深基坑工程对压力管道的保护施工技术_刘波.pdf

1工程概况东三环快速路工程施工第六标段位于哈尔滨市道外区，道路线位沿现状化工路走向。其中，深 基坑 范 围为K39+385.94139+685.941（PM260#PM266#），PM261#主墩基坑长18.5 m、宽8.5 m、深7.5 m，基坑内贯穿2根800 mm、2根1 700mm热力管道，因该管线处于运行状态，不能改迁，所以要进行保护。工程地质由上到下分别为：0.9 m厚黏土、5.2 m厚中砂、2.1 m厚全风化泥岩、2 m强风化泥岩、2.5 m中风化泥岩、5 m中风化泥岩，地下水位4.7 m。2需要解决的问题1）4根热力管道均处于运行状态，基坑开挖前，需对管道进行保护，使管道不发生变形、断裂等危险。2）管道位置无法施打钢板桩防护，需对管道上方及下方的土体进行有效支护，防止此部分成为基坑支护的薄弱环节。3管道保护的设计1）基坑支护结构形式采用15.0 m拉森钢板桩+内支撑的支护结构形式。2）基坑上部地面2 m范围内做硬铺装，并做好挡水围堰、散水坡、安全防护网、警示红灯。3）内支撑采用双拼40#b型工字钢，转角处设角支撑。4）钢围檩采用双拼40#b型工字钢，连续设置。5）围檩下部的钢牛腿托架采用20#槽钢，间距1.5 m设置。6）热力管道保护可采用悬吊法或支撑法，悬吊法适用于跨度较小的基坑，支撑法适用于跨度较大的基坑。本工程采用门式钢架支撑法保护热力管道，热力管道基坑内采用2组门式钢架支撑保护，两端基坑边缘采用36#b型工字钢做横梁支撑深基坑工程对压力管道的保护施工技术Protection Construction Technology of Pressure Pipe inDeep Foundation Pit Engineering刘波（中国铁建港航局集团有限公司总承包分公司，广东 珠海 519000）LIU Bo(CRCC Harbor&Channel Engineering Bureau Group General Contraction Company，Zhuhai 519000,China)【摘要】结合哈尔滨东三环快速路工程项目，针对 2 根 800mm 和 2 根 1700mm 的供热压力管道穿越桥梁深基坑工程的防护设计、关键技术、施工及拆除方法、控制要点、施工后的监测分析等内容进行了详细的介绍。工程最终取得了良好的施工效果。【Abstract】Combined with the Harbin East Third Ring Road project,aims at this project that two heating pressure pipes with diameterof 800 mm and two with diameter of 1 700 mm passing through deep foundation pit of bridge,This paper introduces the protection design,key technologies,construction and demolition methods,control points,monitoring and analysis after construction in detail.The projectfinally achieved good construction results.【关键词】深基坑；压力管道保护；城市桥梁；管道监测【Keywords】deep foundation pit;pressure pipeline protection;urban bridge;pipeline monitoring【中图分类号】U455.4【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2023）01-0149-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.01.248【作者简介】刘波（1987），男，湖北松滋人，工程师，从事市政工程施工研究。Construction Technology工程施工技术149Construction&DesignForProject工程建设与设计热力管线，横梁与拉森桩焊接牢固，两端各设一个钢牛腿托架。7）热力管线上方及下方无拉森桩支护处，采用20#槽钢自上而下横向满铺挡土。挡土板两侧设置36#工字钢立柱，1.7 m双管中间也设置1根工字钢立柱。基坑支护示意图如图1、图2所示。18 5001 700双拼 40#工字钢围檩横梁 36#工字钢与钢板桩焊接牢固支撑立柱 36#工字钢长 12 m内支撑双拼10#工字钢800 8002004001 7002 8002 6008 5002 600图 1基坑支护平面图（单位：mm）图 2基坑支护立面图（单位：mm）4总体施工方法基线确定定桩位钢板桩施打土方第一层开挖至内支撑标高以下0.5 m，第一道内支撑施工及腰梁安装验收合格后，第二层土方开挖至热力管线底部，打入支撑立柱（36#b型工字钢），在立柱下人工挖槽安装门式钢架将热力管线支撑顶牢土方第三层开挖至第二道内支撑标高下0.5 m，第二道内支撑施工及腰梁安装验收合格后，土方第四层开挖至基底标高，承台基础施工基础施工完毕后，逐层回填至围檩标高后拆除内支撑及围檩，继续回填至地面拔桩。4.1钢板桩施工钢板桩选用桩长15 m的型拉森钢板桩，钢板桩进场后，要对钢板桩的各项技术参数进行验收，满足要求方可使用。钢板桩施打前，要对钢板桩平面位置和垂直度进行校正，确保钢板桩施打后平面位置及垂直度满足要求1。选择大功率的振拔机进行施打，避免钢板桩遇到坚硬地质发生回弹、无法进尺等，保证钢板桩入土深度满足要求。拔桩前，采用水撼砂将基坑进行回填，回填至钢围檩下部并夯实，然后拆除内支撑、腰梁，拆除完成回填至地面后，用振拔锤进行拔桩。4.2基坑支撑体系施工4.2.1钢支撑预拼装施工支撑体系安装前，首先要进行预拼装，根据实际的基坑钢板桩支护的平面尺寸下料，预拼装前，要保证地面平整，确保支撑体系无变形，对设置支撑的位置定位准确，预拼装检查合格后，对支撑体系的每个构件进行编号，记录安装位置，正式安装时，按编号记录的预定位置进行准确安装。4.2.2钢支撑吊装施工围檩安装前，先在钢板桩上焊接钢牛腿托架，托架间距1.5 m，先焊接基坑4个角的牛腿托架，然后挂线依次焊接中间各部位的托架，以确保托架顶面高程一致。钢支撑及围檩采用25 t汽车吊，整根进行吊装，钢支撑与围檩安装的角度要正确，不得偏心受力，钢支撑与围檩间的间隙要用钢板或钢楔填满，确保整个支撑系统的传力达到最佳效果。钢支撑安装完成后，在两个端头也要设置托架进行固定，防止钢支撑在施工过程中发生碰撞或围檩变形等原因掉落，发生事故。4.2.3钢支撑拆除钢支撑拆除前，应回填夯实支撑标高处，再分次拆除钢支撑，回填至地面后，再拔出钢板桩，进行钢支撑拆除，采用“先支后拆、后支先拆”的原则，由于钢支撑受力，难以拆除。拆除前，先设置1根临时支撑对围护结构预加应力，解除将要拆除的钢支撑约束，然后依次逐根对钢支撑进行拆除。钢支撑全部拆除后，进行围檩和钢牛腿托架进行逐步拆除。4.3管线保护施工开挖至热力管线底标高后，施打门式钢架支撑立柱（36#b150型工字钢），在热力管线下挖槽，将支撑横梁与立柱焊接牢固并与热力管线顶紧，管线边缘用弧形三角斜铁固定。挡土板的安装由上向下进行，工字钢立柱可作为挡土板的竖向滑道，随着土方开挖，横向槽钢挡土板由上向下滑动。拆除作业时，基坑其他位置采用水撼砂逐层回填至管道底部，稳定管道后，管道支架位置预留作业空间，将管道支架拆除后，再进行全面回填2-3。4.4土方开挖施工1）土方采用长臂挖掘机+人工配合的方式进行开挖，分区块、分层进行，开挖时，要注意避免碰到管道，管道周围及下方挖掘机难以进行的地方，由人工进行开挖。开挖过程中要注意，结合内支撑标高随挖随上腰梁。2）施工顺序：场地平整钢板桩施工井点降水施工内支撑施工基坑开挖（土方分4次进行开挖）。第一次土方开挖至第一道撑标高-0.5 m，设置支撑及管道上部挡土板。第二次土方开挖至管道底部，设置管道支架。第三次土方开挖至第二道撑标高-0.5 m，设置支撑。第四次土方开挖至基坑底，设置管道底部挡土板，基坑底部预留0.3 m人工挖土，避免超挖，浇筑混凝土垫层、承台结构施工作业。待承台结构作业完成后，逐层回填土并拆除内支撑至地面标高。5工程应用效果评价5.1管道监测点布设采用直接法进行管道沉降监测，即在开挖的管道上用油漆或记号笔直接进行标记。在管道两端距管道端部1 m位置及管道中间各设置1个监测点，4根管道共计设置12个监测点，进行沉降监测。5.2监测数据分析管道支撑安装完成后，采用水准仪对管道上的12个监测点进行监测，监测频率为1次/d。监测结果显示，第1天第5天，各监测点的沉降速率为02 mm/d；第5天第6天各监测点的沉降速率为01 mm/d，具体如图3所示。前6天为基坑开挖阶段，由于支护结构与管道之间的节点间隙、支撑结构的弹性变形及非弹性变形影响、开挖过程中对管道的扰动等因素，变化速率相对较大，第7天开始趋于稳定。图 3沉降监测趋势图5.3施工过程中管线保护效果评价结果从监测结果上来看，管道沉降速率2 mm/d，最大沉降量8 mm，均满足规范要求，且第7天趋于稳定状态。由此可见，此种管线保护措施可行，且施工起来简单方便。6结语根据东三环项目地质情况、水文情况，在保证施工安全、节约施工成本、满足施工进度及不影响既有管道正常运行的情况下，选择了合理的支护形式，从实践中来看，该施工方法有着独特的优点，安拆便捷、支护材料周转率高，提高了施工安全性、经济性，可以在类似的工程中进行推广使用。【参考文献】1赵锐，马鹏强，程东风.污水管道工程中深基坑支护与管线保护研究J.工程建设与设计，2021（2）：41-42.2丁海潮，杨俊，王承山，等.某过江隧道深基坑工程重要管线保护施工技术J.施工技术，2014（13）：89-93.3许泽琪.跨越深基坑排水管悬挂保护施工技术探讨J.建设监理，2019（3）：77-80.【收稿日期】2022-11-15Construction Technology工程施工技术151