淤泥质黏土条件下PCCP管道的施工技术

2012-07-28王新浩

水利建设与管理 2012年6期

关键词：成槽塌方排水沟

徐松王新浩杜鹏

(山东电力管道工程公司新泰 271222)

1 概况

《地基基础规范》第4.1.12条规定:天然含水量大于液限，而天然空隙比小于1.5但大于或等于1.0的黏性土为淤泥质黏土。

大伙房水库输水(二期)工程输水管线建筑及安装工程第四标段，施工范围在水田区域，地面以下1～4m之间形成丰富的上层滞水，地表水与地下水联通，水位最小埋深在0.5m左右，沟槽土体为淤泥质黏土，流塑状态，具有高压缩性，承载力极低。

2 淤泥质黏土对现场施工造成的影响

由于此类地段土壤含水率高、承载力低，给施工运输带来一定难度，同时沟槽发生塌方的可能性极大，给沟槽开挖、吊车作业和管道安装等带来一定难度。

3 PCCP管道施工技术

除按照设计要求，除对此地段进行基础置换外，还应做好以下几方面工作。

3.1 施工降排水

a.设置截水墙。在征地边线两侧挖截水沟，截水沟宽4m、深约3m，根据现场土壤含水层的情况，对深度进行调整。截水沟内铺塑料布，塑料布宽10m，形成两道截水墙。

b.提前降水。对于准备开挖段，提前10～20天在沟槽作业面外侧用挖掘机开挖沟槽坡度1∶1、上口宽7m、底宽1m、深3m的截水槽，每100m设置1台4英寸水泵提前抽水。沟槽开挖后渗水明显减少，对沟槽边坡稳定效果较好。

c.施工过程排水。结合该标段地质条件，沟底两侧距沟边20cm各挖一条宽30cm、深30cm排水沟，沟底两侧20m各设一个长2m、宽2m、深2m的集水井，用直径60cm钢管(每根长3m)作为井筒，集水井周围填筑块石;或者20m单侧设1个集水井，挖横向排水沟，将两侧排水沟贯通，排水沟内回填碎石。

3.2 沟槽边坡开挖控制

对沟槽边坡开挖的控制，主要采取以下措施:ⓐ增加放坡系数，该工程最大边坡已到1∶1.2;ⓑ单侧或双侧错台开挖，错台宽度在1.5m左右，错台位置选择在粉质黏土层与淤泥质黏土层的分界面上;ⓒ进行边坡支护，根据塌方的严重程度，可分别采取不同的支护措施(见图1，图2)。

图1 一般塌方段支护——钢轨桩支护

图2 严重塌方段支护——密集钢轨桩加横向支撑

3.3 合理安排工序

在工序安排上，合理安排施工组织，优化施工安排，在工序上紧密衔接，做到快速施工，提高施工的效率。对此类地段的施工可采取如下措施:

把整体施工作业划分为四个区域:管道安装区、待检区、基础处理区、土方开挖区。此四段区域长度总和在20m左右，各区域在理想状态下，每25min(不应超过0.5h)向前交替推进，缩短沟槽渗水对沟槽开挖、管道安装的影响，相对减少渗水量，为控制地下水赢得了时间。开挖区前为预开挖区，即为保证沟槽成槽的开挖速度与其后的基础处理、检验和管道安装三工序的推进速度相匹配，必须进行沟槽预开挖。预开挖区长度在60m左右(结合当日的总安装长度确定)，深2m。预开挖区应提前完成，并做好槽内排水(采用明排:土方第一层开挖至地表下2m，在第二层表面挖掘宽0.5m、深0.5m的积水沟带，将地表下2.5m以上深度的地表水充分排出，以减少开挖底层的渗水量)，确保不影响开挖区的成槽开挖速度。工序划分衔接见图3。

图3 工序划分衔接简图

提前预开挖和预排水是本快速施工法的前提。因为:ⓐ如果不进行提前预开挖，则沟槽成槽的开挖土方量大、成槽速度慢，根本不能满足管道的安装速度需要，使工序推进速度不能匹配，即不能达到快速施工的目的，因此沟槽预先开挖达到了沟槽成槽的开挖与其后各工序同步推进的目的;ⓑ沟槽预先开挖相应深度后，随即进行成型预开挖沟槽的排水，将地表下2.5m以上深度的地表水充分排出，减少了开挖底层的渗水量，因此沟槽预开挖后的预先排水减小了二次开挖后成品沟槽内的水量，达到了减少排水工作量和加快后续各工序施工速度的目的。

基础处理要在开挖后边坡应力没有释放完之前(0.5～1h)完成，以减少边坡塌方的几率。基础换填后，两侧要形成排水沟并及时排水。管道安装完毕后沟槽要及时回填。