市政污水排水管網工程基坑開挖支護施工技術

夏軍

摘要：現階段，社會經濟的快速發展也伴隨著環境污染的加劇，環境保護已成為我國的基本國策，城市污水處理問題十分重要。近年來，我國城市污 水處理取得了巨大成就，在一定程度上推動了現代城市化進程。同時，現階段城市污水處理存在設施設備老化、截污管道設施不健全、設備維護費用高、 技術相對落后、管網管理落后等問題，造成故障和二次污染。隨著城市污水處理負荷的不斷增加和污水處理廠出水水質要求的不斷提高，這些問題的弊端 日益明顯。對城市污水排水管網工程基坑開挖支護施工技術進行了分析。

關鍵詞：城市污水排水管網工程;基坑開挖支護;施工技術;分析研究

1 項目概述

某市政工程污水切割管道全長 329.068km，包括頂管和明挖兩部分，長 度分別為 44.227km 和 281.841km，管徑為 DN400～DN1200mm。主要施工方 法為支架開挖和頂管。管道開挖深度 2～4.5m，地下水位較低。開挖深度范 圍內基巖主要為白堊系泥質粉砂巖和燕山期花崗巖，土層主要為第四系沖 洪積層、坡積層和殘積層。截污管道施工位置主要集中在市政道路上，周 邊建筑物較多。部分管道與房屋之間的距離僅為 2m 左右，基坑開挖時容易 破壞周圍建筑物的穩定性。此外，在以往市政建設中，電力、燃氣等相關 地下管線均在現場敷設，且空間分布復雜，不利于截污管線的正常開挖和 支護。總的來說，本工程施工干擾因素多，質量控制要求高。

2 基坑開挖支護施工技術

2.1 邊坡開挖施工技術

在露天場地開挖時，宜采用邊坡開挖的方法，期間根據實際情況采取 排水措施，減少水蝕，盡量保持邊坡的穩定。考慮土質和開挖深度，確定 邊坡開挖的坡比，即 1∶0.5 ～ 1∶1.為保證邊坡穩定，可適當增加開挖口寬 度，開挖面坡度適當。從適用性的角度看，當埋深小于 2m 時，可以采用邊 坡開挖，既有足夠的邊坡開挖空間，也可用于巖層地質基礎溝槽施工。開 挖深度應在 1.5m 以內。由于特殊原因開挖深度超過 1.5m 時，在這種情況 下，下坡開挖將占用較大場地，且場地建筑物密集，開挖深度超過 1.5m 不 可行。在淺層開挖中，邊坡開挖的經濟效益是突出的，但也存在局限性，即回填土工作量大，因此廣泛應用于露天場地及周邊建筑物數量不多的施 工現場。

2.2 板支護開挖施工技術

當開挖深度較大時，如果仍采用邊坡開挖方法，將存在工程量大、造 價高的局限性。此時，采用平板開挖法較為合適。在基坑開挖深度小于 2m 的基坑施工中，采用板式支護開挖的方法是可行的，單段開挖量不超過 6m，按順序施工。本段管道施工完畢，回填到位后，如無質量問題，按此順序 進行下一步管道施工。板支架開挖時，應按自上而下的順序進行開挖。及 時采取支護措施，確保模板擋土和支撐頂板嚴密。如果模板難以與背土緊 密接觸，則應在模板中填充沙子。在基坑開挖中，為了提高排水效率，減 少水體對基坑施工的影響，修建排水溝。此外，為了保證結構的整體穩定 性，需要在基坑的末端設置角支撐。

2.3 槽鋼支護及開挖施工技術

開挖深度為 2m≤H<3m，可采用鋼槽支護開挖。根據實際施工情況，單個路段的長度通常為 50m。建議使用單獨駕駛的方法。每設置一根根部 后，將其與第一根根部牢固焊接。從而逐步形成完整的槽鋼結構體系。在 槽鋼鋪設過程中，儀器用于檢查槽鋼，并根據測量結果及時糾正偏差。如 有明顯傾斜現象，則用鋼絲繩拉樁身，邊拉邊打，按少量次數逐漸糾正。槽鋼就位后，用安全鏈將圍檁固定在槽鋼頂部，防止其脫落。

基坑開挖連續回填時，當到達橫向支撐和圍護檁條時，應從下到下依 次拆除橫撐和圍護檁條。在此期間，應加強保護，避免構件異常脫落。拆 除的構件應分類放置在不會影響周圍正常交通的區域。當淤泥或其它軟土 層分布在基座下方時，地基應進行拋石和滾壓處理，開挖后應支撐管道底 部。當基坑回填時，支架不能拆除。回填到一定高度后，確認現場無安全 問題后，方可將槽鋼拔出。槽鋼支架剛度小，受開挖擾動影響，容易出現 大變形現象，其抗彎能力不足，有失穩的可能，因此在頂部應用支架后。當施工現場地下水位較高時，應采取隔水、排水和降水措施。

2.4 拉森鋼板樁支護及開挖施工技術

拉森鋼板樁可用于基坑開挖深度 3m 以上的基坑支護。單段長度為 50m，可根據實際情況靈活調整。開挖時應及時設置內支撐，上部支撐就位后再開挖下部。

如果開挖深度范圍內有中粗砂等強透水層，將明顯增加排水難度，因 此也可采用拉森鋼板樁支護方法。此外，如果基坑的深度大，地下水位高，那么此時設置鋼板樁是非常必要的，它可以用作支撐結構，并具有保持土 壤、防水和防砂的多種效果。鋼板樁施工過程中可能存在較大的摩擦阻力，建議刷黃油或其他潤滑油進行潤滑。第一層圍檁安裝高度離地約 50cm，現 場設置的圍檁支撐要求穩定。為減少鋼板樁沉樁過程中的噪聲污染，盡可 能采用靜壓法。鋼板樁在拔樁過程中容易取出更多的土，拔樁后會形成樁 孔，需要填砂或水泥漿回填。

鋼板樁開挖后，可能出現樁頂傾斜、坑底土體抬升等異常情況，可能 與現場存在軟土、鋼板樁埋深不足有關。對此，要提前做好勘察工作，明 確施工深度范圍內的巖土特性，根據具體深度要求，有效控制鋼板樁的埋 設深度。一般來說，在板樁施工期間，可以補充壓實灌漿。此外，如果鋼 板樁支承角的鎖具連接不緊密，則容易產生砂流，還需要進行壓密灌漿。

3 特殊部位開挖支護施工技術

3.1 檢查井、截水井和交叉井的施工

在施工過程中，當開挖檢查井、截水井、交叉井等特殊井時，井位的 寬度會比管溝的寬度大，增加了開挖和支護作業的難度。槽的不同部分之 間應形成連接關系。當不同路段過渡時，宜采用 90°突變法，或根據實際 施工情況選擇 45°漸變法。在過渡段打樁時，需要提高第一、第二鋼板樁的 定位精度，要求打樁位置和方向準確，以便為后續鋼板樁的定位提供參考。

檢查井應組織預制井的吊裝作業，或進行現場施工。在這個時候，這 是很難支持的。如果采用常規支護方法，容易影響施工工作面，如施工空 間有限，則相關工作難以順利開展。在這方面，需要優化施工技術。槽鋼 或鋼板樁就位后，可在頂部設置電纜，然后將其錨固在周圍地面或建筑物 上。這樣可以更有效地提高支護效果，保證整體穩定性。

在截水井或交叉井的施工中，應將污水和雨水管道的流量（流速、流 量）作為關鍵內容。宜采取導流、截流等控制效果較好的措施。首先，施 工段上下部分被封堵。例如，可以在兩個地方使用密封氣囊和臨時墻的方 法，并且可以使用適當規格的泵從檢查井快速提取上游截留的污水。其次，這部分污水通過使用臨時導管排入周圍的污水管道。采用此方法后，如果 井內水量滿足要求，可正式采用槽鋼或鋼板樁作為此類裝置的支撐作用。

3.2 硬巖地質條件下的施工

對于全風化、強風化巖石等高硬度巖層，槽鋼、鋼板樁的方法不可行，難以打入，甚至無法打入到位。為此，可以使用長螺旋鉆將沙子插入孔中。在施工前，對可開挖的表層土進行現場勘察和邊坡開挖處理，有利于保持?基坑上部結構的穩定性，創造更安全的施工環境。根據巖層本身的穩定性，可采用先開挖后支護的作業方法。操作設備可以是風鎬或鑿巖機，由專家?操作。在此期間，可以及時觀察巖層的實際特征，澄清巖層的變化，從而?靈活調整操作參數。開挖結束后，設置槽鋼，形成支護結構。

4 結論

綜上所述，在市政污水排水管網工程中，深基坑施工是關鍵和難點內 容，對開挖和支護水平提出了更高的要求，需要合理應用施工技術。本文 結合市政污水排水管網工程實例，對基坑開挖支護施工技術進行了探討，提出了技術要點，希望能為類似工程提供參考。

參考文獻：

[1]張敬軍.市政排水中污水與排水管道設計的相關探討[J].資源節約與 環保，2018（07）：89.

[2]姜龍春.試析市政道路污水管網的優化改造設計[J].河南建材，2017 （06） ：138-139.