臨近三污干管樁基施工工藝研究和優化

王炳軍

摘要：本文以杭州市對施工區內三污干管保護為背景，通過改進樁基施工工藝，減小對周邊的影響，以達到保護三污干管的目的。

關鍵詞：三污干管保護;樁基;鋼套管

1工程概況

三污干管是城市排污系統的命脈，直接影響城市居民的生活，在目前大規模城市基礎建設中，不可避免的會影響三污干管的安全。所以，城市基礎建設中對三污干管的保護，成為建設過程中的一項重要工作。

在杭州某快速路工程中，三污干管基本位于南側非機動車道下，距離高架下部結構距離較近（詳見下表），因此下部結構施工時將影響三污干管的安全，需加以保護。

2三污干管保護方案選擇

根據物探資料，三污干管與橋梁下部結構的關系，在樁基施工中需采取措施對三污干管給予保護。地質勘察報告顯示涉及的地層均為雜填土、粘質粉土、砂質粉土，地下水位埋深和變化幅度受季節和大氣降水的影響。

經研究論證，可通過優化鉆孔樁施工工藝，減小施工中對三污干管的影響，達到保護三污干管的目的，且提高施工效率、降低成本。樁基施工采用鋼套管將鉆孔樁與三污干管隔離的鋼套管方案，樁基施工前，采用液壓全套管樁機下沉鋼套管，套管長度范圍考慮從地表面到三污干管底以下5D（D為樁基直徑）深度，總長約10m-18m。鋼套筒直徑1.4米，壁厚為22mm。

3準備工作

（1）根據綜合管線圖紙以及高架橋梁設計施工圖，結合現場實際情況，按照每承臺、每樁基位置，對三污干管進行降水、開挖暴露的方式確定三污干管的具體位置。距離三污干管南北兩側3-5m范圍內設置降水井，降水井深度控制在三污干管頂部以上范圍。

（2）確定管線的具體位置后，暴露三污干管頂部10-20cm高度，并使用明顯的標牌標明，進行保護。在暴露出的管頂上部使用φ150PVC管道與三污干管使用環氧樹脂可靠粘結，作為后期樁基施工時對管頂沉降的觀測孔使用。PVC管道埋設深度為露出地面50cm以上，并用明顯的標志加以保護。考慮施工期間不確定因素，監測孔埋設范圍按照施工區域兩頭各5m范圍進行監測。

（3）再次根據施工圖設計樁基位置進行放樣，埋設樁基鋼套管（鋼套管加工在鋼結構加工廠加工，鋼套管制作采用鋼板卷管焊接管，內徑比設計樁徑大200mm），鋼套管上部高出地面1.2-1.5m，以便后續鋼套管加長焊接方便。

4成孔工藝

采用MLC200型液壓全套管樁機自帶抓機及KH280型旋挖鉆機配合施工。采用全套管樁機埋設鋼套管配合抓機成孔，壓人第一節套管，然后用抓機從套管內取土，一邊取土，一邊繼續下壓套管，始終保持套管底口距掏土開挖面大于5m。第一節套管壓入土中后（地面上留1.2-1.5m，以便于接管），檢測垂直度，如不合格則進行糾偏，如合格則安裝第二節套管繼續下壓取土，如此重復，直至達到三污干管基底設計標高后采用旋挖鉆機成孔。騎跨及避讓一個墩臺有數根的樁基，每根施工間隔大于24小時，施工過程中做好三污干管監測工作。

5三污干管保護變形監測

本工程監測工作為樁基施工期間對三污干管的變形監測，施工期間由于擠土效應，會對周邊環境產生一定的消極影響，必須周期性進行觀測，及時發現隱患，并根據監測成果相應地及時調整施工速率及采取相應的措施，確保安全。通過將監測數據與預測值作比較，判斷上一步施工工藝和施工參數是否符合或達到預期要求，同時實現對下一步的施工工藝和施工進度控制。

三污干管保護監測主要是污水管的垂直位移及水平位移監測。為保證監測數據的精度，監測工作采用整體布設，分級布網的原則，基準網按照國家Ⅱ等水準測量規范要求執行，高程監測基準網使用徠卡DNA03電子水準儀及配套因瓦尺，外業觀測嚴格按規范要求的二等精密水準測量的技術要求執行，按間接平差法進行嚴密平差計算，得到兩期垂直位移變化量和累計變化量。監測點水平位移測量采用軸線投影法，得到垂距兩期變化量及累計變化量，垂直變化以向上為正、向下為負，水平變化以順樁號方向向左為正、向右為負。

本工程報警設計指標為日變化量不大于2mm，累計變化量不大于10mm，在壓人長套管及樁基施工期間基本保持每天監測3次的監測頻率。摘選4個承臺處的三污干管最近點的監測數據如下表。

通過監測數據分析發現，水平方向最大日變化量為0.5mm，累計變化最大0.59mm，垂直方向最大日變化量為0.41mm，最大累計變化量為0.83mm，改進優化后的樁基施工工藝對三污干管影響很小，達到了樁基施工中保護三污干管的目的。

6結束語

經全標段臨近三污干管26根樁基實踐證明，采用全套管樁機施工，精確度高（水平定位和垂直度）;利用的是現有的成熟的施工工藝，工藝簡單可靠、施工簡便;屬于靜壓無振動施工，不改變周邊土體結構，不對臨近管線采取措施加固，所以對周邊影響很小;70米長樁基一天完成，施工速度快;相比一般的樁基施工，只增加了壓入鋼套管的費用，三污干管保護成本低。這種方法在其他周邊管線比較復雜的工程中可以推廣使用。