上海杨浦市政养护建设工程有限公司
摘要：污水管道工程是城市基础设施建设的重要组成部分，是改善人民生活环境、避免无序排放的主要民生工程。在排水管道施工中，受环境、地质等情况影响，基槽开挖需要采取支护方可施工，因此深沟槽支护技术越来越得到人们的重视。本文结合延吉东路～控江路污水管网工程实例，对钢板桩支护施工技术及要点进行了阐述，，可供类似工程施工参考。
关键词：市政工程；污水管道；沟槽支护；钢板桩；施工监测
1工程概况
延吉东路～控江路污水管网工程位于图们路自长白路交叉路口北侧60号混接点处，排设DN300污水管，向北接入延吉东路现状DN400污水井内，图们路自控江路北侧63号混接点处排设DN300污水管至长白路交叉口，倒虹穿过越雨水管后，接入长白路设计污水管，污水主管管径DN300，管道长度为388米，埋深约2.0m。为方便污水管道施工，现状Ø600～Ø700管道进行翻排，翻排后管径为DN1000雨水管道，搬迁翻排雨水管道在新建DN300污水管道南侧，雨水管道管径为DN1000,管道长度为432米，埋深约2.6m。拟排新建DN300污水管位于道路北侧附近，离北侧车行道边线距离约为4m，拟排新建DN1000雨水管位于道路南侧附近，离南侧车行道边线距离约为3.5m。
2本工程特点及难点
2.1水文、地质条件复杂，地下水位较高，土质淤泥质粉质粘土为主。
2.2地下管线较多，特别是沿线交叉路口，有信息、电力、煤气、上水等多根公用管线。
2.3新建排水管道距离周边建筑物、构筑物、地下管线较近。
2.4周边居民、单位密集、过往行人、车辆较多，施工期间可能对周边交通有较大影响，且对周边居民生活、经济生活影响会产生较大影响。
3沟槽支护设计及构造要求
3.1本工程拟建雨、污水管道埋深约为1.416～4.672m，采用钢板桩进行支护。当管道埋深小于3.0m时，采用普通满插的沟槽支护形式，钢板桩选用[32a热轧普通槽型钢板桩，坑底2.0m以及沟槽两侧1.0m范围内压密注浆。当开槽管道深度大于等于3.0m时，采用拉森钢板桩支护，坑底2.0m范围内采用压密注浆加固。
3.2位于管道两侧均须设置钢板桩支撑，钢板桩的入土深度应根据沟槽开挖深度、土层性质、施工周期、施工荷载以及支撑布置等因素经计算后确定，以保障板桩自身的稳定以及沟槽不会出现隆起或管涌现象。槽钢钢板桩应按照咬合紧密布置，板桩挺直，钢板桩的垂直度应不大于露出高度的1.5%。钢板桩支撑的水平间距按管节长度
当小于2.0米时，不应大于2.5米，支架垂直间距不应大于2.0米，钢板桩沟开挖和支架应密切配合，做到随挖随撑。
3.3钢板桩桩长超过6m时沟槽两侧各1.0米及沟槽底部以下2.0米范围内的土体采用压密注浆予以加固，以增强土层密实度，压密注浆以强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥搅拌均匀的纯水泥悬浊液，交掺入水泥用量2.0%的水玻璃促凝剂；注浆浆液初凝时间为1-2小时，浆液注入率为18%，注浆流量控制在10L/min-15L/min，注浆压力控制在0.2MPa-0.3MPa，浆液水灰比为0.5-0.6。注浆后28天加固体静力触探比贯入阻力Ps<1.4MP，渗透系数Ps<1*10-7㎝/S。
4沟槽支护施工工艺及要点
4.1施工工艺流程
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图1 施工工艺流程
4.2钢板桩支护施工
4.2.1钢板桩吊运、堆放
钢板桩装卸过程中采用两点吊运，吊装时每次吊装的钢板桩数量不能太多，应对保锁口进行保护。吊装方法有捆绑吊装以及单体吊装，成捆吊装一般采用钢丝绳吊装，单根吊装一般采用专用吊装工具吊装。钢板桩堆放场地应平整、坚固，不受重量的影响而产生较大的沉降和变形，便于运到打桩施工现场。堆放时应注意以下几个方面：堆放顺序、位置、方向、平面布置应考虑后期施工方便；钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木。枕木间距通常为3-4米，枕木上下层应在同一垂直线上，端部悬臂应小于1.5米，总堆放高度不应超过2米。
4.2.2钢板桩样槽开挖
沟槽挖土采用机械和人工相结合的形式，施工前，根据图纸坐标测量放样沟槽边线，在已放样的道路上人工切割沟槽边线；按照测量放出的开挖线，进行第一次开挖，将表层0.8~1.2m厚左右的土层开挖，上口宽度按照管径的大小和开挖深度来确定，按照《给排水管道工程施工及验收规范》规定确定钢板桩样槽，挖出的土离槽口尽量远,2m以上，堆土高度宜小于1.5m，或者尽量远离堆放，以减小土压力对沟槽的影响。
4.2.3钢板桩打入、拔除施工
（1）钢板桩打入施工
钢板桩打入施工前须根据现场的情况确定沉设的顺序，按打入的先后次序编号并图示，钢板桩应采用屏风式打入法，钢板桩双向垂直度不大于1%；明确各段延伸长度及设置的钢板桩数量；围护结构角部的处理方式应明确，补充板桩导向架的设置方法及图纸。
钢板桩打入采用振动锤和静压沉桩两种方式进行，离现有管线近的沟槽采用静压沉桩的施工方法，其它部位均采用振动锤的方式。打桩机采用高频率振动打桩机，用45KW振动锤打设。打桩机就位后，用振动锤将钢桩夹住吊起，使钢桩垂直就位或将钢桩锁口插入相邻的桩锁口。待桩稳定、位置正确、垂直后，进行振动沉桩。钢桩每次下沉约1-2 mm时，应停止振动，检查桩的垂直度，如果出现偏差应及时纠正。
沉桩中钢桩下沉如速度突然减小，应停止沉桩，并钢桩向上拔起0.6～1.0m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉，采取其他措施。钢板桩打入施工应注意垂直度及施打桩板墙的平整度，钢板桩垂直度＜1%，轴线偏差正负10㎜。打入钢板桩时，若遇到地下管线请公用管线的监护人到现场进行监护，并采用适当的保护措施。
（2）钢板桩出除施工
钢板桩拔出必须在基础出地面，且回填土至设计高程后达到密实后方可拔出。拔桩顺序宜与打桩顺序相反，拔桩时应采取措施，减少板桩槽内带土。拔桩次序采用间隔拔或分组拔，这样可以减少对土体的扰动作用。钢板桩拔出后的空隙及时采用灌砂注浆充填密实，采用边拔桩边注浆的跟踪注浆方式加固土体。对于沟槽的距离较近以及地下管线密集等环境保护要求较高的地段，拔桩后要跟踪沉降观察，视具体情况，采取措施。为了方便钢板桩拔出，在打桩前表面宜在钢板桩上涂抹隔离剂。
4.2.4 钢围檩及钢管支撑安装
沟槽开挖由于深度1.5～2.75m之间，故需设置一道内支撑。内支撑采用双拼钢围檩及钢管支撑，钢板桩挖土与支撑应密切配合，做到随挖随撑。沟槽土方开挖至距离道路路面标高1m处时，在道路路面标高-0.5处设置第一道钢围檩及钢支撑，相邻两根钢支撑之间间距为3000mm。钢板桩与钢围檩宜采用焊接的连接方式，钢围檩应贴合钢板桩，其间如果存在间隙应灌以细石混凝土填实，钢围檩与钢支撑连接处围檩和支撑的翼缘和腹板均应加焊加劲板，加劲板的厚度不小于10㎜，焊接采用角焊接，角焊接的焊角尺寸应符合设计要求及有关规范规定。机械荷载和施工作用力不得直接作用于基坑水平支撑上。施工中，须严防机具等碰撞、损坏顶圈梁、围檩以及支撑。
4.3施工监测
在开挖过程中，整个工程下部的变形程度将继续加大。尤其是在软土地基条件下，沟槽暴露时间越长，对沟槽支护的影响就越大，有时甚至会发生安全事故。因此，施企业需要对沟槽进行监控，确保施工人员能够在安全的环境下进行施工。支护结构顶部容易变形，为了全面掌握建筑结构的变形情况，钢板桩顶部的测量大多采用水准仪，然后用钢尺测量钢板桩顶部和管槽外侧。分析实测距离变化确保建筑施工。当支护结构倾斜时施工人员应进行校正。
除建设单位委托有相应资质监测测量单位进行跟踪监测外，项目部组建专门的保护小组,采取轮流值班制,沟槽开挖前,在靠近管线附近的构筑物、建筑物上标好水平位移观测点,每天由专人记录沉降与位移,如发现沉降与位移数据偏差较大,须立即停止施工并采取措施进行保护,组织监理、施工人员进行复测研究,确认为无误可进行施工。为了能准确及时的记录现场周边管线及构筑物的沉降及水平位移,安排测量人员在沟槽两侧构筑物上分别做好沉降观测点和位移观测点，管道第一个施工周期内,测量人员必须保证每天按时记录,并保证数据详细、详细。
5 结语
随着城市发展的加快，采用钢板桩支护技术施工工序简单，质量容易控制，工期短且现场整洁，施工完成后不会产生建筑垃圾，符合国家绿色环保理念的要求，钢板桩的围护结构在民用、市政、桥梁、建筑等工程中的应用也越来越广泛。该工程施工结合现场环境、作业条件，合理选择了钢板桩支护方案，并通过精心组织，严格操作规程，加强施工过程的监控量测，保证了周边环境及人员安全，提高了施工质量和效果，缩短了施工时间，在污水管道深沟槽开挖过程中，严格按照设计要求，保证了管道技术的安全性和施工质量，获得了一致好评，值得推广和使用。
参考文献
[1]《基坑工程技术标准》DG/TJ08-61-2018；[J]
[2]《基坑工程施工监测规程》DG/TJ08-2001-2016.[J]
[3] 排水管道深沟槽支护中钢板桩的应用分析[J].白君魁.山西建筑.2018-12-10