一種新型管道整體移動型可調節撐板支護臺車施工技術應用研究

王福基

（中交四公局第一工程有限公司，北京 100022）

1 依托工程概況

四川省宜賓市污水設施建設工程包含宜賓市18個鄉鎮共計150km 配套污水管道建設，管道主要分為壓力管道、重力管道兩種，管道規格MPVE 波紋管DN200、DN300、DN400；鋼管D89、D108、D159、D219、D325、D426；PVC-O 管 DN80、DN100、DN200；UPVC雙壁波紋管DN150、DN200、DN300 等。因管網皆途經各鄉鎮、道路等，為了保證溝槽土體穩定性，保證施工人員、機械安全，設計圖紙采用垂直開挖+撐板進行溝槽支護[1]，管道溝槽開挖斷面圖見圖1。

圖1 設計撐板支護段管道溝槽開挖斷面圖

2 整體移動型可調節撐板支護臺車技術原理

管道溝槽開挖施工時采用整體移動型可調節撐板支護臺車技術，撐板臺車在傳統撐板的基礎上增加行走、調節、提升、防護及支撐裝置，整體移動型可調節撐板支護臺車采用槽鋼、工字鋼、角鋼焊接成門架結構主體，在門架一端安裝空壓機、發電機及4 個氣缸控制開關，下縱梁底部裝有行走萬向鋼輪及剎車，上橫梁位置安裝氣缸傳動桿，通過氣缸傳動桿對撐板進行水平及豎向位移，進而完成不同深度、不同寬度溝槽撐板安裝，溝槽撐板內部橫撐由鋼管和絲桿連接組成（如圖2，其中構件具體為：10- 門型桁架組件20- 移動立桿組件30- 撐板支護組件 40- 電氣系統組件），使用時根據“隨挖隨護隨檢測隨安裝回填”的原則進行施工。

圖2 撐板支護臺車側視圖

3 整體移動型可調節撐板支護臺車施工技術應用

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖3。

圖3 施工工藝流程

3.2 測量放樣

施工前復核水準點和導線點，測放溝槽開口線，繪制溝槽平面及斷面，正確標出邊線樁；會同監理工程師進行原地面數據采集、測量、簽認[2]。

3.3 降截排水

開挖之前在溝槽外側設置截水溝，以防地面水、雨水進入坑內[3]。截水溝斷面均采取矩形，溝深均為0.2 m，溝寬均為0.3 m。截水溝兩側邊坡直立，邊墻厚度均為0.12 m，邊墻高度均為0.3 m。溝渠均采用M7.5 水泥砂漿砌筑普通燒結實心磚，采用座漿法施工。溝底襯砌均采用10 cm 厚的C15 素混凝土進行護底，截水溝內側墻采用MU7.5 水泥砂漿抹面，抹面厚度2 cm，見圖4。為保障溝渠穩定，新建溝渠應坐落于較穩定的底層之上，挖深應滿足側墻頂低于原地面高度。

圖4 截水溝斷面圖

3.4 溝槽開挖

溝槽自上而下，分層分段開挖，開挖與支撐交替進行，每次交替的深度為0.4～0.8 m，完成開挖溝槽的工作，并且進行驗槽，檢驗標準見表1。首層支撐的溝槽深度不得大于1.0 m。每根橫梁、縱梁不得少于2 根橫撐，橫撐的水平間距為1.5～2.0 m，垂直距離不大于1.5 m，下管有障礙時，設置有效的替撐措施。

表1 溝槽允許偏差

3.5 整體移動型可調節撐板支護

先在施工區域外空曠位置，預先制作組合式整體性撐板，該撐板大于等于基坑開挖深度，組合式撐板與豎向移動空中氣缸活塞桿底部螺栓連接固定，根據溝槽開挖深度及寬度的不同，通過控制端氣缸控制開關調節撐板豎向及橫向移動，直至溝槽開挖的深度和位置，加設橫撐完成支護，溝槽繼續向下開挖時，每開挖一層后，啟動氣缸控制開關將撐板下降該層底，如此循環直至基底；撐板橫撐由鋼管和絲桿連接組成。

撐板具體安裝調節狀態圖如下：

狀態1：安裝組合式撐板，與豎向移動控制氣缸底部連接。

狀態2：調節橫向移動控制氣缸將撐板移至溝槽開挖寬度（見圖5）。

圖5 組合式撐板與豎向移動控制氣缸底部連接

狀態3：調節豎向移動控制氣缸，根據第一層溝槽開挖深度，下放撐板至該層底。

狀態4：調節豎向移動控制氣缸，根據最后一層槽開挖深度，下放撐板支至基底，加設撐板橫撐完成溝槽支護（見圖6）。

圖6 下放撐板至第一層開挖層底

3.6 管道安裝

管道安裝前準備好墊管子的滾輪支架2 組。分別墊在管道的兩端0.5 m 的位置上做好固定，溝槽撐板安裝完成后，及時進行管道安裝，在安裝過程中在撐板端頭側下管，通過拖動管道下方的滾輪支架直至已施工完成管道側端頭。

污水重力管道采用MPVE 雙壁波紋管，采用橡膠圈承插接口連接，與塑料檢查井接口采用橡膠圈承插+熱收縮套連接，加高井筒采用熱收縮套連接；污水壓力管采用PVC-O 管，采用承插接口連接，不同管材轉換處及與閥門連接處均采用法蘭連接[4]。并且安裝前需要對橡膠圈的物理性能做進一步必要指標的復試，保證使用的密封膠圈的物理性能符合工程應用的標準。根據管材管徑與接口間的環形間隙，用以下公式檢驗膠圈環徑與膠圈截面直徑

式中：d0- 橡膠圈截面直徑，mm;

e- 接口環向間隙，mm;

ρ- 壓縮率，35%～45%;

DR- 安裝前橡膠圈環向內徑，mm;

KD- 環徑系數，為0.85～0.90；

DW- 插口端外徑。

3.7 閉水試驗

為了檢驗管道安裝質量，需進行閉水試驗，首先將被試驗的管段起點及終點檢查井的管子兩端用磚墻堵好，在上游井的管溝邊設置一試驗水箱，將進水管接至堵板的下側，下游井內管子的堵板下側應設泄水管，并挖好排水溝。管道應嚴密，并從水箱向管內充水，管道充滿水后，浸泡1～2 晝夜再進行試驗。量好水位，觀察管口接頭處是否嚴密不漏，觀察30 min，測量滲水量應滿足規范要求。閉水試驗完成后及時將水排出[5]。

本次施工管道采用鋼筋混凝土管材，滲水量的實際檢測結果必須控制在規定的范圍，才能按照相關規范要求確保管道閉水試壓過程的科學性和結果的合格性。根據上述分析過程及本工程實際情況，其給排水管道閉水試驗結果見表2。

表2 管道閉水試驗結果

3.8 溝槽回填

管道隱蔽工程驗收及閉水試驗合格后，具備條件后及時回填，防止管道暴露時間過長。管道回填前清除溝槽內積水、含水量較高的浮土、建筑垃圾等；溝槽回填材料種類按照設計圖紙要求，回填沿四周均勻對稱回填，兩側回填高差不超過300 mm，分層回填，分層夯實，每層厚度不大于30 cm，壓實系數符合設計圖紙對于各區域的壓實要求；每回填一層通過氣缸控制開關將撐板提升一層，直至溝槽回填完畢。

4 結論

整體移動型可調節撐板支護臺車施工工法技術經濟性、安全性及實用性均較強，大大節省了工期和施工成本，本工法已成功應用于宜賓市污水設施建設工程第一分項目部翠屏區牟坪鎮、宋家西牛村、高店一期、高店二期、邱場金秋大道配套管網，敘州區蕨溪鎮、南廣鎮配套管網共計13.7 km 管道施工。