摘要：由于我国幅员辽阔，各地区之间极大的差异性，导致不同地区的大口径排水管道施工往往会面临着极为复杂的施工条件。其对于施工方案的制定和选择也产生着直接的影响作用。因此本文将通过结合具体工程案例，通过立足复杂施工条件，对大口径排水管道的施工方案以及方案比选进行简要分析研究，希望能够为相关研究人员提供必要参考帮助。
关键词：复杂条件；大口径排水管道；施工方案；方案比选
引言
在大口径排水管道施工当中，施工方案占据着毋庸置疑的基础性地位，其直接影响着后续各项施工环节的顺利开展。只有保障施工方案具有较高的可行性、合理性，才能够使得大口径排水管道施工得以有序完成。因此在复杂条件下对大口径排水管道施工方案进行认真比较和选择具有极为重要的现实意义。基于此，本文将重点围绕基于复杂条件下的大口径排水管道施工方案比选展开初步探究。
一、工程概况
在本研究当中，选择以乾溪新村排水系统新建工程项目为例，该项目的泵站区域由进水闸门井、进水箱涵、雨水泵站主体、出水箱涵及排放口组成。工程进水闸门井结构形式为钢筋混凝土结构，抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级。建筑平面尺寸15.6x11.3米和15.2x10.9米，深度为22.1米。建设该工程的主要目的便在于有效解决老城区排水困难的问题，从而造福人民。作为一项市政工程，该工程的建设周期相对比较短，但工期要求紧。同时还面临着施工环境复杂、场地狭小等情况，因此常规的深基坑开挖施工方法显然难以有效满足该工程的实际建设需求，因此需要施工人员通过切实结合工程实际，尤其是工程的具体地质条件和施工条件，合理设计施工方案，以此有效保障工程的顺利完工[1]。
二、复杂条件下的大口径排水管道施工方案
（一）分层式沉井施工
在正式开展大口径排水管道施工时，有施工人员和设计人员提出可以在该工程的进水闸门井施工当中采用沉井施工工艺。设计在沉井中使用“排水下沉”与“不排水下沉、水下封底”相结合施工方法。沉井施工分四次制作两次下沉，第一节三次制作的施工高度为14.15米，第二节一次制作的施工高度为6.95米。在沉井下沉之前，施工人员需认真检查井壁外观以及混凝土强度和抗渗等级，通过严格按照相应的工程勘测报告对其极限承载力进行准确计算，以此获得沉井下沉的酚酸摩阻力和下沉系数，用以有效判断各阶段是否可以下沉。与此同时，在下沉前按照实际情况进行科学分区和分组，并将刃脚下的垫架全部拆除，每抽出一根垫木之后需要理解使用砂和卵石将刃脚位置填实。通过结合该工程的具体情况，设计采用分层式沉井施工方式，由施工人员通过利用专业的小型反铲挖土机按照从中间向四周的顺序进行分层挖土，每层高度应当控制在0.4m到0.5m，沿刃脚四周需要保留宽度大约为0.5m到1.5m的土堤，而后沿沉井壁每隔2m到3m向刃脚方向逐层对称均匀削薄土层，每次大约削5cm到10cm。当沉井下沉至设计标高后则需要立即进行水下封底施工。
（二）大口径雨水总管曲线顶管施工
大口径排水管道施工当中，大口径雨水总管曲线顶管施工是经常采用的一种施工技术。在施工工程当中，施工人员也制定了相应的顶管施工方案。在该施工方案当中，设计采用直径为1800的泥水平衡机头，顶管管径也同样为1800，随着前方土压力的不断变化，刀盘将自动伸缩，受此影响进泥量也将发生相应变化，从而使得前方平衡土压力维持在一个相对稳定的状态，以最大限度地降低地面沉降量。通过在相应位置处设置工作坑以及接收坑，由施工人员按照从西向东的顺序进行大口径雨水总管的顶进[2]。但考虑到一旦地下水位升高，势必会影响到的顶管施工，因此需要施工人员对土压力变化进行合理控制，在始终保持状态稳定的情况下进行顶进施工。在对顶管进行偏差纠正时，也需要施工人员多次进行测量和细微调整，以保障大口径雨水总管曲线顶管施工的顺利进行。
三、复杂条件下的大口径排水管道施工方案比选
（一）分层式沉井施工
1.方案优势
分层式沉井施工方案的主要优势在于其工程建设成本相对较少，需要花费的施工时间相对较多，比较适合该工程工期紧张、工程要求多等特点。此外，现有施工人员及其技术水平便可以有效满足分层式沉井施工的技术要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑到本工程进水闸门井基坑埋深大约为21.1m，而建场地内承压水主要为第⑦承压含水层，其层顶最浅埋深为20.7m，通过结合上海市的《岩土工程勘察规范》以及泵房地质勘探报告、施工设计要求，可知在该工程的进水闸门井施工当中采用分层式沉井施工具有较高的可行性。
2.施工难点
在进水闸门井沉井施工至之前，施工过程较为顺利，每天下沉量可达到50到100cm，但到达⑥层粉质粘土之后，由于工程土质较硬，进而大大增加了履带吊抓土的难度，因此极大地影响了沉井施工进度。每天的下沉量骤然下降至10到20cm，因此针对这一沉井下沉困难问题，经项目部研讨会决定安排2台小挖机至进水闸门井内部协助沉井施工，使得施工进度再次恢复正常。另外，当井施工至距离设计标高1.5米时，因受到承压水的影响，比较容易导致进水闸门井内部水体出现突涌现象，因此项目部决定将2台挖机调出井外，利用附近的河水进行进水闸门井井内回灌水，采用“不排水下沉”施工方法从而有效解决这一施工难点。
（二）大口径雨水总管曲线顶管施工
1.方案优势
采用大口径雨水总管曲线顶管施工方案，对工程周围环境的破坏影响相对较小，并且几乎不会对地面原有交通产生实质性的干扰影响，有助于控制保护工程周边管线的成本费用。加之该施工方案的施工周期也相对较短，在环境保护方面的技术难度相对较低，因而从某种程度上来看，其同样也具有一定的应用价值[3]。
2.施工难点
大口径雨水总管曲线东莞施工对于施工团队尤其是技术人员的专业性、职业能力要求比较高，需要施工团队拥有先进的施工设备与工艺技术，才能从根本上有效保障施工的规范性。如为了切实保护水管和油管，在其交叉范围内需要预先进行注浆加固，当加固强度与设计标准要求相符后才可以在其下方令顶管垂直穿越。而为了能够有效防止施工中，水管、油管以及周围地面出现不均匀沉降，需要施工人员采用专门的监测装置，并设置局域网以构建起相应的观测系统，在将标准沉降值输入其中后，由系统负责实时完成对周边建筑物的沉降观测。另外值得注意的是，由于大口径雨水总管曲线顶管施工需要一定场地用于工作坑以及接收坑的布设，因此虽然其可以用较少的成本费用完成施工中的环境保护工作。但其施工成本相对较高，因此在总工程施工费用上并不占据优势。
（一）施工结果与思考
通过结合最终的施工结果可知，通过在该工程的进水闸门井施工当中使用分层式沉井施工方案，获得了良好的施工成效。该工程进水闸门井自2017年6月10日开始施工，截止9月26日施工结束，历时107天，进水闸门井水下封底圆满结束。在施工期间内几乎没有影响地面交通，而上水管的沉降始终控制在0.5cm以内，管线水平总位移不超过0.8m，其他沉降值和工程参数值也始终控制在允许范围内。通过此技术措施，保质保量地完成施工任务，同时，也为后续顶管施工创造了有利条件。本文认为，在进行大口径排水管道施工方案比较和选择过程中，工作人员必须充分结合工程的具体情况、施工条件，并充分考虑施工方案在实施过程中对工程投资、社会效益等方面产生的实质性影响，从而经过科学的论证比选和综合分析，最终选择与工程实际相适应的施工方案。而为了能够有效提高施工成效、控制施工成本，在进行大口径排水管道施工及其方案确定中，工作人员也可以视情况积极运用先进的材料设备以及工艺技术，但需要对其应用的可行性和应用成效进行科学论证[4]。此外，通过在施工过程中运用信息化的施工技术手段，依托智能化的监测装置可以在有效采集各项施工参数并实时完成对工程周边建筑区沉降情况的观测下，结合工程实际情况采取相应的加固措施，从而有效达到保护工程施工质量水平的效果。
结束语
在复杂条件下进行大口径排水管道施工时，制定和选择科学合理的施工方案具有十分重要的现实意义。而通过本文的分析研究，可知在大口径排水管道施工中，分层式沉井施工以及大口径雨水总管曲线顶管施工均具有各自的优势以及施工难点，因此工作人员需要通过充分结合工程实际以及相关施工标准要求和技术条件择优选择施工方案，以此有效控制施工对周围环境的影响，保障施工工程的高效、有序完成。在条件允许的情况下，也可以通过积极利用多样的先进施工工艺技术以及施工材料，从而进一步优化施工成效。
参考文献
[1]张双梅，吴纪东，兰和彬.大口径排水管道中双胶圈接头管材的应用[J].给水排水，2017，53（02）：116-119.
[2]郭伟，陈波，吴纪东.大口径钢筋混凝土排水管道施工新工艺——半开槽顶管施工技术介绍[J].给水排水，2012，48（12）：100-103.
[3]周青，杨华，周敏，周艳，凌保林，韦于，顾旭卿.复杂环境下大口径市政排水管道的设计和施工[J].中国给水排水，2012，28（20）：73-77.
[4]刘振勇，徐月江，徐灿华，白海梅.长距离大口径排水管道非开挖施工技术经济研究[J].国防交通工程与技术，2010，8（05）：25-27.
论文作者:陈嘉驰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/29
标签：沉井论文; 大口径论文; 工程论文; 施工方案论文; 闸门论文; 排水管道论文; 总管论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;