強B型結(jié)構壁管，管徑范圍是DN400～DN1200，管道開挖深度為2~4.5m，施工方式主要為頂管和支護開挖。該管道施工區(qū)域存在石油、燃氣、通訊以及電力等地下管線，排布較為復雜，且部分區(qū)域與房屋距離較近，會給基坑支護施工帶來較大影響。該工程具有質(zhì)量要求嚴、時間緊、任務重等特點。

2 支護形式

2.1 放坡開挖

在對地質(zhì)條件好、開挖深度淺的位置進行施工時，可以使用放坡開挖的方式進行施工。放坡開挖施工方式主要應用于巖層地質(zhì)或兩側(cè)放坡空間開闊且埋深不大于2m的基槽，該種施工方式具有快速回填、開挖迅速 以及安全性高等特點，因此當場地較為開闊時，施工單位可優(yōu)先采用該種方式進行施工[1]。

在放坡開挖支護施工過程中，施工單位應以施工方式、土質(zhì)類型以及開挖深度等，選擇合適的放坡比，通常應為1:0.5~1:1，開挖深度應小于1.5m。在對地質(zhì)較差的區(qū)域進行施工過程中，為了使邊坡穩(wěn)定性進一步提高，施工單位可拓寬上口的寬度，保障挖土面的坡度符合要求。圖1為放坡開挖施工圖。

2.2 板式支護開挖

在基坑開挖過程中，若深度較深，會導致放坡開挖工程量增加，進而導致其費用增加。當施工區(qū)域與周邊建筑物距離較近時，可選擇板式支護開挖方式進行施工。該種開挖方式的基坑深度應小于2m，在施工過程中，應采用分段的方式進行施工，每段長度小于6m，當一段開挖且回填完成后，施工人員才能對下段基坑進行施工[2]。與此同時，在實際施工過程中，應按照從上到下的順序進行開挖，開挖完成后應立即進行支護，使支撐和木板擋土頂緊，當木板和后背土之間的接觸密實度較差時，施工人員應使用填灌砂的方式對其進行處理，保障其密實度。在基坑開挖過程中，施工人員應對排水溝進行合理設置，避免基坑出現(xiàn)積水，立柱和橫撐需頂緊后，使用楔塊對其進行固定，基坑回填施工完成后才可拆卸，圖2為板式支護開挖圖。在該種方式施工過程中，為了使結(jié)構整體性進一步提高，施工人員應將角撐木設置于基坑端部。

2.3 槽鋼支護開挖

當基坑開挖深度為2~3m時，可使用槽鋼支護開挖方式進行施工，在實際施工過程中，采用分段方式進行施工，每段長度為50m。在槽鋼打入施工過程中，為了減少噪聲，應使用單獨打入法實施施工，即1根槽鋼打入后，將其與前1根槽鋼焊接在一起，避免出現(xiàn)傾斜等問題[3]。當槽鋼存在傾斜問題時，使用鋼絲繩穩(wěn)定樁身，一邊拉著樁身一邊打入施工。鋼槽拔出后會帶出部分基坑土，因此施工人員應使用灌砂方式進行處理，保障其壓實度。與此同時，為了保障現(xiàn)場施工的安全性，應使用安全吊鏈對槽鋼進行固定，避免其出現(xiàn)脫落等問題，保障施工人員的生命安全。

在圍檁和橫撐拆除施工過程中，先進行回填，并按照自下而上的順序進行拆除，在對軟弱土層進行施工時，施工人員應先對基礎設施拋石碾壓施工，開挖完成后應及時進行支撐。圖3為槽鋼支護開挖施工圖。

2.4 拉森鋼板樁支護開挖

當基坑深度大于3m或者地基為中粗砂等強透水層時，施工單位可采用拉森鋼板樁支護開挖方式進行施工，在支護施工過程中，應分段進行施工，每個開挖段長度為50m，與此同時，施工人員應以開挖深度為依據(jù)，對內(nèi)支撐進行施工，上部支撐施工完成后，才能對下部進行開挖施工。

在基坑開挖施工過程中，使用拉森鋼板樁支護開挖方式進行施工，不但可以起到防水、擋土等作用，還可以避免出現(xiàn)流砂等問題。在實際施工過程中，施工人員應以實際施工情況為基礎，對開挖段長度進行調(diào)整。鋼板樁拼接完成后，先對基坑進行抽水處理，并觀察抽水和鋼板樁變形之間的關系，保障抽水施工時鋼板樁受力的均勻性。在打樁施工之前，仔細檢查各鋼板樁，避免其出現(xiàn)變形和連接口銹蝕等問題。為了便于鋼板樁的拔出和打入施工，施工人員可以將一定量的油脂涂抹在鋼板樁的鎖口位置。

在鋼板樁打入施工過程中，施工人員應對鋼板樁傾斜度進行監(jiān)測，保障其傾斜度不大于2%，當傾斜較為嚴重時，施工人員應采取必要措施進行處理，必要時需要拔出鋼板樁，重新進行施工。在鋼板樁拔出過程中，施工人員應合理選擇其拔出時間、順序以及方法，鋼板樁拔出后及時處理鋼板樁，避免地面出現(xiàn)位移或沉降等問題，保障地下管網(wǎng)以及周邊建筑物的安全性。除此之外，當鋼板樁支護轉(zhuǎn)角處鎖口連接緊密性較差時，會使基坑出現(xiàn)流砂等問題，因此，施工人員應使用壓密注漿的方式對其進行處理[4]。圖4為拉森鋼板樁支護開挖施工圖。

3 特殊部位支護施工

3.1 特殊井支護施工

在對交匯井、截流井以及檢查井等特殊井進行施工過程中，管道溝槽的開挖寬度通常要小于井位處的開挖寬度。在施工過程中，施工人員應對溝槽不同斷面連接處進行處理，避免產(chǎn)生坍塌事故，在不同斷面過渡過程中，既可以使用45°角漸變過渡的方式進行施工，還可以使用90°角突變過渡方式進行施工，通過對該工程進行分析可知，使用45°角漸變過渡方式進行施工效果更佳。在對過渡處實施打樁施工時，應保障第一和第二塊鋼板樁方向和位置的準確性，每打入1m應對其進行測量，確保其導向性。在施打過程中，對鄰近樁進行控制，防止其出現(xiàn)下沉問題，保障結(jié)構整體的穩(wěn)定性。當板樁存在傾斜時，應及時糾正，且每個樁打入后，使用角鋼將其與已打好的樁焊接在一起，起到固定作用。

在對檢查井位置進行施工過程中，需要對預制井筒進行現(xiàn)澆或者吊裝施工，支護施工難度大。如果使用對撐方式進行施工，不但會使工作面受到影響，還會對現(xiàn)場施工造成影響。為了使基坑施工穩(wěn)定性和安全性進一步提高，在鋼板樁或槽鋼施打完成后，施工人員可將拉索設置于頂部，并使用拉錨對其進行錨固處理。

在對交匯井或截流井實施施工時，施工人員應以施工季節(jié)為依據(jù)，對現(xiàn)狀污水或雨水管道的流速以及流量進行分析 ，保障其滿足排水要求[5]。與此同時，施工人員應采取截流或?qū)Я鞯却胧瑢κ┕ざ蜗掠我约吧嫌?實施圍堵截水處理，通常需要將一道磚砌墻和一處氣囊封堵在上下游的位置處，并使用水泵抽出檢查井中的污水，再將其排入附近污水管道或者下游的管道中，保障井位中的積水符合施工要求。

3.2 堅硬巖層

在對強風化巖、全風化巖以及碎石類土等地質(zhì)進行施工過程中，鋼板樁以及槽鋼無法正常施工，施工單位可選擇長螺旋鉆機對地質(zhì)進行引孔灌砂處理。在此過程中，施工人員應先將表層的可開挖土體進行開挖施工，使基坑上部穩(wěn)定性進一步提高，達到提高作業(yè)安全性的目的。由于其巖層穩(wěn)定性較高，因此施工單位可選擇先開挖后支護的施工方法進行施工，首先應借助鑿巖機、風鎬清理巖層，并對巖層施工過程中的變化情況進行實施觀察，開挖后再對槽鋼支護進行施工。

3.3 現(xiàn)狀管線

在排水管網(wǎng)施工過程中，其地下會存在給排水管線、燃氣管線、高壓電纜以及通訊電纜等現(xiàn)狀管線，因此，施工人員應保護這些管線。在進場之前，施工單位應與相關管理部門進行溝通對現(xiàn)狀管線埋深、管徑、材質(zhì)以及類型進行勘察。當溝槽與現(xiàn)狀管線存在相交時，施工人員采用懸吊方式進行施工，回填完成后應對臨時保護裝置進行拆除施工。與此同時，若因現(xiàn)狀管線導致鋼板樁無法正常施工，施工人員可以選擇微型樁排樁支護或注漿加固的方式進行處理。

3.4 鄰近房屋

在對鋼板樁進行施打施工前，若其與老舊建筑距離較近，施工單位應對周邊建筑進行評估，并對其破損以及裂縫部位進行記錄。當基坑周邊房屋記載資料不完善時，施工人員還應對周邊房屋基礎埋深和行駛進行勘察，并對隱患處進行加固。

在鋼板樁拔出和打入施工過程中，施工人員應采用靜壓方式進行施工，減少震動。若拔樁會使周圍建筑物產(chǎn)生開裂等問題時，施工單位可不拔樁，將鋼板樁留在地下。為了進一步降低對周圍建筑物的影響，施工人員還可以將隔震高壓懸噴射樁或水泥攪拌樁設置在靠近建筑物的一側(cè)。

4 結(jié)語

綜上所述，在市政污水排水管網(wǎng)施工過程中，基坑支護施工質(zhì)量將直接決定市政污水排水管網(wǎng)施工安全性和質(zhì)量。近年來，隨著基坑開挖深度的增加，基坑安全問題發(fā)生率也不斷增加。因此，施工單位應以實際施工情況為基礎，對基坑開挖方式進行選擇，保障其施工質(zhì)量。與此同時，在實際施工過程中，施工單位應對周邊建筑和現(xiàn)狀管線進行分析，選擇合理的方式對其支護進行處理，保障基坑整體施工質(zhì)量。