新舊市政地下排水管網(wǎng)暗挖連接綜合技術(shù)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(wǎng)工程項(xiàng)目在城市建設(shè)當(dāng)中必不可少，同時(shí)因?yàn)榻S多城市都出現(xiàn)內(nèi)澇及對城市水環(huán)境進(jìn)行治理，城市雨污分流、正本清源排水管網(wǎng)建設(shè)工程日益增多。使得地下排水管網(wǎng)工程愈發(fā)受到重視。在此前提下，地下排水管網(wǎng)建設(shè)逐漸頻繁，但同時(shí)人們也發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)建設(shè)方法的缺陷，因此開始尋求新的開挖方法，此時(shí)在不斷應(yīng)用積累之下，得出了暗挖連接綜合技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)可有效消除傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷，并有利于地下排水管網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量。

1 實(shí)例概況

實(shí)例新舊市政地下排水管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模較大，需要將新舊地下排水管相互連接，形成分流系統(tǒng)管網(wǎng)，其中主要連接段分為兩個(gè)部分（出于便捷性考慮，后續(xù)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)總長為430m。在上述基礎(chǔ)上，工程項(xiàng)目為了確保建設(shè)順利開展進(jìn)行了相關(guān)分析，分析結(jié)果顯示，在傳統(tǒng)開挖方法條件下，因?yàn)锳段、B段位于交通要道，所以貿(mào)然進(jìn)行大規(guī)模開挖，勢必引起交通堵塞，那么為了避免此類現(xiàn)象，工程項(xiàng)目在多方面權(quán)衡之下決定采用暗挖連接綜合技術(shù)來實(shí)施。

2 暗挖連接綜合技術(shù)準(zhǔn)備工作

暗挖連接綜合技術(shù)的應(yīng)用同樣需要根據(jù)實(shí)際條件來做調(diào)整，因此在正式動(dòng)工前，需要進(jìn)行相關(guān)的準(zhǔn)備工作，即地質(zhì)勘察工作，同時(shí)根據(jù)勘察結(jié)果來分析施工難點(diǎn)，下文將對此進(jìn)行分析。

2.1 地質(zhì)勘察工作實(shí)施

實(shí)例單位在地質(zhì)勘察工作當(dāng)中，首先確認(rèn)了勘察目標(biāo)即地質(zhì)條件、水文，其次通過3D掃描測繪技術(shù)來獲得了勘察結(jié)果?？辈旖Y(jié)果顯示地質(zhì)條件方面，在工程新舊地下排水管連接點(diǎn)存在大量灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，介于地質(zhì)學(xué)專業(yè)角度得知，此類土質(zhì)具有高壓縮性、高靈敏度以及力學(xué)性能較差的特點(diǎn)，如果貿(mào)然動(dòng)工可能導(dǎo)致地表大規(guī)模沉陷等不良現(xiàn)象，同時(shí)還伴有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)；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(mào)然動(dòng)工可能導(dǎo)致涌水破壞，引發(fā)不良現(xiàn)象[1]。

2.2 施工難點(diǎn)

實(shí)例工程綜合勘察工作結(jié)果、實(shí)際工作計(jì)劃進(jìn)行了相關(guān)分析，得出了三個(gè)施工難點(diǎn)，具體如下文所述。

（1）難點(diǎn)一。因?yàn)楣こ讨苓呁临|(zhì)為軟土地基，所以其十分容易受到施工時(shí)的擾動(dòng)力影響，在此影響下，除了安全系數(shù)下降以外，還可能使周邊建筑發(fā)生不均勻沉降、裂縫。

（2）難點(diǎn)二。該連接段位于城市交通要道交接點(diǎn)，周邊車流眾多，同時(shí)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(dǎo)致工程的施工作業(yè)面偏窄。

（3）難點(diǎn)三。結(jié)合實(shí)例工程地下水位分布來看，其新舊地下排水管網(wǎng)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(huán)境污染，施工安全風(fēng)險(xiǎn)極高，需采取隔水措施。

2.3 暗挖連接綜合技術(shù)方案

結(jié)合上述分析，該工程在國家技術(shù)規(guī)范下，設(shè)定了相關(guān)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(gè)步驟，理論上通過4個(gè)步驟的實(shí)施，即可保障新舊地下排水管網(wǎng)連接順利。另外，因?yàn)榘低诩夹g(shù)應(yīng)用當(dāng)中可能出現(xiàn)安全隱患，所以在注漿止水、暗挖通道工作當(dāng)中，還需要進(jìn)行支護(hù)，具體支護(hù)方法如下文所述。

3 實(shí)例暗挖連接綜合技術(shù)實(shí)施

3.1 注漿止水

實(shí)例工程主要采用旋噴加固方法來實(shí)現(xiàn)注漿止水目的。具體來說，實(shí)例施工項(xiàng)目在連接點(diǎn)地面下方的8.67m處進(jìn)行了旋噴加固，主要采用ф800高壓旋噴樁，將其打入土體當(dāng)中即可有效的整個(gè)豎向區(qū)域進(jìn)行防護(hù)，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(xiàn)象。此外，為了保障ф800高壓旋噴樁的質(zhì)量，主要選擇強(qiáng)度等級(jí)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(jīng)過測定得知，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.3MPa，滲透系數(shù)為＜1×10-8cm/s[2]。此外，在旋噴加固之后，實(shí)例工程還進(jìn)行了鋼筋桁拱梁支護(hù)，鋼筋桁拱梁支護(hù)方法是一種常見于暗挖工程當(dāng)中的支護(hù)技術(shù)，實(shí)例應(yīng)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(shè)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(hù)。

3.2 暗挖通道

在完成注漿止水工作之后，即可進(jìn)行暗挖通道工作，此項(xiàng)工作當(dāng)中，首先打開之前預(yù)留的洞口，之后利用風(fēng)鎬設(shè)備朝舊井方向進(jìn)行暗挖開鑿，當(dāng)挖至舊井井壁之后即可。其次當(dāng)挖至舊井井壁之后，因?yàn)閷?shí)際地質(zhì)松軟，為了避免塌孔等現(xiàn)象需要進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，在此條件下，該工程同樣采用鋼筋桁拱梁支護(hù)方法來達(dá)成支護(hù)目的。圖1為實(shí)例暗挖通道圖。

圖1 實(shí)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(hù)條件下鑿除舊井井壁，但因?yàn)榇嬖诘叵滤南拗?，該工程不能依照常?guī)方法鑿除。實(shí)例工程當(dāng)中，主要將常規(guī)鑿除方法分為三個(gè)部分，第一部分先測量舊井水量后建設(shè)臨時(shí)蓄水池，臨時(shí)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(nèi)注水，使新井水位達(dá)到舊井水位水平，再將舊井壁水排至臨時(shí)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?yàn)榈鼗绍浺妆粩_動(dòng)，實(shí)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(shù)來進(jìn)行鑿除，這種鑿除方法具有低噪聲、無振動(dòng)、無粉塵污染以及無擾動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，滿足實(shí)際施工的需求。

3.4 水下貫通

在上述工程完成之后，可以實(shí)施水下貫通作業(yè)。水下貫通作業(yè)當(dāng)中，實(shí)例工程先進(jìn)行了通道架設(shè)工作，此項(xiàng)工作主要啟用在舊井壁被鑿除70cm時(shí)，采用履帶起重機(jī)加工號(hào)的鋼筋、混凝土管安裝于井壁開鑿露出的結(jié)構(gòu)處，之后采用水下分節(jié)安裝工藝來完成通道連接，同時(shí)為了提高通道穩(wěn)定性，采用注漿法來填充結(jié)構(gòu)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(shè)。

當(dāng)通道凝固后，將水下剩余舊井壁鑿除，鑿除過程當(dāng)中為了避免出現(xiàn)安全事故，實(shí)例工程單位安排專人實(shí)時(shí)對水位變化進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新舊井水位出現(xiàn)較大差異之后，需要及時(shí)通知鑿除工作，同時(shí)盡快進(jìn)行注水消除水位差。最終當(dāng)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(jié)束語

本文主要分析了新舊市政地下排水管網(wǎng)暗挖連接綜合技術(shù)，分析結(jié)合實(shí)例來開展，被分為3個(gè)部分，其中第一部分對實(shí)例工程的概況進(jìn)行了介紹；第二部分分析了暗挖連接綜合技術(shù)準(zhǔn)備工作，即地質(zhì)勘察工作以及勘察結(jié)果分析工作，通過結(jié)果顯示，該工程地質(zhì)環(huán)境較差，施工時(shí)會(huì)面臨三個(gè)主要難點(diǎn)；第三部分主要介紹了實(shí)例暗挖連接綜合技術(shù)應(yīng)用方案。