王炳軍
摘要:本文以杭州市對施工區(qū)內(nèi)三污干管保護為背景,通過改進樁基施工工藝,減小對周邊的影響,以達到保護三污干管的目的。
關(guān)鍵詞:三污干管保護;樁基;鋼套管
1工程概況
三污干管是城市排污系統(tǒng)的命脈,直接影響城市居民的生活,在目前大規(guī)模城市基礎(chǔ)建設(shè)中,不可避免的會影響三污干管的安全。所以,城市基礎(chǔ)建設(shè)中對三污干管的保護,成為建設(shè)過程中的一項重要工作。
在杭州某快速路工程中,三污干管基本位于南側(cè)非機動車道下,距離高架下部結(jié)構(gòu)距離較近(詳見下表),因此下部結(jié)構(gòu)施工時將影響三污干管的安全,需加以保護。
2三污干管保護方案選擇
根據(jù)物探資料,三污干管與橋梁下部結(jié)構(gòu)的關(guān)系,在樁基施工中需采取措施對三污干管給予保護。地質(zhì)勘察報告顯示涉及的地層均為雜填土、粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土,地下水位埋深和變化幅度受季節(jié)和大氣降水的影響。
經(jīng)研究論證,可通過優(yōu)化鉆孔樁施工工藝,減小施工中對三污干管的影響,達到保護三污干管的目的,且提高施工效率、降低成本。樁基施工采用鋼套管將鉆孔樁與三污干管隔離的鋼套管方案,樁基施工前,采用液壓全套管樁機下沉鋼套管,套管長度范圍考慮從地表面到三污干管底以下5D(D為樁基直徑)深度,總長約10m-18m。鋼套筒直徑1.4米,壁厚為22mm。
3準(zhǔn)備工作
(1)根據(jù)綜合管線圖紙以及高架橋梁設(shè)計施工圖,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,按照每承臺、每樁基位置,對三污干管進行降水、開挖暴露的方式確定三污干管的具體位置。距離三污干管南北兩側(cè)3-5m范圍內(nèi)設(shè)置降水井,降水井深度控制在三污干管頂部以上范圍。
(2)確定管線的具體位置后,暴露三污干管頂部10-20cm高度,并使用明顯的標(biāo)牌標(biāo)明,進行保護。在暴露出的管頂上部使用φ150PVC管道與三污干管使用環(huán)氧樹脂可靠粘結(jié),作為后期樁基施工時對管頂沉降的觀測孔使用。PVC管道埋設(shè)深度為露出地面50cm以上,并用明顯的標(biāo)志加以保護??紤]施工期間不確定因素,監(jiān)測孔埋設(shè)范圍按照施工區(qū)域兩頭各5m范圍進行監(jiān)測。
(3)再次根據(jù)施工圖設(shè)計樁基位置進行放樣,埋設(shè)樁基鋼套管(鋼套管加工在鋼結(jié)構(gòu)加工廠加工,鋼套管制作采用鋼板卷管焊接管,內(nèi)徑比設(shè)計樁徑大200mm),鋼套管上部高出地面1.2-1.5m,以便后續(xù)鋼套管加長焊接方便。
4成孔工藝
采用MLC200型液壓全套管樁機自帶抓機及KH280型旋挖鉆機配合施工。采用全套管樁機埋設(shè)鋼套管配合抓機成孔,壓人第一節(jié)套管,然后用抓機從套管內(nèi)取土,一邊取土,一邊繼續(xù)下壓套管,始終保持套管底口距掏土開挖面大于5m。第一節(jié)套管壓入土中后(地面上留1.2-1.5m,以便于接管),檢測垂直度,如不合格則進行糾偏,如合格則安裝第二節(jié)套管繼續(xù)下壓取土,如此重復(fù),直至達到三污干管基底設(shè)計標(biāo)高后采用旋挖鉆機成孔。騎跨及避讓一個墩臺有數(shù)根的樁基,每根施工間隔大于24小時,施工過程中做好三污干管監(jiān)測工作。
5三污干管保護變形監(jiān)測
本工程監(jiān)測工作為樁基施工期間對三污干管的變形監(jiān)測,施工期間由于擠土效應(yīng),會對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的消極影響,必須周期性進行觀測,及時發(fā)現(xiàn)隱患,并根據(jù)監(jiān)測成果相應(yīng)地及時調(diào)整施工速率及采取相應(yīng)的措施,確保安全。通過將監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)測值作比較,判斷上一步施工工藝和施工參數(shù)是否符合或達到預(yù)期要求,同時實現(xiàn)對下一步的施工工藝和施工進度控制。
三污干管保護監(jiān)測主要是污水管的垂直位移及水平位移監(jiān)測。為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度,監(jiān)測工作采用整體布設(shè),分級布網(wǎng)的原則,基準(zhǔn)網(wǎng)按照國家Ⅱ等水準(zhǔn)測量規(guī)范要求執(zhí)行,高程監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)使用徠卡DNA03電子水準(zhǔn)儀及配套因瓦尺,外業(yè)觀測嚴(yán)格按規(guī)范要求的二等精密水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求執(zhí)行,按間接平差法進行嚴(yán)密平差計算,得到兩期垂直位移變化量和累計變化量。監(jiān)測點水平位移測量采用軸線投影法,得到垂距兩期變化量及累計變化量,垂直變化以向上為正、向下為負(fù),水平變化以順樁號方向向左為正、向右為負(fù)。
本工程報警設(shè)計指標(biāo)為日變化量不大于2mm,累計變化量不大于10mm,在壓人長套管及樁基施工期間基本保持每天監(jiān)測3次的監(jiān)測頻率。摘選4個承臺處的三污干管最近點的監(jiān)測數(shù)據(jù)如下表。
通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),水平方向最大日變化量為0.5mm,累計變化最大0.59mm,垂直方向最大日變化量為0.41mm,最大累計變化量為0.83mm,改進優(yōu)化后的樁基施工工藝對三污干管影響很小,達到了樁基施工中保護三污干管的目的。
6結(jié)束語
經(jīng)全標(biāo)段臨近三污干管26根樁基實踐證明,采用全套管樁機施工,精確度高(水平定位和垂直度);利用的是現(xiàn)有的成熟的施工工藝,工藝簡單可靠、施工簡便;屬于靜壓無振動施工,不改變周邊土體結(jié)構(gòu),不對臨近管線采取措施加固,所以對周邊影響很小;70米長樁基一天完成,施工速度快;相比一般的樁基施工,只增加了壓入鋼套管的費用,三污干管保護成本低。這種方法在其他周邊管線比較復(fù)雜的工程中可以推廣使用。