钢波纹管渗井施工技术在公路工程中的应用

王 静

（汇通路桥建设集团有限公司，河北 高碑店 074099）

1 引言

考虑到高速公路施工项目路基排水出水口较少，为避免积聚水对路基产生破坏，设置钢波纹管渗井以解决路基、路面排水问题。本项目钢波纹管渗井设计直径为8.0m，设计深度为8m。笔者根据现场实际施工经验，就钢波纹管渗井施工技术在公路工程中的应用进行介绍。

2 施工方案

2.1 现场准备工作

（1）渗井施工前，应查清渗井部位的地质水文及地下障碍物情况，了解施工对邻近建筑物、地下管线等设施的影响，并采取有效措施，防止施工中出现问题，影响正常安全施工。

（2）做好渗井下沉中的降排水工作，以保证渗井挖土过程中不出现大量涌水、涌泥或流砂现象，避免造成淹井事故。

（3）渗井上部设置安全平台，周围设置栏杆，井内上下层应立体交叉作业，设安全网、安全挡板；避免在出土的垂直下方作业，井下作业时应戴安全帽、穿胶皮鞋。

（4）加强机械设备维护、检查、保养；机电设备由专人操作，认真遵守安全用电操作规程，防止超负荷作业，并设漏电保护器；夜间作业时，渗井内外应有足够的照明，渗井内应采用36V安全电压。

（5）为了保证测量精度满足设计图纸与施工质量的要求，现场测量工作应按以下要求进行。

①测量工作应在施工准备阶段开始。根据施工总平面图的坐标控制点，测量渗井控制中心点和高程控制点，为全面开展施工创造条件。

②根据本工程渗井的施工特点，在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点，以满足施工的需要。

③渗井施工测量工作应由项目部专业测量工程师负责，施工员配合完成。

④根据施工图设计要求，完成渗井的沉降观测。

2.2 材料准备

（1）外观：色泽均匀，无明显损伤，无破裂孔洞，锌层平滑，无漏镀。

（2）镀锌防腐：热镀锌，单面附着量大于700g/m2。

（3）检测依据：《公路涵洞通道用波纹钢管（板）》（JT/T791—2010）。

（4）钢波纹涵管规格见表1。

表1 钢波纹涵管规格表

2.3 工前培训和技术交底

在工程施工前，项目部对所有参建渗井工程的人员进行培训和详细的技术交底，使所有的施工人员对渗井工程具有全面认识，能够对工程施工中出现的一些非预见性因素采取相应的应急措施。

2.4 施工工艺

施工工艺流程见图1。

图1 钢波纹管渗井施工工艺流程图

依据设计说明，钢波纹管渗井工程采用开挖回填法和沉井法相结合的方法施工。

渗井制作程序：场地整平→放线→挖土2～3m深→夯实基底，抄平放线、验线→涵管拼装→涵管防锈处理→吊装第一节渗井→外围围槽灌砂（灌水密实）。

渗井下沉程序：下沉准备工作→设置垂直运输机械、排水泵，挖排水沟、集水井→挖土下沉→观测→纠偏→沉至设计标高、核对标高→降水→设集水井、铺设封底垫层→隐检→上部辅助设施安装→外围围槽灌砂。

2.5 钢波纹管渗井施工方法

2.5.1 场地清理

渗井用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下30cm内的草皮、农作物的根系和表土应予以清除，并且达到规范要求。清理的表土应有序集中地堆放在弃土场内，以供土地复耕和绿化使用。

2.5.2 测量放样

根据设计图纸指定坐标：X=504955.285，Y=4328561.273，放样出平面内渗井中心位置，并初步整平，现场技术人员以设计图纸给定的外圆半径R=(4.055+100)cm画圆，精确整平。

2.5.3 基坑开挖

采用人工配合挖掘机进行开挖。精确整平后，以外圆半径即R1=(4.055+0.15)m画圆撒白灰线，并对白线内土质进行开挖，开挖深度为2～4m。

挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸、高程，符合要求后，应立即进行涵管吊装施工。

2.5.4 钢波纹管的拼装

在渗井附近组装钢波纹管。组装高度大于开挖高度1m，以1m的倍数拼装，拼接完成后焊接爬梯并涂刷防锈材料（乳化沥青）2遍。

2.5.5 钢波纹管的吊装

采用2台25t吊车将拼装好的钢波纹管吊起，缓缓放入基坑内。检查钢波纹管的平面位置、竖直度、高程直至符合设计要求。

2.5.6 渗井下沉

（1）渗井内分层挖土和土方吊运采用人工和机械相配合的方法。在井内用小型反铲挖土机挖掘。挖土需分层、对称、均匀地进行，一般在渗井中间开始逐渐挖至四周，每层高0.4～0.5m，沿渗井壁周围保留0.5～1.5m宽的土堤，然后沿井壁每2～3m一段向井壁方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5～10cm，当土层在刃脚的挤压下破裂，渗井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉，且不产生过大倾斜。各土面高差应在50cm以内。

（2）渗井下沉采用排水挖土下沉方法，设明沟、集水井排水，在渗井内离井壁2～3m挖一圈排水明沟，设3～4个集水井，深度比开挖面底部低1.0～1.5m，沟和井底深度随渗井挖土而不断加深。在井壁上设置离心式水泵，将地下水排出井外。

（3）渗井下沉观测方法为在渗井外壁周围弹水平线，井筒内按4等分标出垂直轴线，各吊线坠一个，对准下部标版来控制。观测时间为每班三次，接近设计标高时2h一次。随时掌握分析观测数值，当线坠偏离垂线达50mm或标高差在100mm时，应立即纠正。挖土过程中可通过调整挖土标高或人工进行纠偏。

（4）当渗井下沉至设计高程后，停止下沉并测量垂直度，调整井壁，确保垂直度合格后，四周同时回填砂土并采用水沉法使回填后的砂土密实。

（5）渗井挖出的土方用吊斗吊出，运往弃土场，不得堆在渗井附近。在吊运时，应由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞或脱钩；起重机吊运土方和材料靠近渗井边坡行驶时，应加强对地基稳定性的检查，防止发生塌陷、倾翻事故。

2.5.7 接高渗井

渗井顶面下沉至距地面1～2m时，应停止挖土，拼装钢波纹管。

2.5.8 渗井过滤层施工

（1）渗井下沉至设计标高，再经2～3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm，即可进行过滤层施工。

（2） 施工前对井底进行修正清淤，使之成锅底形，填以100cm粗砂或碎石，逐层捣实。

2.5.9 渗井顶面处理

钢波纹管下沉到设计标高后，在波纹管顶面高程下1.0m和外圆半径R=(4.055+0.6)m范围内支设模板，并浇筑C30混凝土，注意浇筑前预埋护栏柱插孔。

渗井顶面应高出地面80cm，以防地面泥土及杂物进入渗井，并在渗井的井壁上设置钢筋栏杆，以防牲畜、游民等掉入渗井内，渗井外设隔离栅、井壁涂刷警示标语。当上部井圈混凝土达到设计强度的70%后可进行护栏安装。

2.6 集水井施工

集水井和通道引道混凝土边沟一起现场浇筑。

2.7 埋设横向排水管

埋设横向排水管工艺流程：管节预制→测量放样→基坑开挖→敷设管节→填塞接缝→管顶回填土。

根据渗井、沉淀池、集水井的位置放样出排水管的埋设位置，依据设计要求确定埋置深度，控制基坑开挖深度。基础开挖后用平板振动夯夯实基底并人工清理整平基底。

管节安装从下游开始，使接头面向上游；每节管应紧贴于基底上，使管受力均匀；两管接头间预留1cm的缝隙；为防止渗水，管节接缝应做止水处理，首先用沥青麻絮填塞管节之间的缝隙，外面从外往里塞，里面从里往外塞，施工时一定要注意用小型工具填筑并捣实，并使表面平整，然后在外面再包裹两道满涂沥青的油毛毡。

3 结语

在钢波纹管渗井施工过程中，要严格按照施工组织方案进行施工，不得随意更改施工工艺。钢波纹管具有工期短、重量轻、安装方便、耐久性好、工程造价低、抗变形能力强等特点，特别是应用在高寒冻土地区、软土路基地带具有明显的经济效益。

[1]JTG/T F50—2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]JGJ 82—91，钢结构工程高强螺栓连接的设计、施工及验收规程[S].