新舊市政地下排水管網暗挖連接綜合技術研究

張正武

中國水利水電第八工程局有限公司 湖南 長沙 410000

前言

地下排水管網工程項目在城市建設當中必不可少，同時因為近代許多城市都出現內澇及對城市水環境進行治理，城市雨污分流、正本清源排水管網建設工程日益增多。使得地下排水管網工程愈發受到重視。在此前提下，地下排水管網建設逐漸頻繁，但同時人們也發現了傳統建設方法的缺陷，因此開始尋求新的開挖方法，此時在不斷應用積累之下，得出了暗挖連接綜合技術，此項技術可有效消除傳統技術的缺陷，并有利于地下排水管網建設質量。

1 實例概況

實例新舊市政地下排水管網建設規模較大，需要將新舊地下排水管相互連接，形成分流系統管網，其中主要連接段分為兩個部分（出于便捷性考慮，后續成為A段、B段），其中A段需要在原有污水管上再連接一根長度為2.7m的污水管，設計總長為3990m；B段需要在A段原有污水管上連接一根長度為2.2m的污水支管，設計總長為430m。在上述基礎上，工程項目為了確保建設順利開展進行了相關分析，分析結果顯示，在傳統開挖方法條件下，因為A段、B段位于交通要道，所以貿然進行大規模開挖，勢必引起交通堵塞，那么為了避免此類現象，工程項目在多方面權衡之下決定采用暗挖連接綜合技術來實施。

2 暗挖連接綜合技術準備工作

暗挖連接綜合技術的應用同樣需要根據實際條件來做調整，因此在正式動工前，需要進行相關的準備工作，即地質勘察工作，同時根據勘察結果來分析施工難點，下文將對此進行分析。

2.1 地質勘察工作實施

實例單位在地質勘察工作當中，首先確認了勘察目標即地質條件、水文，其次通過3D掃描測繪技術來獲得了勘察結果。勘察結果顯示地質條件方面，在工程新舊地下排水管連接點存在大量灰色淤泥質粉質黏土，介于地質學專業角度得知，此類土質具有高壓縮性、高靈敏度以及力學性能較差的特點，如果貿然動工可能導致地表大規模沉陷等不良現象，同時還伴有一定的安全風險；水文方面，該工程地下水資源豐富，在分布類型上屬于潛水類型，埋于地下0.300～1.500m深處，由此可見該工程地下水埋深較淺，貿然動工可能導致涌水破壞，引發不良現象[1]。

2.2 施工難點

實例工程綜合勘察工作結果、實際工作計劃進行了相關分析，得出了三個施工難點，具體如下文所述。

（1）難點一。因為工程周邊土質為軟土地基，所以其十分容易受到施工時的擾動力影響，在此影響下，除了安全系數下降以外，還可能使周邊建筑發生不均勻沉降、裂縫。

（2）難點二。該連接段位于城市交通要道交接點，周邊車流眾多，同時臨邊還存在大量的高層建筑物，輸電線路，所以存在空間上的限制，導致工程的施工作業面偏窄。

（3）難點三。結合實例工程地下水位分布來看，其新舊地下排水管網連接處存在較大水位差，如果直接開挖施工，可能造成地層滲漏涌水，污水環境污染，施工安全風險極高，需采取隔水措施。

2.3 暗挖連接綜合技術方案

結合上述分析，該工程在國家技術規范下，設定了相關的施工方案，具體流程包括注漿止水、暗挖通道、鑿除井壁、水下貫通4個步驟，理論上通過4個步驟的實施，即可保障新舊地下排水管網連接順利。另外，因為暗挖技術應用當中可能出現安全隱患，所以在注漿止水、暗挖通道工作當中，還需要進行支護，具體支護方法如下文所述。

3 實例暗挖連接綜合技術實施

3.1 注漿止水

實例工程主要采用旋噴加固方法來實現注漿止水目的。具體來說，實例施工項目在連接點地面下方的8.67m處進行了旋噴加固，主要采用ф800高壓旋噴樁，將其打入土體當中即可有效的整個豎向區域進行防護，該樁總長為17.8m，整體樁基布局寬度為3m左右，通過該方法可以有效防止地下水井噴、滲水、流沙現象。此外，為了保障ф800高壓旋噴樁的質量，主要選擇強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，依照水灰比0.8比例來制作樁基，該樁基經過測定得知，其無側限抗壓強度≥1.3MPa，滲透系數為＜1×10-8cm/s[2]。此外，在旋噴加固之后，實例工程還進行了鋼筋桁拱梁支護，鋼筋桁拱梁支護方法是一種常見于暗挖工程當中的支護技術，實例應用中主要在地面上將鋼筋桁拱梁部件焊接完畢，之后采用垂直起吊設備吊入暗挖段分榀安裝。按間距分榀安裝完成后，即可為暗挖施工提供良好保護。

3.2 暗挖通道

在完成注漿止水工作之后，即可進行暗挖通道工作，此項工作當中，首先打開之前預留的洞口，之后利用風鎬設備朝舊井方向進行暗挖開鑿，當挖至舊井井壁之后即可。其次當挖至舊井井壁之后，因為實際地質松軟，為了避免塌孔等現象需要進行臨時支護，在此條件下，該工程同樣采用鋼筋桁拱梁支護方法來達成支護目的。圖1為實例暗挖通道圖。

圖1 實例暗挖通道圖

3.3 鑿除井壁

在暗挖通道完成之后，需要在支護條件下鑿除舊井井壁，但因為存在地下水的限制，該工程不能依照常規方法鑿除。實例工程當中，主要將常規鑿除方法分為三個部分，第一部分先測量舊井水量后建設臨時蓄水池，臨時封堵，抽排降水。第二部分鑿除井壁表面的干燥處，大致鑿除面積為70cm左右，之后在新井內注水，使新井水位達到舊井水位水平，再將舊井壁水排至臨時蓄水池中，降水持平。第三部分最后剩余舊井壁鑿除即可。此外，因為地基松軟易被擾動，實例工程在安全角度上，選擇了金剛石薄壁鉆靜力切割分離技術來進行鑿除，這種鑿除方法具有低噪聲、無振動、無粉塵污染以及無擾動的優點，滿足實際施工的需求。

3.4 水下貫通

在上述工程完成之后，可以實施水下貫通作業。水下貫通作業當中，實例工程先進行了通道架設工作，此項工作主要啟用在舊井壁被鑿除70cm時，采用履帶起重機加工號的鋼筋、混凝土管安裝于井壁開鑿露出的結構處，之后采用水下分節安裝工藝來完成通道連接，同時為了提高通道穩定性，采用注漿法來填充結構空隙處，注漿材料為防水砂漿、混凝土的混合料，最終待混合料凝固后，就完成了通道架設。

當通道凝固后，將水下剩余舊井壁鑿除，鑿除過程當中為了避免出現安全事故，實例工程單位安排專人實時對水位變化進行監測，當發現新舊井水位出現較大差異之后，需要及時通知鑿除工作，同時盡快進行注水消除水位差。最終當水下剩余舊井壁被完全鑿除之后，就完成了新舊井連通工作。

4 結束語

本文主要分析了新舊市政地下排水管網暗挖連接綜合技術，分析結合實例來開展，被分為3個部分，其中第一部分對實例工程的概況進行了介紹；第二部分分析了暗挖連接綜合技術準備工作，即地質勘察工作以及勘察結果分析工作，通過結果顯示，該工程地質環境較差，施工時會面臨三個主要難點；第三部分主要介紹了實例暗挖連接綜合技術應用方案。