综合管廊基坑回填设计与施工工艺研究
2020-11-06张涛
张涛
摘 要:在城市不断发展建设的过程中,城市当中的管线类型与数量也在此过程中不断增加,并因此对管廊工程建设具有了新的需求。为了能够保障管廊工程的施工质量,即需要能够根据工程实际做好设计,同时以施工技术的科学应用达到工程建设目标。基于此,本文主要对综合管廊基坑回填设计与施工工艺进行分析探讨。
关键词:综合管廊;基坑回填设计;施工工艺
1 前言
城市地下综合管廊工程以明挖法施工时,坡面为锚喷支护,坡比按照1:1比例放坡,基坑平均深度为7m。根据工程基坑回填所在区域以及周围材料情况,确定以机械同人工相结合的方式进行回填施工,以此避免在回填工作当中破坏管廊的侧壁,即管廊顶部上部1000mm范围内回填材料应采用人工分层夯实,大型碾压机不得直接在管廊顶板上部施工方。
2 基坑回填设计原理
基坑回填材料目前多为黏性土、粗砂,但是常规的回填方法(分层摊铺、分层碾压)由于施工现场的客观因素易造成分层厚度不均匀、回填土与结构边缘部位夯实不到位、局部压实系数达不到要求等,且黏性土、粗砂遇水离析,强度降低。若使用黏性土、粗砂作为六盘水管廊基坑回填材料,回填土在城市道路车辆的重载下易出现大量的纵向、横向裂缝;回填土路基在雨季期间道路易出现大量的龟裂现象。
为有效避免以上基坑回填所造成的问题,六盘水地下综合管廊项目根据自身地质、回填受力特点,要求回填材料具有强度高、遇水稳定不离析的特点,经过多种回填材料的试验研究,最终决定采用8%水稳级配碎石+8%水稳级配碎石+毛石大渣进行回填。级配碎石遇水后强度不降低,但是状态不稳定,离散型大,级配碎石中加入水泥后砂砾黏结在一起,回填压实后,路基回填土在重载作用下不易发生破坏。毛石大渣自身强度高,造价低,遇水不易变形,所以紧贴管廊结构1000mm范围以外使用毛石大渣满足设计要求。
3 施工工艺要点
3.1 填料摊铺
在该项工作当中,其主要内容有:第一,在具体回填当中,以分施工段、分区域的方式填筑,并在不同的区域当中开展流水施工作业。在管廊的两侧基坑位置,按照同时分层、分段的方式对素土以及对应的级配砂石材料进行填筑,避免单侧回填因管廊侧墙受到较大的侧压力而破坏结构主体;第二,在不同作业端管廊基槽回填当中,需要按照从两端向中间的方式回填,即对于其中的每一个部位先做好最低点的回填,之后再进行高处的回填,并在实际回填当中做好3%以上坡度的控制,以此便于排水活动的开展;第三,在回填碎石材料时,需要以阶梯方式进行搭接处理,保证梯宽在2000mm以上。在基槽回填時,需要先对基坑底部之上1.2m的范围进行分层填筑,之后再对基坑底部位置进行封底处理,避免在雨季因雨水浸泡导致边坡垮塌事故的发生。在完成1.2m高度完成填筑后,在对其上部进行回填;第四,对于素土以及级配砂石材料来说,需要以分层的方式进行填筑,即保证其中每一层铺土厚度为300mm,如果在冬季施工,则需要将厚度控制为200mm。在做好每一层材料摊铺之后对其做好铺平处理,在机械回填碾压时,要将虚铺厚度控制在300mm以内;第五,当回填区域接触原有道路时,需要以台阶状对两者连接位置进行处理,在做好土工格栅铺设、平整处理后通过U形钉的应用在地面上固定,并在格栅铺设完成后及时做好其回填。
3.2 分层碾压
在该项工作中,其主要内容有:第一,在不同的施工段之间,对于先施工段的端部,要进行5000mm的预留不进行碾压,而对于后施工段,则需要做好碾压夯实处理,将压实度系数控制为0.95;第二,对于基槽位置,因其所具有的回填范围较小,则需要通过挖机冲板的应用做好其夯实处理。在实际夯实工作开展当中,对于其中的每一层要做好2遍以上的夯打,并在完成一次夯实后,在下次夯实时需要前一次的基础上半夯处理,在做好夯实连接处理的基础上保证夯实到位;第三,在实际素土回填当中,当其铺设宽度在2500mm以上时,需要通过20t压路机的使用进行2~3遍的碾压,在素土以及8%砂石材料铺设时,在其宽度在3500mm以下时,则需要以人工的方式通过蛙式打夯机的应用做好压实处理。而对于实际施工当中压路机无法碾压到的区域,同样需要以人工的方式对其进行复碾;第四,对于管廊侧壁1000mm以内的6%级配砂石材料,需要以人工打夯机方式碾压,对于同管廊位置临近的区域,在实际处理时即需要做好管廊侧墙的成品保护工作,避免因保护不到位破坏防水层;第五,在每个区域以及不同摊铺层完成碾压压实之后,即需要通过灌砂法的应用对回填土的压实度系数进行检测,对于压实度系数低于0.95的碾压层,则需要根据实际情况进行复碾,之后再次检测压实度,在经过检测满足要求之后才能够进行下一阶段的施工。
4 注意事项
(1)基坑内排水沟、集水井的回填一定要使用原土进行回填,若使用不同材料回填极易产生不均匀沉降。
(2)施工前,应对肥槽进行人工清理,不可使用机械以减少对地基的扰动。
(3)分层回填施工时,分包劳务应配备测量员和施工员进行过程标高控制,总包方应配备测量员进行复测。
(4)保护层部位回填,应按设计要求采用具有防水滤透效果的水稳材料、灰土等。保护层回填部位回填时,应特别注意成品保护。不得随意破坏防水保护层。
(5)回填碾压时应注意压实部位要搭接,以防止漏压,造成局部空鼓或压实度不够,现场管理人员应记录碾压次数。
(6)回填土施工应做好排水工作,防止雨水浸泡回填完成的部位。
(7)严格按照设计要求材料进行回填。
(8)为了确保在回填过程中两侧对称回填,且填土车辆通过管廊结构不对管廊主体造成破坏,根据现场实际在高填区对面无法通车段,在每2个节点间设置1条6000mm宽回填过车通道,过车通道下部采用8%水稳级配碎石回填至管廊结构齐平,待做完防水刚性层后在管廊上部过车通道铺设1000mm厚毛石大渣便于材料运送至对面,管廊主体上部用铲车铺设500mm厚级配碎石。
(9)每次碾压长度≥60m,以保证每层回填料形成一个整体。
5 结语
综合管廊工程是百年质量工程,对各种工序的质量要求比较严格。回填土的质量控制不到位,会造成很大的质量隐患,如管廊上部路面两侧的不均匀沉降,进而导致路面或其他构(建)筑物产生局部裂缝,造成更大的质量事故。本工程通过采用分区域、分施工段、分层填筑、人工配合机械回填夯实的方法进行施工,并通过加设玻璃纤维土工格栅的施工措施保证了管廊变形缝、管廊丁字交叉口处的土方回填变形量,有效地避免了管廊变形缝出现斜裂缝、管廊与管廊丁字交叉口的道路横向裂缝。为今后类似的基坑回填工程提供了一定的学习和借鉴作用。
参考文献:
[1] 董向伟,王力尚,郑春光.谢赫哈利法特护医院地下通道施工技术[J].施工技术,2013(6):106~108.
[2] 张师岸.秦沈客运专线涵洞基坑的回填方式[J].铁道建筑,2001(2):17~18.
[3] 许啟新,杨鼎,戈祥林等.振动水密法基坑回填施工技术[J].建筑施工,2013(12):1054~1055.
[4] GB 50007—2011.建筑地基基础设计规范[S].
[5] 谭博,蔡智,徐海洋等.海相深厚软土综合管廊施工技术[J].施工技术,2016(7):105~108.