太原市某污水管线施工方案比较

吕计才

（山西诚信市政建设有限公司，山西 太原 030024）

太原市某污水管线施工方案比较

吕计才

（山西诚信市政建设有限公司，山西 太原 030024）

市政污水管道的铺设一般采用的是管沟开挖铺设，这种方法不仅操作简单，而且造价经济，但如果遇到地下水位较高和管道周边存在既有建筑的情况，则采取工艺相对复杂的顶管技术施工更具有优势。论述了工程和地质情况，根据工程实际情况提出了两种施工方案。采用开挖施工和泥水平衡顶管施工两种施工方案，通过对两种施工方案进行比较，决定采取顶管方法进行污水管线施工。详细地列举了泥水平衡顶管施工方法的优点，采用这种方法后，取得了良好的经济效益。

管道；开挖；泥水平衡顶管施工

1 工程和地质情况

太原市小店区3 050m的污水管铺设施工，现场勘探2m左右即见地下水。

拟建道排场地从大的地貌上看，属于平坦的冲洪积缓倾斜平原，工程地质分区属于太原盆地次稳定工程地质亚区。整个地势呈东高西低势，高程介于773.00～774.75m之间，最大高差1.75m。

根据勘探揭露地层情况，场地土在勘探深度范围内主要由新进堆积的填土与第四全系全新统冲洪积的粉土、粉质黏土及中砂构成。岩土构成描述如下。

①层，填土（Q42ml）：杂色，以粉土为主，含有大量的砖屑、煤屑、少量的砖块、煤渣和零星碎石等，并在局部夹有植物根。湿，成分杂乱，不均匀，结构松散。该层层厚介于3.50～3.90m之间，层底埋深介于3.50～3.90m之间，层底标高介于769.10～771.15m之间。

②1层，粉质黏土（Q4al+pl）：黄褐色，含云母、氧化铁铝并夹有少量粉土。可塑，中等压缩性，光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。该层天然孔隙比平均值为0.824，液性指数平均值为0.52.该层只于K2处揭露，厚度为2.7m,层底埋深6.50m，层底标高767.43m。

②2层，粉土（Q4al+pl）：黄褐色，含云母、煤屑、氧化铁铝，土体略带黏性，湿，中密～密实，摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性差。该层天然孔隙比平均值为0.734，天然含水量平均值为25.2%.该层只于K1～K5处揭露，该层厚度在1.60～7.20m之间，层底埋深介于5.20～11.20 m之间，层底标高介于762.73～768.54m之间。

③层，粉质黏土（Q4al+pl）：黄褐色，含云母、煤屑、氧化铁铝并夹有少量中砂，可塑，中等偏高压缩性，光滑，无摇震反应，干强度高，韧性好。该层天然孔隙比平均值为0.764，液性指数平均值为0.54。该层于K1～K3及K8处未揭穿，于K4～K7处揭穿，该层厚度介于1.80～8.80m之间,层底埋深介于8.80～12.50m之间，层底标高介于760.50～764.94m之间。

④层，中砂（Q4al+pl）：黄褐色，含石英、煤屑、云母，并夹有少量粉土等，稍密，颗粒级配较差，磨圆度较差。

现场勘探2m左右即见地下水，该场地地下水类型为孔隙潜水，静止水位标高介于768.75～769.62m之间，初见水位标高介于766.29～767.53m之间。地下水的补给来源主要为雨水。勘察期间属于丰水期，平水期水位可降低0.5m，考虑枯水期水位可按降低1.0m考虑。

根据该地区类似施工经验及现场勘探，沟槽土为土质疏松、透水性较差的低液限粉质黏土、砂类土，极易产生流砂、边坡失稳等现象。

2 施工方案

2.1 采用开挖施工

因地下水位高、埋深大，采用先进行深井降水至沟槽底下0.5m后，再进行工字钢板桩支护开挖。

降水井单侧布置，间距15m，深度18～25m，降水周期30 d。沟槽支护根据埋深采取不同的工字钢板桩支护：根据挖深采取不同支护方式，①挖深小于6m的按照1∶1的坡度放坡开挖；②开挖深度在6～7.5m之间的，先取掉一部分土后，再用工字钢板桩密撑直槽支护，如图1所示；③开挖深度大于7.5m的分两步槽开挖，直槽钢板桩支护，上部槽工字钢板桩疏撑，下部槽工字钢板桩密撑，如图2所示。

图1 沟槽挖深小于6～7.5m工字钢板桩支护示意图

根据土质及埋深情况采用12m长36b工字钢板桩支护。密撑为（长12m×0.36m×0.14m，厚度12mm）一丁一顺密咬，疏撑采用间隔0.5m疏撑。钢板桩长度12m=入土深6m+二部槽深6m，入土深度（设计沟槽标高以下）不小于6m。二部槽开挖后要加设横撑，横撑采用钢管，间距宜为3m，便于下管。水平撑设置按沟槽底至槽顶标高的实际情况分别设两道。上道横撑设在沟槽顶下60 cm处，下道横撑设在管顶上40 cm处。横撑应随土方开挖进度随挖随撑。

图2 开挖深度大于7.5m时工字钢板支护示意图

图1中B1沟槽底宽3.12m；B2沟槽上口宽6.12—7.27 m。图2中B1沟槽底宽3.12m；B2沟槽上口宽6.12m。

开挖费用计算：清单造价为435.2万元，降水费用为209万元，钢板桩支护费用为2 120.9万元，土方换填费用为346.4万元，开挖总费用为3 129.5万元。

2.2 采用泥水平衡顶管施工

泥水平衡顶管施工，污水管径小于D1 000mm的全部改为D1 000mm的顶管专用钢筋混凝土管。所有顶管管材全部采用顶管专用F型接口Ⅲ级钢筋混凝土圆管。顶管工作井、接收井采用C30钢筋混凝土沉井，在顶管工作坑及接收井对角设置降水井，降水至设计标高下0.5m后，方可进行下道工序。采用深井降水，井深20m，降水周期40 d。保证沉井制作、下沉、封底在疏干层作业。合计D1200长1 209m，D1 000长1 841.5m。工作井：20座，内空尺寸分别为：Φ8m和5m×7m；接收井5座，内空尺寸为：Φ6m和3m×5m；骑马检查井暂定8座；井内检查井暂定25座。

采用顶管的费用：清单费用：453.2万元，降水费用：117万元，沉井费用：1 479.3万元，D1 000顶管费用：494.3万元，D1 200顶管费用：499.8万元，顶管总费用：2 590.4万元，

3 顶管施工优点

根据现场交通情况、工期、质量、安全、投资等诸多因素，采用泥水平衡顶管施工，顶管施工优势如下：①变为顶管后，可以给道路留出施工通道。②减少了沟槽开挖、支护、降水工程量，减少了冬季施工回填质量隐患，避免了深沟槽开挖带来的安全隐患，例如，塌方、交通安全、周边村落安全等。③避免了大村段因降水开挖可能引起的周边房屋地形的开裂。④减少了土方施工以及因土方、机械与当地村民的纠纷。⑤减少了因开挖造成的施工通道、堆放土方场地的临时征地问题，减少了总投资。⑥变成顶管工艺，其他管线可在依照先深后浅、不影响市政施工的前提下，同步进场，道路可提前开工，总工期可能提前或确保，而且给过程及施工中的综合协调提供了时间保证，若大开槽，其他管线进场施工最早要4月初，退场势必要影响道路整体工期进展。⑦顶管施工不受天气、气候的影响，春节可连续施工，比大开槽施工缩短了工期，如果大开槽道路施工将整体延期一个半月，而5月份恰逢雨季。⑧有利于现场的文明施工管理。

4 结束语

经过两种施工方案的比较，本工程决定采取顶管方法进行污水管线施工，取得了良好的经济效益。

Com parison of a Sewage Pipeline Construction Program in Taiyuan

Lv Jicai

the municipal sewers' laying generally use trench excavation laying, this method is not only easy to operate, and the economic cost, but if you encounter high water table and pipes surrounding existing buildings, take process is relatively complex pipe jacking construction has more advantages.The article discusses the engineering and geological conditions and two construction programs in accordance with the actual situation of the project.Construction program of excavation and construction and slurry balance pipe jacking construction, pipe jacking method to compare the two construction program, decided to take the sewage pipeline construction.Article cited pipe jacking method has the advantage, using this method,and achieved good economic benefits.

pipeline;excavation;slurry balance;pipe jacking construction

TU 992.23

A

1000-8136（2013）02-0015-02

吕计才，男，1980年3月出生，山西五台人，2011年毕业于武汉科技大学，助理工程师，主要研究方向为道路施工。

（编辑：李慧）