伏 周
(中鐵十八局集團第三工程有限公司 河北涿州 072750)
本文以國道昆明南連接線高速公路滇池路節(jié)點雨污水管遷改工程項目為例。整個工程項目含有原有雨水系統(tǒng),主要集中在滇池路東、西兩側(cè)以及滇池路中央綠化帶附件,每個區(qū)域都會設(shè)置相應(yīng)的DN600雨水管道。中央綠化帶雨水管道自北向南排入下游雨水管道。南連線以北道路東、西兩側(cè)雨水管自北向南排放,最終采蓮河支流,中央綠化帶雨水管道自南向北排入下游雨水管道。
結(jié)合實際施工項目要對以下結(jié)合系統(tǒng)進行分析:(1)新建雨水系統(tǒng)。雨水管道全部采用明挖,DN1000管材長度424 m、DN600長度42 m,均為承插式鋼筋混凝土管。(2)原有污水系統(tǒng)。南連線以北滇池路東、西兩側(cè)各有一根DN1000污水管道,污水自北向南排入采蓮河支流DN1000截污干管。最終滇池路東、西兩側(cè)污水由采蓮河截污干管自東向西排入船房河截污干管。(3)新建污水系統(tǒng)。新建污水管道自東向西接入采蓮河截污干管,排至船房河 DN1650截污干管。南連線以北道路東、西兩側(cè)DN1000污水管接入新建DN1200污水管道。新建污水管道自東向西排至采蓮河DN1000截污干管。在工程項目地段頂管部分工作井及接收井均采用沉井結(jié)構(gòu),主要采取的是圓形沉井,整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑為15.4 m、壁厚為1 m,沉至-23 m,主要是利用沉井不排水下沉施工機制進行項目控制和處理。
在應(yīng)用沉井水下封底導(dǎo)管法施工技術(shù)的過程中,要想從根本上保證施工項目整體質(zhì)量,就要對具體參數(shù)進行集中管控和約束,確保能按照標(biāo)準(zhǔn)化要求提升具體工作效率。其中,水下封底混凝土厚度的計算要對混凝土強度、沉井計算半徑以及混凝土承受荷載參數(shù)進行統(tǒng)籌處理,按照進行計量。其中,H表示封底的混凝土厚度、單位為mm;K表示的是項目運行過程中的安全系數(shù),一般會取 2.65;M表示的是底板最大彎矩;b則表示的是板寬,一般會取1000 mm;D表示的是混凝土和井底泥土滲混后整體增加的厚度參數(shù),一般會取200 mm到500 mm之間的數(shù)據(jù);P表示的是靜水壓力形成的荷載參數(shù)。本次工程項目中,混凝土強度設(shè)計為C30,則能計算出具體的現(xiàn)場施工封底混凝土厚度為2.5 m。
在基礎(chǔ)參數(shù)判定后,要對具體排水時間進行敲定,一般在水下封底工作結(jié)束后的15 d左右就要完成井內(nèi)排水處理,確保結(jié)構(gòu)施工的安全性和穩(wěn)定性,以提升封底工作的實效性水平。需要注意的是,在對具體排水時間予以測定的過程中,要檢測一定齡期且相同條件的試塊進行抗壓強度的分析,在保證項目滿足固定標(biāo)準(zhǔn)后就能對排水平衡強度予以控制和約束[1]。
本次工程項目中,沉井施工2個隊,沉井施工一隊從采蓮河污3#、采蓮河污11#工作井開始完場滇池污北(采蓮河)工作、接收井施工;沉井施工二隊從滇池污南8#工作井開始完成滇池污南工作、接收井施工。
為了從根本上提高沉井水下封底導(dǎo)管法施工技術(shù)的應(yīng)用效率,施工部門要結(jié)合實際工程需求對施工順序進行集中約束和管理,完善具體操作流程的基礎(chǔ)上,提高操作工序的科學(xué)性。主要順序為:支?!壴摻睢F(xiàn)澆沉井下半部→下沉→接沉井上半部→下沉到位→澆底板。
在沉井水下封底導(dǎo)管法施工過程中,要結(jié)合施工項目的整體情況,保證施工流程都能得到有效維護,從而整合施工進程和施工管理模式[2]。
(1)支模。為了全面提升沉井水下封底導(dǎo)管法施工效率,要保證支??刂七^程的合理性,要結(jié)合模板位置組裝模板結(jié)構(gòu),保證模板支設(shè)的過程能有效滿足具體尺寸和標(biāo)高參數(shù)范圍,一定程度上提升工序施工的管理水平。支模過程要結(jié)合側(cè)板和模板處理工序,確保能維護接頭縫的處理效果,有效提升外觀平整度的基礎(chǔ)上,也要對模板進行支撐體系的處理,針對一些不符合工程項目設(shè)計和規(guī)范要求的部分要進行返工處理。最重要的是,在支模工序中,要利用自檢和互檢工序完善支??刂菩省?/p>
(2)綁扎鋼筋。為了有效提升綁扎鋼筋的實效性,施工部門要對沉井結(jié)構(gòu)的鋼筋放置順序予以關(guān)注,當(dāng)沉井中導(dǎo)管結(jié)構(gòu)保持平衡時,鋼筋主筋置于沉井結(jié)構(gòu)縱筋之內(nèi)。為了發(fā)揮沉井結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果,要保證主次梁鋼筋放置順序也能滿足實際施工要求。一般而言,次梁上下主筋置于主梁上下主筋之上,而沉井結(jié)構(gòu)內(nèi)部的框架連梁上下主筋也要在固定的位置上,一般是在框架主梁的上下主筋以上進行綁扎處理。在對應(yīng)相應(yīng)位置完成鋼筋綁扎處理后,就要對基礎(chǔ)鋼筋進行統(tǒng)籌控制,基礎(chǔ)底板上部主筋宜放置于長跨方向主筋以上,短跨方向下部主筋置于長跨方向主筋以下。需要注意的是,在實際操作過程中,為了保證沉井結(jié)構(gòu)下沉工作順利開展,一般會采取搭接范圍內(nèi)三點綁扎的處理方式,需要操作人員保證每根鋼筋在搭接長度內(nèi)都要采用三點綁扎[3]。
(3)現(xiàn)澆沉井下半部。為了有效提升沉井結(jié)構(gòu)下沉工作的整體水平,施工管理部門要對操作前準(zhǔn)備工作予以關(guān)注和監(jiān)督,確保具體問題具體分析。
要應(yīng)用毛砂或者是粉煤灰集中進行加添處理,確?;咏Y(jié)構(gòu)能達到現(xiàn)場自然地面,從根本上避免沉井結(jié)構(gòu)下沉過程和土體的側(cè)部形成不利于工作項目繼續(xù)進行的摩擦阻力。
在沉井結(jié)構(gòu)設(shè)置的過程中,一般要對無砂管降水井進行集中清洗的處理,有效提升降水高度管控工作水平,控制在-15 m以下。與此同時,施工部門也要對井壁的混凝土強度進行集中管控,有效維護養(yǎng)護體系中混凝土試塊強度,從而確保沉井結(jié)構(gòu)刃腳部分的混凝土強度能達到100%,且井壁的混凝土強度也能在70%以上。也就是說,各節(jié)井壁混凝土強度須達到設(shè)計強度100%才能下沉,能為項目整體水平的優(yōu)化提供保障,減少不穩(wěn)定隱患的留存[4]。
為了保證下部下沉工作的順利完成,要對原有的定位樁進行高程點的復(fù)查,并且集中對沉井的位移情況進行綜合分析以及判定,真正意義上提高管控流程的合理性和科學(xué)性。
施工部門要結(jié)合沉井結(jié)構(gòu)的實際情況有效判定是否要搭設(shè)沉井保護棚,利用沉井內(nèi)控機制對靠近內(nèi)壁的剛腳手架結(jié)構(gòu)進行制柱監(jiān)督,高度要控制在2.5 m左右,上面要架設(shè)相應(yīng)的小型剛模,從而提升整體操作的實效性[5]。
(4)下沉。對于沉井水下封底導(dǎo)管法施工項目而言,下沉過程是關(guān)鍵,因此,相關(guān)施工部門要對具體情況進行集中監(jiān)督,確保能按照標(biāo)準(zhǔn)化流程對具體操作流程予以關(guān)注,提升操作工序的合理性和完整性,確保能優(yōu)化施工監(jiān)管水平。最重要的是,施工部門的監(jiān)管人員要在下沉至設(shè)計標(biāo)高前完善支護處理機制,一定程度上避免單體傾斜或者是傾倒問題。
第一,要先挖取兩層結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上集中人力對沉井井壁進行處理,沿著刃腳的方向完成逐層的處理,并且保證削薄土層的實效性,每次要將尺寸控制在200 mm到300 mm之間,只有保證沉井能在自重作用下均勻垂直地切入土并且下沉,才能提升整體項目的質(zhì)量和應(yīng)用水平,井壁上應(yīng)做好相應(yīng)防護措施,防止雨水流進及人員掉落[6]。
第二,為了從根本上提高沉井施工項目的質(zhì)量,施工監(jiān)管部門要積極對沉井位移問題進行處理,一般而言,是沉井傾斜造成的沉井位移,因此,若是對沉井結(jié)構(gòu)進行一側(cè)的糾偏處理,這反而會導(dǎo)致其向相反的方向形成位移。基于此,要對其進行處理就要在沉井向一側(cè)產(chǎn)生位移趨勢后,對偏移一側(cè)的刃腳位置進行土層的挖取,確保能減少其偏移問題造成的影響。需要注意的是,在對沉井結(jié)構(gòu)進行糾偏的過程中,要對各個過程的允許偏差進行約束。具體參數(shù)如下:平面尺寸的長度和寬度允許偏差為100~200 mm;井壁厚度允許偏差為±15 mm;下沉后刃腳平均標(biāo)高允許偏差為±100 mm;下沉后底面中心位置偏移允許偏差在100 mm以下;下沉后刃腳底面高差允許偏差在100 ~300 mm之間[7]。
第三,在沉井下沉處理工序中,為了有效提升其操作流程的合理性,要對挖土分層工序進行處理,避免刃腳切土較快對整體操作流程造成影響[8]。只有保證具體問題具體分析,才能提高操作管理過程的合理性和科學(xué)性,避免安全問題的出現(xiàn)。
(5)接沉井上半部。在接沉井上半部的過程中,要從高程控制和平面位置控制兩個層面進行集中的監(jiān)督。
一方面,要對高程管理結(jié)構(gòu)予以關(guān)注,在不受到施工影響區(qū)域進行高程控制點的設(shè)置處理,有效完善沉井水平測試點的管控工作,整合水準(zhǔn)儀,確保能對其具體結(jié)構(gòu)進行實時觀測,針對傾斜問題要進行及時的糾偏,提升高差管理工作的基本水平,優(yōu)化控制工作的合理性,有效維護設(shè)計范圍和設(shè)計要求的落實情況,一定程度上提高接沉井上半部工序的安全性和可靠性。
另一方面,要對平面位置控制模式予以關(guān)注,在沉井井壁上要設(shè)置中線結(jié)構(gòu),并且沿著中線軸線的方向完成相應(yīng)的操作工序,避免坐標(biāo)控制點受到影響,及時進行位置的記錄,嚴(yán)格控制沉井結(jié)構(gòu)能在指定的位置完成處理操作。
(6)下沉到位。在全部操作結(jié)束后,就能保證沉井結(jié)構(gòu)下沉到位。在沉井的終沉控制工作中,要在距離設(shè)計標(biāo)高2.5 m的位置降低下沉的實際速度,有效落實對應(yīng)的糾偏處理工序,保證項目運行工作和管控效率都能滿足實際質(zhì)量要求。而在下沉到達標(biāo)高2 m的位置時,要停止下沉,時間控制在24小時左右,要對沉降量進行集中的預(yù)留處理,并且提升具體工作的完整性和安全性。需要注意的是,相關(guān)人員要對沉降量進行連續(xù)性觀測,有效控制沉井下沉的實際標(biāo)高,確保相應(yīng)的參數(shù)能滿足實際要求[9]。
(7)澆底板。對于沉井項目而言,澆筑底板是最后的工序,一般利用不排水法進行封底處理,主要是借助混凝土泵輸送到集料斗的方式進行處理,利用導(dǎo)管向沉井結(jié)構(gòu)中澆筑經(jīng)過特殊處理的混凝土,要保證澆筑的均勻性,先從沉井結(jié)構(gòu)得到中心位置開始,然后是周圍。需要注意的是,在實際澆筑工作結(jié)束后,要結(jié)合施工要求和周圍環(huán)境狀態(tài),按照實際要求在一定壓力的水層范圍內(nèi)設(shè)置降水管,然后在此基礎(chǔ)上完成封管頭和封底工序,以保證澆底板工作的基本質(zhì)量。另外,在底板澆筑工作中結(jié)束后,相關(guān)部門要結(jié)合具體要求進行養(yǎng)護,并且保證相應(yīng)的情況能滿足設(shè)計強度,垂直于進水管道方向立焊36#工字鋼,工字鋼間距2.0 m,兩側(cè)各一顆12長36#b工字鋼焊牢連接為一體,焊接時需作好與導(dǎo)軌聯(lián)接預(yù)埋件的工作,并且保證高程和位置的準(zhǔn)確性。頂管工作井、接收井后背墻的墻面應(yīng)與管道軸線垂直。除此之外,施工部門要結(jié)合沉井施工工序的具體要求,對相應(yīng)問題予以控制,特別是井壁開孔工作要在封底工作結(jié)束后進行,才能保證處理工序的科學(xué)性,而在頂管施工過程中要盡量使用機械切割的方式,能提升施工實效性[10]。
總而言之,在對沉井水下封底導(dǎo)管法施工過程進行分析的過程中,要結(jié)合實際應(yīng)用要求和管控要點落實質(zhì)量監(jiān)督機制,確保具體施工過程和施工要點都能得到落實,且能維護施工整體質(zhì)量水平,為工程項目的可持續(xù)性發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ),實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。