中交一公局第六工程有限公司 300451
摘要：近年来，我国的市政工程建设逐渐增多，市政排水管网的建设也越来越完善。本文结合天津市某深埋排水管线的工程条件，提出了钢板桩支护及顶管非开挖技术两种施工方案，重点介绍了两种施工方案的主要施工方法与施工注意事项，并通过造价估算，分析了两种方案的经济性，旨在选择出经济适宜的施工方案。
关键词：排水工程，钢板桩，顶管，施工方案，造价
引言
城市道路地下排水管网在新时代、新背景下面临着巨大的挑战，因为城市化力度的不断加深，城市化脚步的不断加快。使城市道路地下排水管网的重要性逐渐凸显，因此就对其工程质量的要求越来越严格。天津市滨海新区中心商务区闸南路旧路改造项目，受东沽还迁房拆迁进度的影响，造成该项目配套地下管线施工方案发生重大改变。为满足业主及中心商务区开发进度要求，基槽施工方案由放坡开挖变更为边坡支护开挖或采取非开挖顶管技术施工。
1城市道路地下排水管网建设的主要作用及核心点
城市道路地下排水管网建设是一种基础的工程建设，对于城市的建设发展有很重要的影响。因此就要遵循工程建设的原则，要尽最大的努力实现最小的成本，铸造最大的价值。尽管城市道路地下排水管网建设工程的施工难度较大，施工环境及条件较复杂，影响因素较多，但是为了保障人民的安居乐业，还是要争取打破一切阻碍，客服一切困难，采用各种手段，严格的按照设计图纸和施工方案来进行施工建设，在具体的施工环节要严格的遵循设计的要求，从而确保施工工程的准确性和高效性，确保排水工程的质量能够最好。
2排水管道的设计
地下多层的工程，上部的排水管道可设在楼板下，尽量贴梁布置；地下最底层的排水管可直接敷设在混凝土底板内。由于管道为掩蔽埋设，管道必须保证有足够的坡度坡向集水池，同时必须防止管道敷设过长而穿出地板。管道埋深过大后，接入集水池的深度也大，这样也减小了集水池的有效容积。其水平衡管一般可采用生活污水的标准排水坡度。厕所间可设在污水集水池上，缩短管道长度，便于污水排放。个别清洁废水（如凝结水）的管道敷设较长时，应在管段上设清扫口，长度不宜大于10m。为减少管道的埋设深度，地漏采用直埋式或方型铸铁地漏，或分设集水池。所有的集水口均应设水封，防止臭气从管道中跑出。机械设备的排水，应采用漏斗接至排水管道，间接排水。为保证管道水流畅通，排水管道交叉连接时，尽量采用45°三通或90°斜三通和四通。排水管道的水力计算同地面建筑。埋设在底板内的水平横管，检修有一定的困难，宜适当放大管径或加大管道坡度。过去，排水管材采用排水铸铁管，人防的洗消污水和埋设在底板中较长的管道以及压力排水管采用镀锌钢管，现应按新规定调整。地下车库的排水宜采用明沟形式。
3建设城市道路地下排水管网时应注意的事项
3.1严格审查建设图纸
在建筑工程实施之前，一定要对工程的详细情况进行全面了解，并且要对建设图纸进行详细的审查，以确保设计图纸与现场的实际施工环境和情形一致，保证施工的安全性、合理性、准确性、科学性。并且要重点对管道、电缆等进行检查，以确保不会出现矛盾冲突的地方，在发现问题的时候要及时的进行深入的探讨，并将问题反映给设计人员，通过设计院来实现图纸的修正工作。并且还要对图纸进行复检。
3.2 道路开挖
在这一阶段，要对地下水管网所需要的道路进行挖掘工作，在进行图纸的完全审查之后，就要按照图纸中所标注的区域，进行严格的实际开挖工作。因为在挖掘的过程中一定会对路面进行不同程度的破坏，因此在开挖阶段就要尽量的减少这种破坏的程度。并且在挖掘的过程中施工技术管理人员及施工督导要亲临现场指挥工作的进行，从而保证施工工程的质量。
3.3 施工测量
在具体的施工之前，要对施工的情况进行及时的施工测量，要保障施工环境符合标准，从而确保施工环节的安全性和有效性，要对施工测量的器具进行专业的查看，以保证施工测量的精度和准确性、科学性、规范性，并且对测量的成果要进行复查。
3.4 沟槽开挖
在沟槽的施工中，应遵循从下往上的原则，在开挖时应及时注意观察沟槽边缘情况，观察是否出现裂缝或是塌陷状况，确保施工安全。另外，为了避免地表水流入沟槽，对沟槽造成破坏，应当在基槽上口外合适的位置设置截水沟，避免地表水的流入。
3.5 管道基座的制作
进行排水管道施工时, 管基的作用非常重要, 其能确保排水管道的安装稳定。因此, 在对管基进行施工时, 应在管基周围摊铺混凝土, 以起到围护作用。施工方在进行混凝土施工时, 应确保混凝土能在管基部位均匀摊铺, 依据施工方案规范管基的标高及高程准确性, 然后复合管基线路, 找出最合理的支撑点, 之后方可进行土层施工。在浇筑混凝土时, 首次浇筑应按水平分布的形式浇筑, 从而确保管座浇筑后的后期质量满足施工要求, 然后在此基础上对排水管道进行施工。管基施工应与沟槽开挖配合进行, 从而确保管道的性能与质量满足使用标准。
3.6 管道的安装
在管道安装过程中必须加强安装质量的监管，必须对地沟进行复测，对管道运动中可能出现的情况进行综合分析，做好预防措施。同时，要保证管道安装的连续性，避免中断，特殊情况要特殊对待，如果是不可避免的中断，则要对管道的入口进行封闭，避免杂物进入到管道内部。
3.7 检查井的安砌
在管道安装完后，要检查井的安砌。针对低流水槽，要用定打青条石进行加工，确保青条石表面光滑，在现场中不能留下积水。针对井墙，要采用C30预制砼块安装，在安装时必须严格按照施工设计要求进行搭接。
3.8 管道排水测试
在确保无质量问题后，应当对管道排水测试，选取一段实验区域，将水灌入试验管道内进行闭水测试。在测试前，先要在两井的上端口用泥沙浆砌成厚度约为24cm的堵头，然后再用砂浆涂抹管道缝隙，将管道完全密封，待砂浆、泥沙浆完全凝固后进行灌水试验。为防止漏水现象的发生，需仔细检查管道接口处是否存在脱落或者裂缝，一旦发现问题，要立即补救。
3.9排水管回填施工技术
排水管回填施工技术是排水管施工中的关键环节, 也是最后一个环节, 其需要较强的施工技术支撑。需应用排水管回填施工技术对回填的土层部位进行妥善处理, 以确保市政道路工程具备完整性。进行土方回填时, 若不能保证回填质量, 势必会造成道路沉降或塌陷等安全事故。因此, 施工方在排水管回填时, 须合理规划排水管安装后的情况, 选择正确的回填技术。在土方回填过程中应进行强夯处理, 确保土体密实。
3.10管道检测技术
排水管道的缺陷包括裂痕、裂缝、接头松脱、接头错位、管身断裂、穿孔、坍塌、破损、砂浆脱落、变形、砖块上下移位、砖块遗失等.管道检测技术则是根据不同材质的管线与周围介质的物理特性差异进行检测, 物理特性主要包括导电性、导磁性、密度、波阻抗和导热性等.不同的地质条件和不同的管道材质, 则有相对应的检测技术, 如电磁探测法、探地雷达、磁探测法.随着科技发展, 管道潜望镜、CCTV检测、声纳探测、渗漏定位仪检测等多种检测手段应运而生, 并成为目前国际上用于管道状况检测最为先进和有效的手段.
4工程概况
闸南路位于天津市滨海新区东沽片区，北起于新道，南至津沽一线，道路两侧人行道与规划红线之间地上为规划绿地，地下为雨污水管线及燃气管线通道。本工程受拆迁影响路段东侧长度约310m，平均挖深约7．0m。该项目靠近渤海海岸线，地势低、地下水位较高，软土、流砂土质较普遍，基槽开挖受地下水影响较大，沟槽边坡土质具有典型的软土特征。
5变更后拟采取的施工方案
根据该工程地质水文情况、周边环境等现场实际情况，并结合以往类似工程施工经验，该排水工程变更后所采取的施工方案初步拟定为:采用钢板桩与钢管内支撑联合支护开挖方案或采取非开挖顶管施工方案。
5.1钢板桩与钢管内支撑联合支护开挖施工方案
1)设计原理。拉森钢板桩围护结构是一种常见的板桩围护结构，相邻板桩连锁形成整体结构，基坑开挖深度较大时，应设内部支撑，起到支挡作用。2)施工工艺及顺序。该段排水管道长度约310m，基础开挖深度平均约7．0m。根据基坑开挖深度及周边环境条件，采用单根桩长12．0m的钢板桩，埋置深度不小于开挖深度1/3，能够满足桩身埋置深度要求。施工打桩顺序:平整场地→测量放线钢板桩轴线→打桩机就位→打桩机吊起钢板桩→人工扶正对中位置→机械振打入位→移机施打下一板桩。3)施工技术要求及注意事项。a．导架布设及安装。导桩间距一般2．5m～3．5m，双面导梁之间的距离一般比板桩墙高度大8mm～15mm。导架采用Ⅰ20a工字钢，导梁采用Ⅰ16a工字钢。一般常用的是单层双面导架。b．围檩及钢管支撑安设。围檩采用Ⅰ20a型钢，位置在桩顶以下100cm位置，与钢板桩焊接牢固。c．管道砂石基础回填由人工配合机械施工，使用柴油动力夯实机夯实。4)造价估算。根据拟定施工方案计算各主要分部分项工程量，计划工期45d。主要分部分项工程包括导桩打拔、钢板桩打拔、围檩及支撑安设、基础砂夹碎石回填、水泥管吊装安设、基坑回填、土方开挖运输等，概算直接工程费1948626元。
5.2非开挖顶管施工方案
1)设计原理。顶管施工就是非开挖施工方法。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土运走。2)施工工艺顺序。平整场地→管道轴线放线→确定工作井及接收井位置→工作井及接收井沉井制作、下沉就位→混凝土封底→后背墙加固→工作坑内基础及导轨布设→顶管设备安装→其他辅助设备及工具架设与安装→触变泥浆制作→管道顶进、出土→测量与校正。3)造价估算。根据设计有关资料计算，主要分部分项工程包括工作井沉井(6m×4m)2处、接收井沉井(3m×2m)2处、钢筋混凝土管顶进等，概算直接工程费1460000元。
6方案技术经济比选
两种方案技术经济对比见表1。由表1可以看出:从技术安全性角度考虑，顶管施工方案施工难度小、技术水平高、施工安全性好、工期短;从经济性考虑，顶管施工方案造价较低。综合考虑两种方案，顶管施工符合现场实际情况，经济合理，应选择该施工方案。
结语
综上所述，通过施工方案比选，在保证工程施工技术性、安全性的前提下，选择工程成本较低的方案，体现了施工方案技术经济比选的重要性。为保证工程经济效益最大化，须结合具体工程特点，制定多种施工方案，进行方案比选，合理安排技术、人力、材料、机械等资源，加强项目管理，最大限度发掘成本节约潜能。
参考文献
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论文作者:刘铭,刘玉岭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/23
标签：管道论文; 施工方案论文; 钢板论文; 管网论文; 排水管论文; 沟槽论文; 地下论文; 《基层建设》2018年第14期论文;