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)
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以下進行穿越施工,此種方法涉及深基坑與頂管等施工工藝相結合??偨Y研究的新方法,不同于以往常規(guī)的施工模式。工程項目的成果實踐充分證明了這一種值得推廣的施工新方法、新技術。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,采用了此技術進行施工,成功實現了堰壩頂管的施工要求。
在我國,多數的堰壩防護堤周邊的地質層結構復雜,伴隨著大量的拋石或者卵石層結構,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。本方法根據多重施工方法的研究與結合,最終采用深基坑與頂管施工作為最終的施工工藝,從而達到了施工要求。
測量放樣—擴大基礎開挖—邊坡噴射混凝土護坡—方井類結構施工—頂管施工—鋪設施工管道—管道混凝土包封及壓漿—回填施工
(1)施工準備
施工前深度研究本項目地質勘測資料及施工區(qū)域內的堰壩竣工圖紙,分析堰壩的整體結構,確定明確的施工深度,制定相應的應急預案,根據此類施工方案進行專家論證,提高施工的安全性和穩(wěn)定性,確保施工安全保證。
(2)基礎開挖
根據測量放樣確定開挖位置后,進行上部分的擴大基礎開挖施工,放坡比列按照施工標準1∶1.5,基坑形式為三面放坡,一面作為施工主要通道,進行主要設備及材料進場條件。開挖過程中注意不要一次性開挖到位,注意觀察土層結構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
開挖施工完成后,對于邊坡防護施工采用噴射混凝土形式,確保邊坡整體的穩(wěn)定性,噴射的防護厚度滿足安全要求即可。
(4)方井結構施工
在邊坡混凝土強度滿足要求后進行下部分開挖施工,開挖前要留有碎落臺和排水邊溝,保證結構安全穩(wěn)定。方井施工為逐級逐節(jié)施工,下挖1 m,施工防護1 m,四壁采用50 cm厚C30鋼筋混凝土,并預埋人工爬梯。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)施工直至達到施工底高程。基礎底部采用混凝土墊層施工,留有排水溝及集水井,定時進行排水抽水。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出,頂管過程中嚴格按照頂管施工工藝要求進行操作,嚴禁違規(guī)操作,避免出現意外情況。頂管施工完成后,進行檢查,滿足要求后在工具管內進行施工管道鋪設,待滿足施工工藝后,進行管道內外的混凝土填充及壓漿施工,保證結構安全。
(1)危險源一
施工降水不到位或降水過度,致使出現邊坡流砂、涌土現象或邊坡塌方,土體滑坡,基坑局部坍陷。
應對措施:土方開挖前做好降水工作,土方開挖后確保降水連續(xù)進行。由現場施工技術負責人每天依據“監(jiān)測報告”對照實際降水深度,準確控制施工降水作業(yè),同時關注天氣及降雨水情況迅速堵住流往基坑的外來水,迅速抽走已經流入基坑的外來水。當出現流砂、滑坡時立即回填或反壓砂包,增加降水。
(2)危險源二
突發(fā)的停電或者供電設備故障,造成地下水位上升而致使邊坡積水無法作業(yè)。
應對措施:在施工現場配備一臺120 KW柴油發(fā)電機,與降水設備連動切換;確保停電后能立即發(fā)電工作,同時重點檢查供電設備的正常運行,保護供電設備不受外力傷害,現場備用深井泵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。
應對措施:邊坡頂嚴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、混凝土泵車遠離基坑邊坡并設置明顯的行車路線標識,混凝土泵車的支撐腳設在堅固的硬路基本,墊板穩(wěn)固,遠離基坑。加強巡視觀查,發(fā)現異常即早加固處理。
(4)危險源四
運土車輛突發(fā)故障、滿載土方后無法啟動或者溜坡。
應對措施:對進場作業(yè)的汽車和司機全面檢查,認定全部合格后方能進場作業(yè),當運土汽車停在斜坡面時其后輪下部必須設置鋼擋板裝置確保其不溜坡。同時嚴格限定汽車不超載運土。
(5)危險源五
施工區(qū)域周邊管線因土方開挖而產生下沉、沉降或出現裂縫。
應對措施: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施,并嚴格其報警限值,依據每天的檢測數據調整挖土進度,均衡挖土。當接近報警器值時,應立即與設計部門聯系按設計部門的指導意見采取加固或其他措施。
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,施工工期僅為20 d,比原有的施工進度提前了15 d,而該施工方法較牽引等施工方法效果好,施工快,預期效果好。根據卵石地質層來說,牽引的施工工藝不適用于此地質層,對于施工影響較大,而采用此類頂管施工,能夠更好的進行穿越施工,滿足施工要求,經濟效益與社會效益顯著。施工過程中也受到了當地業(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,也需要同類施工經驗的逐步完善,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。