騎跨污水管的地下連續(xù)墻施工方法探討

吳小平

(安徽鐵建工程有限公司，安徽 蚌埠 233040)

1 問題的提出

地下連續(xù)墻具有截水、防滲、承重、擋水等功能，已在基坑工程中得到了廣泛應(yīng)用[1～4]。在地下連續(xù)墻施工過程中遇到現(xiàn)有地下管線時(shí)，通常會(huì)采用切改地下管線的措施，或?qū)⒌叵鹿芫€臨時(shí)移位到擴(kuò)大的路面，待地下連續(xù)墻施工完成后再將地下管線移至原位。但是，地下連續(xù)墻在施工過程中如遇地下污水管道，當(dāng)雨季來臨時(shí)，污水管線將無法進(jìn)行切改，這將嚴(yán)重影響地下連續(xù)墻的施工工期[5～12]。因而，有時(shí)需在污水管不遷移情況下進(jìn)行地下連續(xù)墻的施工。

吳九江等[13]提出了一種騎跨現(xiàn)有污水管的地下連續(xù)墻槽段設(shè)計(jì)施工方法，需“通過鋼筋籠滑輪和校正鋼絲拉動(dòng)左右兩側(cè)鋼筋籠，使兩側(cè)鋼筋籠銜接”。當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻深度較大時(shí)，每副鋼筋籠重達(dá)數(shù)噸，要在溝槽中實(shí)現(xiàn)“拉動(dòng)左右兩側(cè)鋼筋籠，使兩側(cè)鋼筋籠銜接”，施工難度非常較大，甚至難以實(shí)現(xiàn)。可見，有必要發(fā)展騎跨污水管的地下連續(xù)墻實(shí)用施工方法。

當(dāng)污水管埋深較大(至少為地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)深度的一半)，且污水管線無法遷移時(shí)，需探討一種合理施工方法形成的騎跨污水管的地下連續(xù)墻。

2 騎跨污水管的地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)

當(dāng)污水管埋深較大(至少為地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)深度的一半)，污水管直徑較大且無法遷移，污水管貫穿地下連續(xù)墻位置，且地下連續(xù)墻主體采用現(xiàn)澆、順作法施工時(shí)，可采用騎跨污水管的地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)方案。

騎跨污水管的部分逆作法地下連續(xù)墻，包括污水管影響范圍之外的左幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、右幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻及污水管周邊的逆作法施工地下連續(xù)墻；左幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、右幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻均采用順作法施工；逆作法施工地下連續(xù)墻為從上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻底部開始的、由上而下逐段逆作法施工形成的地下連續(xù)墻；污水管被包裹在逆作法施工地下連續(xù)墻中，如圖1所示。圖1中A區(qū)、B區(qū)為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，按傳統(tǒng)施工方法進(jìn)行施工；B區(qū)地連墻應(yīng)距離污水管保留一定的安全距離；C區(qū)為逆作法施工的地下連續(xù)墻部分，其把整個(gè)污水管包裹、圍住。

圖1 騎跨污水管周邊地下連續(xù)墻分區(qū)示意

上述提及的 “左幅”“右幅”為方位詞，是泛指污水管兩側(cè)的地下連續(xù)墻，并不代表固定的方位與指向。“影響范圍之外”，是指周邊的地下連續(xù)墻開挖溝槽、吊放鋼筋籠、澆筑混凝土、振搗等施工作業(yè)時(shí)，對污水管的影響非常小，污水管不會(huì)因?yàn)橹苓叺叵逻B續(xù)墻的施工而產(chǎn)生超過規(guī)范允許的變形。“影響范圍”的界定，應(yīng)根據(jù)具體的工程地質(zhì)條件、管線參數(shù)、當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合確定。

對于A塊地連墻，其設(shè)計(jì)方法可按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》[14]執(zhí)行；對于B區(qū)、C區(qū)地連墻，其受力分析如圖2所示。圖中Pak、Ppk分別為主動(dòng)土壓力強(qiáng)度、被動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；(Eak)B、(Eak)C為各內(nèi)支撐軸力設(shè)計(jì)值；Ni為B區(qū)、C區(qū)范圍內(nèi)主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；Epk為被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；h1為B區(qū)地連墻的高度；h2為C區(qū)地連墻位于坑底以上的高度；ld為C區(qū)地連墻的嵌固深度；V為B區(qū)與C區(qū)交接處的剪力。

圖2 騎跨污水管周邊地下連續(xù)墻受力分析

A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)地連墻的正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力按照國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[15]有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。B區(qū)與C區(qū)交接處的剪力由相互之間的植筋及輔助構(gòu)造措施承擔(dān)。

3 施工方法

逆作法施工地下連續(xù)墻中的鋼筋籠需與左幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、右幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻中的鋼筋焊接相連。確保逆作法施工地下連續(xù)墻與相鄰各幅地下連續(xù)墻之間連接緊密，滿足相關(guān)要求。

逆作法施工地下連續(xù)墻承擔(dān)的荷載不會(huì)傳遞給污水管，確保污水管的安全。若污水管承擔(dān)逆作法施工地下連續(xù)墻的部分荷載，可能導(dǎo)致污水管發(fā)生過大變形而開裂、滲漏而失效，演變成施工事故。

一種騎跨污水管的部分逆作法地下連續(xù)墻的施工方法，簡要介紹如下：

(1)準(zhǔn)確探測污水管的位置，確定其影響范圍，開挖其影響范圍之外的左右兩側(cè)溝槽，吊放左幅鋼筋籠、右幅鋼筋籠，澆筑混凝土，形成左幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、右幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻，如圖3、圖4所示。

圖3 污水管左右兩側(cè)鋼筋籠示意

圖4 污水管左右兩側(cè)地下連續(xù)墻示意

(2)開挖污水管影響范圍之外的上部溝槽，吊放上部鋼筋籠，澆筑混凝土，形成上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻，處理好左、右兩側(cè)的接頭并滿足相關(guān)要求，如圖5、圖6所示。

圖5 污水管上部鋼筋籠示意

圖6 污水管上部地下連續(xù)墻示意

(3)后續(xù)基坑工程逐步向下開挖與支護(hù)施工，開挖至污水管位置處時(shí)，鑿除地下連續(xù)墻位置處的泥土，逐段綁扎鋼筋與澆筑混泥土，基于逆作法逐漸施工最終形成包裹污水管的逆作法施工地下連續(xù)墻，如圖7與圖8所示。施工過程中，應(yīng)對污水管四周的防滲進(jìn)行專門處理，使污水管四周不會(huì)發(fā)生滲漏問題。

圖7 污水管四周逆作法地下連續(xù)墻示意

圖8 污水管周邊地下連續(xù)墻三維示意

逆作法過程中的鋼筋需植入上部及兩側(cè)已建好的地連墻中，確保施工過程中的土壓力能傳導(dǎo)至相鄰地連墻上。

4 方法的優(yōu)點(diǎn)

污水管被包裹在逆作法施工地下連續(xù)墻中，污水管四周的截水、防滲、擋水性能應(yīng)滿足要求。故逆作法施工地下連續(xù)墻的施工過程中，應(yīng)對污水管四周的防滲進(jìn)行專門處理，使污水管四周不會(huì)發(fā)生滲漏問題。

所提施工方法具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1) 污水管影響范圍之外的地下連續(xù)墻均采用現(xiàn)澆順作法完成，只有污水管附近的地下連續(xù)墻才采用逆作法施工，安排合理，未明顯增加施工難度。

(2) 污水管影響范圍之內(nèi)的地下連續(xù)墻由上而下逐段逆作法施工形成，提高了對污水管的保護(hù)力度，確保地下連續(xù)墻對污水管的影響最低到最小。

(3) 逆作法施工可較好地處理污水管與地下連續(xù)墻的連接，確保污水管處的截水、防滲、擋水滿足要求，且確保地下連續(xù)墻承擔(dān)的荷載不會(huì)傳遞給污水管，有效保護(hù)污水管的安全。

5 結(jié)論與討論

地連墻施工過程中，若下方的污水管無法遷移需保留原狀，則需考慮地連墻如何騎跨污水管。

提出了一種騎跨污水管的部分逆作法地下連續(xù)墻，包括污水管影響范圍之外的左幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、右幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻及污水管周邊的逆作法施工地下連續(xù)墻；左幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、右幅現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻均采用順作法施工；逆作法施工地下連續(xù)墻為從上部現(xiàn)澆地下連續(xù)墻底部開始的、由上而下逐段逆作法施工形成的地下連續(xù)墻；污水管被包裹在逆作法施工地下連續(xù)墻中。污水管影響范圍之內(nèi)的地下連續(xù)墻由上而下逐段逆作法施工形成，提高了對污水管的保護(hù)力度，確保地下連續(xù)墻對污水管的影響最低到最小。