某机房室外埋地管道沉降处理

傅伟炎龚杰（广东省建筑科学研究院集团股份有限公司）

某机房室外埋地管道沉降处理

傅伟炎龚杰（广东省建筑科学研究院集团股份有限公司）

软土地基的沉降往往需要数十年才能稳定下来，因此软基地块的工程建设时需对埋地管道进行特殊处理，否则使用过程中随着沉降的发生管道会出现各种状况，此时需对其进行大范围的处理才能彻底的解决问题。本文结合某机房的室外管道沉降治理工程，介绍了几种对已有埋地管道进行处理的方法，同时总结了施工经验。

室外管道；治理；软土地基；沉降

1 引言

水、电设施作为建筑物的重要组成部分，是保障建筑物达到目标使用功能的重要一环。但很多业主在进行水、电设施建设时，往往只注重设备功能、效率，却忽略了设施配套的管道网络安全，导致后期使用过程中发生各种问题，维护工作繁杂，而其中最常见的就是室外管道沉降的问题。

由于近些年城市化发展的加速，很多不利于工程建设的滩涂、池塘、洼地经过回填也变成了工程建设用地进行发开。某些业主没有开发这类地块的经验，规划时只注意到了建筑物的立面造型、功能分区和园林绿化、水电设备等事项，对埋在地下的室外管道没有引起足够的重视。以致于数年之后地基沉降引发了各种管道拉裂、停电停水的事故，维修人员不胜其烦。而且这种情况下小范围的维修是不能解决问题的，需要进行彻底的整治才能解决根本问题。

2 工程概况

某机房为五层的钢筋混凝土框架结构，总建筑面积17316.51m2。建筑物首层至三层作为数据中心机房，四、五层为办公室。2011年竣工后开始投入使用。该机房在投入使用初期就已经开始出现地面沉降的迹象，2012年中该建筑西面一基坑开工，施工过程中大量抽水。该项目施工期间，机房周边的地面沉降发展迅速，导致多处供水管道拉裂，影响了机房的正常使用，且严重影响了美观。由于机房周边尚有大批项目准备进行施工，业主方决定对室外管道进行整体治理。机房管道平面布置图见图1。

3 现场情况描述

⑴由于沉降严重，室外台阶与散水已经与主体结构的连接处出现了大量裂缝。最严重的是机房入口进门处的台阶下陷近200mm，裂缝宽度约20mm，严重影响美观。

⑵建筑物主体结构未出现沉降，但埋在地下的水、电、油管均存在被拉裂的危险。据描述已有部分入户水管被拉裂。

⑶机房入口处的草坪下埋有一个地下油罐和地下消防水池，尚未发现受到影响，但是也存在一定危险。

图1 管道平面布置图

4 事故原因分析

经查阅原始设计资料可知，工程所处的地块淤泥层和砂层非常厚（局部达15m），且含水率高，周边的施工抽水必然会引起基础沉降。上述出现问题的散水、管线、水池等均不属于主体结构，未设置深入岩层的桩，地基沉降必然会引起管道变形，进而引发一系列连锁反应。尤其是入户的管道，由于建筑物主体结构并未出现沉降，管道发生沉降之后极易在入户的接口处发生断裂。

5 处理方法

⑴机房入口处的台阶使用频率高，对美观影响大，可将室外台阶凿除之后重做，重做时在台阶底部新增数排搅拌桩作为基础。室外散水影响不大，可不进行处理。

⑵埋地的入户水、电、油管线处理方法如下：

①管线距离主体结构较远的地方（距离＞2m），施工空间足够大。可沿着地下管线每隔1.2m打两排（或者三排，根据管道多少来确定）间距1.5m的500水泥搅拌桩，桩顶做200厚的钢筋混凝土平台板，将管线放置在平台板上。新增搅拌桩平台板施工大样见图2，现场施工照片见图3。

图2 新增搅拌桩平台板施工大样

图3 新增搅拌桩平台板现场施工照片

②管线距离主体结构较近的地方（距离≤2m），从主体结构的基础部分（承台或者地梁）新增悬挑构件，形成与主体连接的梁板结构平台，将管线放置在平台板上，从主体结构新增悬挑平台施工图见图4。

③管道紧靠主体结构外墙（距离≤0.5m），且设置明管对建筑效果和管道使用没有影响时，可考虑将埋地管道改为露出地面的明管。直接沿外墙新增托架，将管道固定在托架上，新增托架施工图见图5。

⑶地下油罐和地下消防水池的处理方式如下：

①地下油罐的基础尺寸较小，经计算可采用在原基础两侧新增承台，然后增加锚杆静压桩的办法进行加固，地下油罐基础加固示意图见图6。

②由于地下消防水池不能长时间停水进入室内作业，且水池的底板跨度较大，无法按油罐基础的加固方法进行处理，经研究决定对进出水池的所有管道进行改造，在进入水池的地方设置柔性接头，水池管道接口改造现场照片见图7。

图4 新增悬挑平台施工图

图5 外墙新增托架施工图

图6 地下油罐基础加固示意图

图7 地下消防水池管道接口改造现场照片

6 施工注意事项

⑴地下管道情况复杂，原始资料的管道图往往会存在偏差。施工前应利用探地雷达或其它检测设备对管道走向进行准确定位，以免挖错位置造成浪费。

⑵管道开挖不能使用大型挖掘机械，避免开挖时破坏管道。埋深较深必须使用机械开挖时，应首先确定管道深度，机械开挖至离管道还有0.5m深度时改用人工开挖。

⑶搅拌桩机属于较大型的设备，施工前应仔细勘察作业路线，避免出现阻碍桩架或桩机行进导轨不稳等情况。此外桩机重量较大，注意不要压在比较薄弱的盖板上面。

⑷搅拌桩长度以进入持力层为准，桩的排数按管道铺设范围来确定。由于搅拌桩机的桩架高度与成桩长度直接相关，而设备型号问题可能会导致局部桩长无法达到要求的情况，此时可将采取如下措施：①将搅拌桩改为旋喷桩，但旋喷桩的桩长也不宜超过20m；②停止管道使用进行局部管道改造，将其分成数段然后用柔性接头连接。

7 总结

软基地块的开发建设有其特殊性，室外埋地管网的建设虽不会影响人身安全，也不会影响建筑的外观造型，却是保障建筑物正常使用的重要一环，业主开发时需引起足够的重视。地基的沉降往往需要几十年上百年才能稳定下来，软基地块的埋地管道若没有进行特殊处理会不断出现状况，此时需对其进行彻底的治理。本文介绍的工程实例采用了多种处理方法，该工程现已顺利完工并投入使用近4年，未出现问题，效果令人满意。根据该工程总结出的若干施工要点也可以推广到其它类似工程中，有一定的参考价值。