呂計(jì)才

（山西誠(chéng)信市政建設(shè)有限公司，山西 太原 030024）

太原市某污水管線(xiàn)施工方案比較

呂計(jì)才

（山西誠(chéng)信市政建設(shè)有限公司，山西 太原 030024）

市政污水管道的鋪設(shè)一般采用的是管溝開(kāi)挖鋪設(shè)，這種方法不僅操作簡(jiǎn)單，而且造價(jià)經(jīng)濟(jì)，但如果遇到地下水位較高和管道周邊存在既有建筑的情況，則采取工藝相對(duì)復(fù)雜的頂管技術(shù)施工更具有優(yōu)勢(shì)。論述了工程和地質(zhì)情況，根據(jù)工程實(shí)際情況提出了兩種施工方案。采用開(kāi)挖施工和泥水平衡頂管施工兩種施工方案，通過(guò)對(duì)兩種施工方案進(jìn)行比較，決定采取頂管方法進(jìn)行污水管線(xiàn)施工。詳細(xì)地列舉了泥水平衡頂管施工方法的優(yōu)點(diǎn)，采用這種方法后，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

管道；開(kāi)挖；泥水平衡頂管施工

1 工程和地質(zhì)情況

太原市小店區(qū)3 050m的污水管鋪設(shè)施工，現(xiàn)場(chǎng)勘探2m左右即見(jiàn)地下水。

擬建道排場(chǎng)地從大的地貌上看，屬于平坦的沖洪積緩傾斜平原，工程地質(zhì)分區(qū)屬于太原盆地次穩(wěn)定工程地質(zhì)亞區(qū)。整個(gè)地勢(shì)呈東高西低勢(shì)，高程介于773.00～774.75m之間，最大高差1.75m。

根據(jù)勘探揭露地層情況，場(chǎng)地土在勘探深度范圍內(nèi)主要由新進(jìn)堆積的填土與第四全系全新統(tǒng)沖洪積的粉土、粉質(zhì)黏土及中砂構(gòu)成。巖土構(gòu)成描述如下。

①層，填土（Q42ml）：雜色，以粉土為主，含有大量的磚屑、煤屑、少量的磚塊、煤渣和零星碎石等，并在局部夾有植物根。濕，成分雜亂，不均勻，結(jié)構(gòu)松散。該層層厚介于3.50～3.90m之間，層底埋深介于3.50～3.90m之間，層底標(biāo)高介于769.10～771.15m之間。

②1層，粉質(zhì)黏土（Q4al+pl）：黃褐色，含云母、氧化鐵鋁并夾有少量粉土?？伤?，中等壓縮性，光滑，無(wú)搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。該層天然孔隙比平均值為0.824，液性指數(shù)平均值為0.52.該層只于K2處揭露，厚度為2.7m,層底埋深6.50m，層底標(biāo)高767.43m。

②2層，粉土（Q4al+pl）：黃褐色，含云母、煤屑、氧化鐵鋁，土體略帶黏性，濕，中密～密實(shí)，搖震反應(yīng)中等，無(wú)光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度低，韌性差。該層天然孔隙比平均值為0.734，天然含水量平均值為25.2%.該層只于K1～K5處揭露，該層厚度在1.60～7.20m之間，層底埋深介于5.20～11.20 m之間，層底標(biāo)高介于762.73～768.54m之間。

③層，粉質(zhì)黏土（Q4al+pl）：黃褐色，含云母、煤屑、氧化鐵鋁并夾有少量中砂，可塑，中等偏高壓縮性，光滑，無(wú)搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度高，韌性好。該層天然孔隙比平均值為0.764，液性指數(shù)平均值為0.54。該層于K1～K3及K8處未揭穿，于K4～K7處揭穿，該層厚度介于1.80～8.80m之間,層底埋深介于8.80～12.50m之間，層底標(biāo)高介于760.50～764.94m之間。

④層，中砂（Q4al+pl）：黃褐色，含石英、煤屑、云母，并夾有少量粉土等，稍密，顆粒級(jí)配較差，磨圓度較差。

現(xiàn)場(chǎng)勘探2m左右即見(jiàn)地下水，該場(chǎng)地地下水類(lèi)型為孔隙潛水，靜止水位標(biāo)高介于768.75～769.62m之間，初見(jiàn)水位標(biāo)高介于766.29～767.53m之間。地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為雨水?？辈炱陂g屬于豐水期，平水期水位可降低0.5m，考慮枯水期水位可按降低1.0m考慮。

根據(jù)該地區(qū)類(lèi)似施工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)勘探，溝槽土為土質(zhì)疏松、透水性較差的低液限粉質(zhì)黏土、砂類(lèi)土，極易產(chǎn)生流砂、邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象。

2 施工方案

2.1 采用開(kāi)挖施工

因地下水位高、埋深大，采用先進(jìn)行深井降水至溝槽底下0.5m后，再進(jìn)行工字鋼板樁支護(hù)開(kāi)挖。

降水井單側(cè)布置，間距15m，深度18～25m，降水周期30 d。溝槽支護(hù)根據(jù)埋深采取不同的工字鋼板樁支護(hù)：根據(jù)挖深采取不同支護(hù)方式，①挖深小于6m的按照1∶1的坡度放坡開(kāi)挖；②開(kāi)挖深度在6～7.5m之間的，先取掉一部分土后，再用工字鋼板樁密撐直槽支護(hù)，如圖1所示；③開(kāi)挖深度大于7.5m的分兩步槽開(kāi)挖，直槽鋼板樁支護(hù)，上部槽工字鋼板樁疏撐，下部槽工字鋼板樁密撐，如圖2所示。

圖1 溝槽挖深小于6～7.5m工字鋼板樁支護(hù)示意圖

根據(jù)土質(zhì)及埋深情況采用12m長(zhǎng)36b工字鋼板樁支護(hù)。密撐為（長(zhǎng)12m×0.36m×0.14m，厚度12mm）一丁一順密咬，疏撐采用間隔0.5m疏撐。鋼板樁長(zhǎng)度12m=入土深6m+二部槽深6m，入土深度（設(shè)計(jì)溝槽標(biāo)高以下）不小于6m。二部槽開(kāi)挖后要加設(shè)橫撐，橫撐采用鋼管，間距宜為3m，便于下管。水平撐設(shè)置按溝槽底至槽頂標(biāo)高的實(shí)際情況分別設(shè)兩道。上道橫撐設(shè)在溝槽頂下60 cm處，下道橫撐設(shè)在管頂上40 cm處。橫撐應(yīng)隨土方開(kāi)挖進(jìn)度隨挖隨撐。

圖2 開(kāi)挖深度大于7.5m時(shí)工字鋼板支護(hù)示意圖

圖1中B1溝槽底寬3.12m；B2溝槽上口寬6.12—7.27 m。圖2中B1溝槽底寬3.12m；B2溝槽上口寬6.12m。

開(kāi)挖費(fèi)用計(jì)算：清單造價(jià)為435.2萬(wàn)元，降水費(fèi)用為209萬(wàn)元，鋼板樁支護(hù)費(fèi)用為2 120.9萬(wàn)元，土方換填費(fèi)用為346.4萬(wàn)元，開(kāi)挖總費(fèi)用為3 129.5萬(wàn)元。

2.2 采用泥水平衡頂管施工

泥水平衡頂管施工，污水管徑小于D1 000mm的全部改為D1 000mm的頂管專(zhuān)用鋼筋混凝土管。所有頂管管材全部采用頂管專(zhuān)用F型接口Ⅲ級(jí)鋼筋混凝土圓管。頂管工作井、接收井采用C30鋼筋混凝土沉井，在頂管工作坑及接收井對(duì)角設(shè)置降水井，降水至設(shè)計(jì)標(biāo)高下0.5m后，方可進(jìn)行下道工序。采用深井降水，井深20m，降水周期40 d。保證沉井制作、下沉、封底在疏干層作業(yè)。合計(jì)D1200長(zhǎng)1 209m，D1 000長(zhǎng)1 841.5m。工作井：20座，內(nèi)空尺寸分別為：Φ8m和5m×7m；接收井5座，內(nèi)空尺寸為：Φ6m和3m×5m；騎馬檢查井暫定8座；井內(nèi)檢查井暫定25座。

采用頂管的費(fèi)用：清單費(fèi)用：453.2萬(wàn)元，降水費(fèi)用：117萬(wàn)元，沉井費(fèi)用：1 479.3萬(wàn)元，D1 000頂管費(fèi)用：494.3萬(wàn)元，D1 200頂管費(fèi)用：499.8萬(wàn)元，頂管總費(fèi)用：2 590.4萬(wàn)元，

3 頂管施工優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通情況、工期、質(zhì)量、安全、投資等諸多因素，采用泥水平衡頂管施工，頂管施工優(yōu)勢(shì)如下：①變?yōu)轫敼芎?，可以給道路留出施工通道。②減少了溝槽開(kāi)挖、支護(hù)、降水工程量，減少了冬季施工回填質(zhì)量隱患，避免了深溝槽開(kāi)挖帶來(lái)的安全隱患，例如，塌方、交通安全、周邊村落安全等。③避免了大村段因降水開(kāi)挖可能引起的周邊房屋地形的開(kāi)裂。④減少了土方施工以及因土方、機(jī)械與當(dāng)?shù)卮迕竦募m紛。⑤減少了因開(kāi)挖造成的施工通道、堆放土方場(chǎng)地的臨時(shí)征地問(wèn)題，減少了總投資。⑥變成頂管工藝，其他管線(xiàn)可在依照先深后淺、不影響市政施工的前提下，同步進(jìn)場(chǎng)，道路可提前開(kāi)工，總工期可能提前或確保，而且給過(guò)程及施工中的綜合協(xié)調(diào)提供了時(shí)間保證，若大開(kāi)槽，其他管線(xiàn)進(jìn)場(chǎng)施工最早要4月初，退場(chǎng)勢(shì)必要影響道路整體工期進(jìn)展。⑦頂管施工不受天氣、氣候的影響，春節(jié)可連續(xù)施工，比大開(kāi)槽施工縮短了工期，如果大開(kāi)槽道路施工將整體延期一個(gè)半月，而5月份恰逢雨季。⑧有利于現(xiàn)場(chǎng)的文明施工管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)兩種施工方案的比較，本工程決定采取頂管方法進(jìn)行污水管線(xiàn)施工，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

Com parison of a Sewage Pipeline Construction Program in Taiyuan

Lv Jicai

the municipal sewers' laying generally use trench excavation laying, this method is not only easy to operate, and the economic cost, but if you encounter high water table and pipes surrounding existing buildings, take process is relatively complex pipe jacking construction has more advantages.The article discusses the engineering and geological conditions and two construction programs in accordance with the actual situation of the project.Construction program of excavation and construction and slurry balance pipe jacking construction, pipe jacking method to compare the two construction program, decided to take the sewage pipeline construction.Article cited pipe jacking method has the advantage, using this method,and achieved good economic benefits.

pipeline;excavation;slurry balance;pipe jacking construction

TU 992.23

A

1000-8136（2013）02-0015-02

呂計(jì)才，男，1980年3月出生，山西五臺(tái)人，2011年畢業(yè)于武漢科技大學(xué)，助理工程師，主要研究方向?yàn)榈缆肥┕ぁ?/p>

（編輯：李慧）