賈化平

（中鐵三局集團(tuán)有限公司運輸工程分公司，山西 晉中 030600）

銀川市雨污分流改造一期工程——四污二期進(jìn)水管道工程、長城路排水管道改造工程位于寧夏回族自治區(qū)銀川市，該地區(qū)日照時間長，近年來降雨量不斷增強。本管道工程工作井沉井14 座，拉森鋼板樁支護(hù)102 m。

1 工程重難點

工程重難點如下：①確保井位平面位置及高程準(zhǔn)確，偏差符合設(shè)計要求；②沉井下沉確保受力平衡，下沉均勻，對稱施工；③拉森鋼板樁及時施作橫向支撐，防止支撐體系變形；④頂管管節(jié)平面位置和高程控制。

2 技術(shù)特點

技術(shù)特點如下：①工作井采用沉井施工技術(shù)，避免傳統(tǒng)基坑大開挖，節(jié)省施工環(huán)節(jié)，優(yōu)化施工方式，降低施工成本，保證施工安全、質(zhì)量，縮短施工工期；②利用鋼板樁作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在沿溝槽方向焊接槽鋼再沿做橫向鋼支撐，確保基坑施工安全；③管道頂井利用沉井基坑作為工作井，又能兼作檢查井，后期維護(hù)方便。

3 技術(shù)原理

深基坑沉井技術(shù)是將井分為幾階段施工，避免大面積開挖情況，首先將井刃腳及第一節(jié)在井預(yù)定位置做好，然后用長臂挖機從井身內(nèi)部開挖土方將刃腳及第一節(jié)沉至預(yù)定位置，然后進(jìn)行井身第二節(jié)施工，待施工完畢后，繼續(xù)用長臂挖機挖除井身內(nèi)部土方，以此工序繼續(xù)循環(huán)，直至井完全沉至預(yù)定標(biāo)高。

拉森鋼板樁橫支撐技術(shù)是拉森鋼板樁支護(hù)的改進(jìn)方式，因本項目施工基坑較深，若采用傳統(tǒng)拉森鋼板樁支護(hù)，極有可能因為外部土方壓力過大而導(dǎo)致拉森鋼板樁向基坑內(nèi)部傾斜而導(dǎo)致安全隱患，因此在拉森鋼板樁橫向增加鋼支撐，從而保證基坑支護(hù)安全[1]。

深基坑沉井技術(shù)主要是利用井身的自重來克服摩擦力從而下沉到預(yù)定高度，采用深基坑沉井技術(shù)不僅施工快而且施工安全性較高，避免了工人在深基坑內(nèi)施工可能帶來的風(fēng)險[2]。拉森鋼板樁橫支撐技術(shù)也屬于安全施工的技術(shù)升級，不僅縮短了施工工期，而且使基坑支護(hù)更具穩(wěn)定性和安全性。

4 技術(shù)流程

4.1 施工工藝流程

本施工技術(shù)工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程

4.2 操作要點

4.2.1 施工準(zhǔn)備

內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備：由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人牽頭，編制施工組織設(shè)計、專項施工方案、安全交底、技術(shù)交底等資料，踏勘現(xiàn)場，向進(jìn)場管理人員及作業(yè)人員對本工程施工的重難點、重大危險源、安全注意事項等內(nèi)容進(jìn)行交底，雙方簽字并歸檔。

人、材、機準(zhǔn)備：根據(jù)本工程規(guī)模、特點及技術(shù)要求，成立項目部組織機構(gòu)，選派經(jīng)驗豐富的項目經(jīng)理，配備技術(shù)水平過硬的項目總工、項目經(jīng)理部，下設(shè)五部兩室，規(guī)章制度健全，確保施工全過程處于受控狀態(tài)。工程所需材料根據(jù)施工總進(jìn)度計劃分批進(jìn)場，嚴(yán)格按照材料進(jìn)場管理辦法施行進(jìn)貨檢驗和試驗制度，保證進(jìn)貨質(zhì)量。配備滿足施工需求的機械，機械進(jìn)場做好機械驗收工作，確保機械性能滿足要求。

施工現(xiàn)場準(zhǔn)備：按照施工總平面布置圖要求，完成臨時道路、排水溝、臨時用水、臨時用電、鋼筋加工棚等臨時設(shè)施的布置，臨時設(shè)施的布置應(yīng)本著因地制宜、永臨結(jié)合、經(jīng)濟(jì)適用并有利于環(huán)保等原則，符合安全標(biāo)準(zhǔn)化工地建設(shè)。

地下管線和設(shè)施的保護(hù)：充分領(lǐng)會設(shè)計意圖，熟悉圖紙，進(jìn)行現(xiàn)場查勘，與有關(guān)部門聯(lián)系，了解和掌握地下管線、設(shè)施的布置情況，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，研究制定切實可行的管道、管線遷改和保護(hù)方案，并加強業(yè)主與地方產(chǎn)權(quán)單位協(xié)調(diào)溝通，辦理相關(guān)安全協(xié)議，加強對建筑物、道路、管線、管道的監(jiān)控工作。

測量準(zhǔn)備：施工所用儀器器具必須經(jīng)計量鑒定部門檢驗合格及標(biāo)識，誤差滿足規(guī)范要求，確保儀器的使用有效性及精度要求，才可用于現(xiàn)場測量放樣工作。沉井施工前做好施工測量工作，按照設(shè)計院交付的測量控制點，做好控制點加密、導(dǎo)線點、中線點、水準(zhǔn)點復(fù)測等。根據(jù)施工圖計算出管道走向坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并做好數(shù)據(jù)校核工作。

4.2.2 測量放樣

在沉井工作施工前，按照復(fù)核過的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行井身及位置放樣，放樣必須有2 名以上測量員換手復(fù)核，以防井位發(fā)生偏差造成后續(xù)不可逆轉(zhuǎn)情況。在沉井工作施工時，在周圍安放明顯的施工標(biāo)志，施工時將紅外線放線儀固定牢靠，以防產(chǎn)生放線偏差。

4.2.3 選擇所需規(guī)格材料

測量放線完成后，根據(jù)施工圖紙及施工總進(jìn)度要求選擇相應(yīng)材質(zhì)、型號、大小等材料進(jìn)行現(xiàn)場施工，材料進(jìn)場后做好現(xiàn)場取樣送檢工作，確保材料合格。

4.2.4 刃腳施工

所用材料必須先在現(xiàn)場及試驗監(jiān)理見證取樣送試驗室進(jìn)行相關(guān)試驗，出具試驗報告，確認(rèn)符合要求后，方能使用。根據(jù)施工圖紙要求，完成沉井的基坑放坡開挖工作（開挖至沉井起沉標(biāo)高，原地面以下2 m），鋪好砂墊層和支墊架工作，砂墊層的厚度應(yīng)根據(jù)沉井的質(zhì)量和地基土的承載力確定，砂墊層上鋪設(shè)0.15 m厚混凝土墊層，鋪設(shè)寬度與砂墊層一致。沉井施工時，先將沉井刃腳部分施工完畢，以確保井可以利用斜梯形刃腳在自身作用下切入土中下沉。

4.2.5 第一階段井身施工

處理好刃腳與第一階段井身的連接部分，做好施工縫的處理，施工縫采用凸縫，澆筑前用水清洗干凈，清除松散石料，井壁內(nèi)設(shè)置鋼板止水帶，將連接部分鋼筋綁扎牢固再澆筑混凝土。澆筑混凝土?xí)r需用振搗棒振搗，對稱均勻澆筑，每層厚度不超過300 mm，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)澆筑，另外防止混凝土跑模及漲模等情況，按照規(guī)范要求留置好同條件混凝土試塊，并及時進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)?；炷翉姸冗_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可拆卸模板，拆模應(yīng)先拆上部模板，再拆下部模板，拆除模板后派專人繼續(xù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4.2.6 井身內(nèi)部挖土

長臂挖機到位，由專人指揮開始從井身內(nèi)部挖土，長臂挖機利用反鏟切土將井內(nèi)部土方對稱挖除，保持兩側(cè)平衡，下沉過程中控制好位置和標(biāo)高，嚴(yán)格控制下沉速度，發(fā)現(xiàn)偏離問題及時采取糾偏措施。挖土?xí)r應(yīng)有現(xiàn)場技術(shù)員現(xiàn)場指揮，挖土?xí)r注意井身保護(hù)，運土?xí)r渣土車要及時覆蓋裝運的渣土。

4.2.7 沉至設(shè)計標(biāo)高

再次循環(huán)已施工完畢程序，現(xiàn)完成井身施工然后進(jìn)行井身挖土。當(dāng)井已接近設(shè)計標(biāo)高時開始停止挖土，此時應(yīng)注意四面井身是否處于同一水平位置，當(dāng)略有傾斜時應(yīng)用人工進(jìn)行調(diào)平，但注意人員施工時要注意施工安全，當(dāng)井身四面都處于同一水平高度時，要讓井利用自身重力慢慢下沉，一直沉至標(biāo)高位置。當(dāng)井沉至預(yù)定標(biāo)高時，由于井深特別大，所以現(xiàn)場必須注意施工安全，在井外部上井口周圍焊接臨邊防護(hù)，防護(hù)高度要符合要求，臨邊防護(hù)質(zhì)量要有保證，施工期間禁止其他外部人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，進(jìn)入現(xiàn)場必須佩戴安全帽。沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)進(jìn)行8 h 的連續(xù)觀察，必須進(jìn)行全面檢查，確保位置和標(biāo)高滿足設(shè)計要求，并進(jìn)行全天沉降速率觀測，保證下沉量小于10 mm，滿足要求后進(jìn)行封底施工，在滿足抗浮要求后進(jìn)行底板鋼筋綁扎及混凝土澆筑施工。

4.2.8 頂管施工

導(dǎo)軌安裝：導(dǎo)軌由2 根60 kg/m 鋼軌和木枕組成，位置和高程必須準(zhǔn)確、平順、固定牢固。兩邊預(yù)留足夠的工作面便于人工操作和出土。安裝時，兩導(dǎo)軌應(yīng)平行、等高，坡度與設(shè)計管道坡度一致；安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移；兩導(dǎo)軌的間距要根據(jù)導(dǎo)軌公式計算而定。

工作井后背安裝：根據(jù)測量確定軸線后，先安放后靠背，在軸線定好后即可安裝導(dǎo)軌以及后頂，后背利用沉井管壁，并做加強處理，滿足最大的頂力要求。

頂進(jìn)設(shè)備和管節(jié)安裝：將6 臺200 t 雙級液壓千斤頂安裝在后背梁和管節(jié)之間，對管節(jié)末端做襯墊加固處理，做好成品保護(hù)措施，管壁外涂抹潤滑劑，減小摩擦力。

頂管出洞：頂管機頭和第一節(jié)管子安放就位，并檢查無誤后，破除洞口障礙物，機頭穿入橡膠密封圈頂入土中，用膨潤土泥漿潤滑機頭與土壁之間，加固土體，并做好洞口防水措施。

出土、頂進(jìn)：出土頂進(jìn)前，檢查千斤頂、油表、后背梁等設(shè)施，確保各項指標(biāo)性能良好，開始掏土頂進(jìn)，出土采用專用小車電葫蘆提升至地面，隨挖隨糾，糾偏不宜過大，頂進(jìn)過程中勤測量，確保平面位置和高程準(zhǔn)確。

通風(fēng)與照明設(shè)施：施工中難免人員進(jìn)入已施工好的管道里面進(jìn)行作業(yè)，由于缺乏空氣流動，空間狹小，容易造成缺氧而發(fā)生生產(chǎn)安全事故。在進(jìn)行頂管作業(yè)時，配備空壓機及管道進(jìn)行通風(fēng)作業(yè)，把地面的新鮮空氣通過管道輸送到施工作業(yè)面，改善工作環(huán)境，確保工人施工安全。照明采用安全電壓，提供36 V 電源，現(xiàn)場配備足夠照明設(shè)施。

測量與糾偏：頂管頂進(jìn)作業(yè)采用“勤測量、勤糾偏”原則，管道出現(xiàn)偏差時，應(yīng)立即分析原因，有針對性地進(jìn)行糾偏校正，糾偏應(yīng)緩慢進(jìn)行，使管道慢慢恢復(fù)至正確位置。在頂管施工過程中，做好地面沉降觀測工作，控制好地面沉降量，使其滿足設(shè)計規(guī)范要求。

4.2.9 質(zhì)量檢測

嚴(yán)格按照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量驗收。首先在施工前進(jìn)行地基承載力檢測，進(jìn)行井身施工時要先檢查所用鋼筋是否達(dá)到抗拉及抗彎強度，井身混凝土是否達(dá)到現(xiàn)場所需強度及塌落度，井施工完畢后利用回彈儀測定井身是否達(dá)到設(shè)計強度，所有檢測均應(yīng)設(shè)置專人檢測，檢測時監(jiān)理需全程進(jìn)行旁站巡視[3]。

5 小結(jié)

銀川市雨污分流改造一期工程——四污二期進(jìn)水管道工程、長城路排水管道改造工程施工時采用“深基坑沉井技術(shù)及拉森鋼板樁橫支撐技術(shù)”，該技術(shù)中井身利用自身重力克服摩擦力向下沉至預(yù)定位置，有效解決了傳統(tǒng)地下井施工的弊端，解決了傳統(tǒng)地下井施工需要投入大量的人力、物力以及財力而無法高質(zhì)量施工的難題，保證了工程施工質(zhì)量，節(jié)省了施工工期，贏得了社會各方的廣泛贊譽，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

在工程施工的情況下，實現(xiàn)了深基坑沉井技術(shù)及拉森鋼板樁橫支撐技術(shù)的高效、便捷、環(huán)保，保證了施工質(zhì)量。深基坑沉井技術(shù)及拉森鋼板樁橫支撐技術(shù)完全符合施工要求，該技術(shù)成熟、可靠，應(yīng)用前景廣泛。