摘要：在市政管网工程施工过程中，沟槽开挖会对已建成道路和周围环境造成破坏，尤其是深基坑开挖，容易因基坑边坡不稳，导致周围道路或建筑塌陷，产生严重危害。因此，在深基坑开挖和周围地质条件不利时，需要采取联合支护技术，提高管道沟槽的稳定性，保证管网施工的安全、有序进行。本文将结合某工程实例，对深基坑联合支护技术在市政管网工程施工中的应用进行探讨。
关键词：深基坑；联合知乎技术；市政管网施工；应用
前言：由于管道材质的优化升级，目前市区中管网设施的更换工程或新铺设工程数目较多，在沟槽开挖期间，会对周围设施产生不同程度的破坏。传统的槽壁支护技术在管道埋设深度较大或地质条件较差的工程施工中，难以为沟槽的稳定性提供保障。一旦出现沟槽塌陷，不仅会影响工程正常施工进度，还会对周围环境产生较大破坏，造成人员伤亡。因此，必须做好管道沟槽的支护工作。采用深基坑联合支护技术，提高管网施工安全。
一、某市政管网工程概况
广东省某市的管网改造工程计划对某泵站的污水进站总管和污水干管进行重新铺设，管道总厂500m，管径为900~1000mm，采用重型承插式钢筋混凝土管和沥青油膏接口。采用沟槽开挖施工方式，为提高管道基础的密实度，采用石粉渣进行换填并夯实。由于该段管道处于所在片区的排水网最下游，污水流量大，埋设深度大，平均埋设深度超过7m，最深处达到8m。施工区域位于车辆人口密集路段，地下管网情况复杂。而且施工期间只采取半封道措施，施工场地较为狭小[1]。
二、边坡失稳现象
在该工程施工过程中，采取从下游向上游的施工顺序，沟槽开挖时部分路段存在流塑型软土地基，局部路段沟槽存在透水性强的砂层，在未进行管道安装前，已经出现沟槽壁坍塌的现象，在该路段继续通车的情况下，坍塌幅度有扩大趋势，导致路面的混凝土板块塌陷落入沟槽，对施工安全造成较大威胁，使管道安装无法正常进行。工程最初采用钢板桩支护方式，并以一个井段的长度进行支护试验。在支护初期，土体滑坡现象得到了有效控制，但经过一段时间后，由于钢板桩的桩墙变形不断加剧，使路面混凝土出现拉裂现象，路面板块开始断裂下陷，对周围交通产生严重影响。由此可见，采用钢板桩支护方式不能有效解决该工程沟槽边坡试问的问题，需要改变支护思路，采取联合支护方案[2]。
三、深基坑联合支护方案
在进行深基坑联合支护方案的设计和选择时，首先要充分考虑工程施工现场的环境条件，其次还要考虑经济因素和施工技术因素等。在本工程案例中，管道的埋设深度大，而且处于交通繁忙地带，在施工时道路一侧继续通车，对施工方案和施工技术的要求较为严苛。在沟槽开挖过程中，要尽可能减小对周围路面的影响，控制好槽面大小，并防止槽底涌水出现泡槽现象。经过研究后，该工程最终决定采取土钉墙、搅拌桩、树根桩和钢筋混凝土冠梁、内撑梁的联合支护方案。采用联合支护技术可以使各个构件形成一个有机整体，在各个构件的协同作用下，保证支撑体系具有足够的刚性。该支护方案主要是针对于本工程案例中施工路段半封闭状态提出的，由于在施工期间路段一侧继续通车，路面的动荷载会加大坑槽侧壁压力，容易出现边坡失稳现象。因此，该方案中在坑底设置搅拌桩，改善被动区的土性条件。在冠梁上铺装钢板，增加支护结构的自重，与槽底的搅拌桩共同构成抗滑动和抗倾覆体系。通过设置钢筋混凝土冠梁和内撑梁，提升支护结构的整体刚度，防止出现顶端水平位移和槽壁变形现象。
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四、关键施工技术
（一）土钉墙施工
在本工程案例中，采取上述施工方案进行支护施工，按照单元设计方式划分施工段，每个支护单元段长4m，5个支护单元段组成一个施工段，对其进行分段支护和管网施工，完成一个施工段的施工后再进行下一施工段施工，从而缩短沟槽的暴露时间。土钉墙施工采用打入式施工技术，采用C20喷射砼，挂钢筋网的厚度为50mm。沟槽开挖1.4m后立刻进行土钉墙施工，按照由下往上的施工顺序。先对坡面进行必要的修整，然后喷射第一层混凝土，打入土钉钢筋后，进行绑扎挂网，最后喷射第二层混凝土，并做好喷水养护工作。
（二）搅拌桩施工
搅拌桩施工主要采用“二喷四搅”的施工方法，在本工程案例中，搅拌桩的直径为550mm，桩间距4m，采用壁状布设方式。在槽底以下进行喷浆，形成水泥土桩体，槽底以上空搅。水泥的掺入比为14%，水灰比为0.45，在一般土层中的水泥28d强度为2.0MPa，在淤泥土层中的强度为1.5MPa。在施工过程中首先进行桩机定位，然后是预搅下沉，同时制备水泥浆，在喷浆搅拌后，进行重复搅拌下沉，提升至孔口后进行成桩清洗。若土层中含有淤泥质黏土，应控制好提升速度，并采取复搅、复喷措施提升桩身强度。
（三）树根桩施工
树根桩施工主要采用二次高压注浆技术，在本工程案例中，树根桩的桩径为300mm，骨料为粒径10~25mm的碎石，桩身内插工字钢。在施工过程中首先要进行钻孔施工，然后是泥浆护壁施工，清理好钻孔后插入工字钢，并填灌碎石，然后采用二次高压注浆技术成桩。在插入工字钢的同时分别插入2根一次注浆管和2根二次注浆管，使用两台注浆泵进行注浆。二次高压注浆应在一次注浆的水泥浆初凝后进行，注浆压力为2~4MPa。
（四）冠梁与内撑梁施工
在钢筋混凝土的冠梁和内撑梁施工时，应将冠梁设置在距离槽顶1.4m处，采用C25砼，其截面尺寸为900mm×600mm。应在搅拌桩和树根桩完成施工后，凿去桩头，锚入500mm冠梁，然后进行浇筑。内撑梁的高度与冠梁相同，也采用C25砼，其界面尺寸为500mm×600mm，间距为4m，与冠梁进行整体浇筑。
五、配合措施
与支护结构的配合施工措施主要包括以下几个方面：（1）土方开挖，在搅拌桩等支护结构的强度达到70%后开始进行，开挖时要在冠梁上加铺钢板，使挖掘机重量均匀分布，比控制好施工操作，避免碰击到支护结构。应采取分层、分段的开挖措施，开挖后安装管道，然后回填，之后再进行下一施工段的开挖；（2）排水施工，主要采用明沟强排的排水措施，在边坡坡脚设置集水坑和边沟，采用抽水设备将积水坑的水排到坑槽以外；（3）已铺设管线的处理，由于地下管网密集，具有给排水、通信线路、供电线路等多种管线，是部分搅拌桩无法形成闭合，出现支护缺口，因此需要在槽底出加设树根桩，并将铁丝网悬挂在管线空隙处，喷C20混凝土，对支护结构进行加固保护；（4）加强现场监测，在基坑支护施工中，对基坑进行实时监测是保证支护安全的前提保障，及时发现支护结构的位移现象，并进行有效控制。应每隔20m设置一个唯一观测点，布置在冠梁上，从基坑开挖时开始进行检测，将基坑支护结构的水平位移控制在1.5mm内，保证基坑的稳定性。
结束语：综上所述，由于市政管网施工的施工条件较为严苛，可能会遇到管道埋设较深和地质条件不利于施工的情况，沟槽开挖容易出现边坡失稳，单一的支护方式难以保证沟槽的稳定性，因此，有必要采用联合支护技术保证基坑的稳定性。本文主要结合某工程实例，探讨了深基坑联合支护技术在市政管网工程中的应用。
参考文献：
[1]李晓芳.城市狭窄场地深基坑联合支护技术应用研究[J].价值工程，2012，10：105-106.
[2]刘杰.深基坑钢管土钉与钢管排桩喷混凝土联合支护技术[J].国防交通工程与技术，2011，S1：68-70+62.
论文作者:段樊宇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/13
标签：沟槽论文; 管网论文; 工程论文; 基坑论文; 技术论文; 管道论文; 深基坑论文; 《基层建设》2017年第16期论文;