王 慧 ,朱步祥,朱步綱
(1.臨沂市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院,山東 臨沂 276000;2.臨沂市河?xùn)|區(qū)水務(wù)局,山東 臨沂 276034)
臨沂市河?xùn)|區(qū)位于魯南地區(qū),臨沂市區(qū)東部,屬平原地帶,地形相對(duì)平緩,規(guī)劃城市污水管網(wǎng)實(shí)行雨污分流,近年來在城市建成區(qū)和新建區(qū),先后鋪設(shè)了Φ400mm~Φ1500mm之間不同管徑的鋼筋混凝土污水管道總長(zhǎng)40余公里。其中沿河底布設(shè)的大口徑主管道,設(shè)計(jì)直徑為Φ1200mm、Φ1500mm兩種規(guī)格,管道埋深在5m~7m,沿線地質(zhì)情況為:地表覆蓋層2m~3m的壤土,以下3m~5m流沙層,局部地段有巖石突起,管道穿越鐵路、公路橋涵,鄰近樓房地段開挖,在整個(gè)施工過程中,由于受地形、地質(zhì)條件限制,為保障交通和建筑物安全,且有利于今后的管理,施工中遇到了嚴(yán)重塌方和地下滲水問題,通過采取不同的設(shè)計(jì)和施工方案解決,從而保證了施工工期和質(zhì)量。
由于受地形條件限制,部分污水主管道沿河道布設(shè),其中2處穿越鐵路路基、3處穿越鐵路橋涵、4處穿越公路及橋涵??紤]對(duì)路基安全及交通的影響,在穿越鐵路、公路路基和橋下,均采取了非開挖頂管施工方案。由于管道埋深大,地下水豐富,鋼筋混凝土工作井和接收井均采取了沉井施工方案。為較好的控制地下水位,在工作井外圍布設(shè)井管,實(shí)施井點(diǎn)抽排降水;2處鐵路橋下穿越時(shí),因交叉角度較小管道靠近墩基較近,管底高程低于橋墩基礎(chǔ),不能按常規(guī)開挖施工,經(jīng)過與鐵路設(shè)計(jì)單位研究,采取了在橋墩外側(cè)先做混凝土旋噴樁支護(hù),達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再進(jìn)行開挖施工;另一處橋下由于鐵路上下行線對(duì)安全的要求很高,采取了旋噴樁支護(hù)后中間頂進(jìn)預(yù)制鋼筋混凝土U形保護(hù)槽方案,以上技術(shù)措施較好的解決了管道經(jīng)鐵路下穿越不安全的問題。
沿線許多地段受場(chǎng)地和拆遷的限制,管道距離樓房、橋墩或道路較近,正常開挖不能保證建筑和施工的。對(duì)鄰近樓房地段,采取了沿建筑物外側(cè)(1.5m)平行布設(shè)一定的簡(jiǎn)易降水井,提前抽排降低地下水位,并在開挖面邊沿打入鋼管樁(Φ15cm)形成連續(xù)墻,然后進(jìn)行開挖施工;在鄰近鐵路橋墩處,實(shí)施了鋼筋混凝土灌注樁(Φ30cm)形成了連續(xù)墻,頂端設(shè)連續(xù)梁加固的支護(hù)措施;部分埋設(shè)深度(3m~4m)相對(duì)較淺的流沙和塌方地段,采取在基礎(chǔ)外圍(間隔 50cm)打入槽鋼(深入基礎(chǔ)下大于80cm)形成的支撐樁,外側(cè)打入鋼板 (厚1cm,布設(shè)一定的排水孔)形成整體支護(hù),減少了開挖寬度,解決了施工空間不足的問題,取得了較好的效果。
本工程有4km主管道受地形條件限制,經(jīng)多方案比較,選擇在河道內(nèi)布設(shè),管頂距河底2m~4m。由于管道沿線需要設(shè)置必要的檢查井和連接井,為不影響排水,采取了設(shè)置封閉的暗井并外引一定數(shù)量河岸檢查井,從而較好的解決了河道排水和今后的管理問題。其中外引檢查井設(shè)計(jì)方式為,河道內(nèi)主管道檢查井設(shè)計(jì)為封閉的暗井,在一側(cè)增設(shè)同規(guī)格的連接管道,引至河道堤防外圍設(shè)檢查明井,滿足管道檢查和以后沉淀物抽排。
因主管道布設(shè)在河內(nèi),平均埋深在河底下2m~3m,開挖面均處于流砂層,地下水十分豐富,做好降水是關(guān)鍵。施工中采取了上游填筑圍堰提前導(dǎo)流,施工段按照分段開挖梯級(jí)降水的方案。即在開挖面上游50m~100m處布設(shè)抽水機(jī)械,提前截排河道滲流水,保持河底施工無水作業(yè),然后安排第一臺(tái)挖掘機(jī)(挖深1.5m~2.5m)開挖上層土方,當(dāng)形成一定長(zhǎng)度的工作面后,安排第二梯級(jí)的挖掘機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)高程開挖管道基槽,為有效控制基槽水位,在設(shè)計(jì)底高程下基槽兩側(cè)布設(shè)了0.3m×0.3m的縱向排水溝,間隔30m設(shè)集中排水點(diǎn),進(jìn)行第二梯級(jí)排水。當(dāng)形成一定的工作面后平整基礎(chǔ),進(jìn)行管道基礎(chǔ)混凝土澆筑。從而保證了整個(gè)施工段連續(xù)施工無水作業(yè)有序進(jìn)行,施工質(zhì)量進(jìn)度得到保證。
設(shè)計(jì)管道檢查井均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),由于河道內(nèi)施工受地下水和工期所限,為加快進(jìn)度保證質(zhì)量,采取了提前預(yù)制鋼筋混凝土井底盤的兩階段施工工藝。首先根據(jù)設(shè)計(jì)配筋提前預(yù)制檢查井底座,周邊預(yù)留15cm高邊墻一同制作。在基礎(chǔ)施工階段,提前吊裝就位,然后安裝管道,上部邊墻澆注后續(xù)施工,大大加快了進(jìn)度,保證了管道安裝和二階段檢查井澆注的協(xié)調(diào)施工,工程后期閉水試驗(yàn)結(jié)果均滿足工程要求(見圖1,圖 2)。
本工程所用管道為預(yù)應(yīng)力(三階段)鋼筋混凝土Ⅱ級(jí)管,單根長(zhǎng)度 5m,重量約 2t~3t,為橡膠圈承插口連接,管道安裝施工難度較大。初期采用25t長(zhǎng)臂吊車吊裝,然后由人工借助手拉葫蘆相鄰兩節(jié)管道捆綁牽拉就位,勞動(dòng)強(qiáng)度大,不能連續(xù)作業(yè),進(jìn)度受影響,同時(shí)吊車等待租賃費(fèi)用也較大。經(jīng)過摸索,充分利用大型吊車附屬吊鉤的作用,用主索吊裝混凝土管道安裝到位后,放下附索,輕輕牽拉用鋼絲繩連接的相鄰管道,能夠快速準(zhǔn)確的完成橡膠承插口的對(duì)接,施工進(jìn)度加快,安裝質(zhì)量得到保障(見圖3)。
總之對(duì)于大口徑深埋鋼筋混凝土污水管道施工,由于所選線路多數(shù)經(jīng)過建成區(qū),遇到各種復(fù)雜的地形地質(zhì)時(shí)帶來的施工難度很大,加之工期要求緊,本文就幾年來河?xùn)|區(qū)實(shí)施水務(wù)一體化管理,規(guī)劃建設(shè)的污水管道施工中才采取的不同技術(shù)方案和施工工藝,較好的解決了污水管道穿越和施工的難題,工程順利完成,建成后運(yùn)行效果良好。
[1]北京市市政工程局.市政工程施工手冊(cè)[M].專業(yè)施工技術(shù),[Z],2003.