管道深基槽施工技术分析

王俊锋

摘要： 针对目前管道深基槽开挖施工工艺，对管道深基槽开挖方案放坡开挖、松木桩护坡脚、水泥搅拌桩及槽钢支护和钢板桩支护进行比选，并对钢板桩施工进行分析，包括支护方式、施工准备和场地布置、拉槽、钢板桩施工、卸载、围檩、横撑安装分析、施工布置和主要施工机械、施工注意事项，为管道深基槽开挖技术研究奠定一定基础。

Abstract： Aiming at the excavation technology of the deep foundation slot of the pipeline， the comparison and selection of the slope excavation， pine pile slope foot， cement mixing pile， channel support and steel sheet pile support of deep foundation slot excavation program is conducted，and the construction of steel sheet pile is analyzed， including the supporting method， the construction preparation and the layout of the slab， slot broaching， analysis of unloading， purlin and cross bracing installation， the construction arrangement and the main construction machinery， and the construction precautions， to lay a certain foundation for the excavation technology of deep foundation slot.

關键词： 管道开挖；方案比较；钢板桩；施工

Key words： pipeline excavation；program comparison；steel sheet pile；construction

中图分类号：TU992.05 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）33-0109-02

1 工程概况

东河塘油田注气开发试验地面工程，东一联单井集输能力217t/d（液量），注气规模40×104m3/d，新增低压气增压规模13.7×104m3/d。本工程位于阿克苏地区库车县境内，库车县位于新疆维吾尔自治区西南部，大致可分为隔壁、塔里木河谷平原、渭干河冲击扇平原三大部分。

2 施工方案比选

深基础开挖常用方法有放坡开挖、水泥土搅拌桩、钢板桩支护、槽钢支护等。

2.1 放坡开挖

放坡开挖特点是施工技术含量低，工程造价高，负面影响大，除中断交通外影响到施工区域其他单位并征用大面积土地堆放废弃物。

2.2 水泥土搅拌桩

水泥土搅拌桩施工必须达到水泥硬结龄期后才能开挖基槽，由于水泥硬化需要一定时间导致工程工期延长。如果地质状况不佳，设置单排桩进行挡土，由于桩体抗剪切、抗弯强度相对较低，无法满足支撑要求产生滑动导致边坡失稳，但设置多排不仅增加工程造价，同时增加了工程量导致延长工期，因此要根据具体工程需要合理设置。

2.3 钢板桩支护

钢板桩支护主要是通过插打钢板桩法，使钢板桩与钢板桩之间通过锁口连接形成整体结构的挡墙结构物，锁口不仅挡水同时还能挡土。由于钢板桩断面较薄弱，刚度较小，因此在开挖期间要时时对钢板桩变形进行监控，确保施工期间钢板桩满足施工要求，保证作业人员安全。钢板桩施工简便、施工周期短、现场整洁，工后可随即对基坑进行开挖。

2.4 槽钢支护

在必须用槽钢替代钢板桩的特定工况下，可以按照钢板桩的布置来设置槽钢，但工程造价更高，槽钢间无连接扣接绞口，整体稳定性比较差，槽钢不能止水，施工定位困难。

经过上述综合比选，结合工程特点及管道深基槽开挖工程进度指标、造价控制指标，最终决定使用钢板桩支护方案。

3 钢板桩施工方案分析

3.1 支护方式

在钢板桩施工前，需要在基槽两侧分别开挖管道槽，管道槽距离管道中心线两侧为2.5m 位置，然后在管道槽内连续施打钢板桩，在钢板桩与钢板桩之间设置锁口进行防水，钢板桩型号采用德国拉森 III号板桩，长10m。距离钢板桩顶部1m位置设置纵向围檩和横向支撑，距离桩顶 位置1.8m 处设置一道HP300×300 型钢横向支撑，横向支撑之间距离为3m。钢板桩、纵向围檩和横向支撑之间用电焊焊接给予固定。

3.2 施工工艺流程

3.2.1 施工准备工作

施工前首先工作为平整场地，做好三通一平工作，确保水电等施工正常进行，施工场地划分为生产区、生活区、办公区等，生产区主要包括钢板桩堆放场地、机械设备拼装场地、机械设备停放保养场地，生活区主要包括生产生活用地，场地布置完后下一步工作为放线测量，采用全站仪放出管道中心线并用白灰给予标识，然后对开挖边线和钢板桩平面位置进行放样。

3.2.2 拉槽

使用自卸汽车配合挖掘机完成基坑槽的开挖任务。拉槽两侧边坡坡度设为1：1，槽底宽5m。为了保证开挖面的稳定，需要将开挖出的土料进行外运至安全地方，以免影响堆土荷载对边坡稳定性影响。

3.2.3 钢板桩施工

施打钢板桩时，首先用缆绳捆绑钢板桩，然后采用吊机将钢板桩吊起至钢板桩设计位置附近，并用人工扶正使吊起的钢板桩落在布置线上。使用打桩机把钢板桩打进土中，用锁口连接相邻的钢板桩，再用电焊固定或用缆绳拉紧，以防在打桩过程中将相邻钢板带入土中。采用单根插打法施作钢板桩，一来作业速度快，二来样架高度比较低，如果地面出现倾斜坡度可以进行二次打桩，或者采用氧割切断钢板桩。在钢板桩打入土中以后必须与上一根钢板桩焊接做固定，一是防止先打入钢板桩背后打入桩带入土中，二是可以确保打进土中的钢板桩不会倾斜。打桩前需要对所有钢板桩进行检查，检查内容包括钢板桩锈蚀情况、钢板桩是否变形及是否需要调整，主要减小施打过程中钢板桩锁口阻力。如果地层属于软土，在施打过程中容易使钢板桩倾斜，当发生倾斜时应该及时调整或者采用特制异型钢板桩进行纠偏。endprint

3.2.4 卸載、围檩、横撑安装

当所有钢板桩按照设计要求施工完成后，需要安装围檩、横撑。安装前首先采用挖掘机挖土卸载，卸载深度与拉槽一致，卸载坡度为1：0.5。卸载完成后开挖基槽，挖至围檩、横撑安全高程。然后采用吊机将围檩吊运就位，并将围檩于钢板桩焊接在一起，当两侧纵向围檩安装完毕后，采用吊机将横撑吊运就位，将横撑两端与纵向围檩焊接。

3.2.5 基槽开挖

卸载后的地表土质疏松，承载力大大降低，此时车辆运输荷载及材料堆放荷载对于边坡稳定性影响较大，因此在基槽开挖过程中运输汽车不能靠近开挖基槽，应保证一定的安全距离，开挖时每个工作面安排2台挖掘机作业，一台挖基槽土方至卸载平台，另一台紧接挖土装车。当开挖至一定深度后，安装第二层横向支撑。

4 施工布置和主要施工机械

根据管道整体长度和开挖面，划分成A、B、C三个工作区进行钢板桩同时施工。在施工过程中要保证施工材料和施工机械的利用率，同时要保证每个班组施工材料满足施工进度要求，钢板桩施打一段需要进行基槽开挖、管道安装、基槽回填，拆除支撑、围檩、拔板等工序，然后进行下一段施工。

钢板桩施工机械设备选择主要根据施工企业自有设备及工程特点：通常钢板桩施工机械为振动锤及起吊设备。振动锤产生振动强迫土体发生振动降低土体沉桩阻力，使钢板桩在自重及振动力作用下沉入土体。

5 施工注意事项

钢板桩施工过程中时时检测钢板桩变形、移位，发现钢板桩变形过大或者发生位移及时汇报并制定方案进行加固处理。在施工过程中要控制钢板桩的倾斜率在1.5%以内，如果超出这个值需要采用必要方法进行纠偏中。

钢板桩合拢口安装容易发生渗水，因此在钢板桩锁口安装一定要检查半成品质量及合格证书及安装是否合理。特别是靠近合拢口附近20根钢板桩垂直度，确保合拢口宽度满足设计要求。

6 结语

本文通过对管道深基槽开挖方案放坡开挖、水泥搅拌桩及槽钢支护和钢板桩支护比选，对钢板桩施工工艺支护方式、施工准备和场地布置、拉槽、钢板桩施工、卸载、围檩、横撑安装分析进行了分析，在管道深基槽开挖过程中只有采用科学合理施工工艺才能确保工程顺利进行。

参考文献：

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