市政污水排水管网工程基坑开挖支护施工技术

夏军

摘要：现阶段，社会经济的快速发展也伴随着环境污染的加剧，环境保护已成为我国的基本国策，城市污水处理问题十分重要。近年来，我国城市污 水处理取得了巨大成就，在一定程度上推动了现代城市化进程。同时，现阶段城市污水处理存在设施设备老化、截污管道设施不健全、设备维护费用高、 技术相对落后、管网管理落后等问题，造成故障和二次污染。随着城市污水处理负荷的不斷增加和污水处理厂出水水质要求的不断提高，这些问题的弊端 日益明显。对城市污水排水管网工程基坑开挖支护施工技术进行了分析。

关键词：城市污水排水管网工程;基坑开挖支护;施工技术;分析研究

1 项目概述

某市政工程污水切割管道全长 329.068km，包括顶管和明挖两部分，长 度分别为 44.227km 和 281.841km，管径为 DN400～DN1200mm。主要施工方 法为支架开挖和顶管。管道开挖深度 2～4.5m，地下水位较低。开挖深度范 围内基岩主要为白垩系泥质粉砂岩和燕山期花岗岩，土层主要为第四系冲 洪积层、坡积层和残积层。截污管道施工位置主要集中在市政道路上，周 边建筑物较多。部分管道与房屋之间的距离仅为 2m 左右，基坑开挖时容易 破坏周围建筑物的稳定性。此外，在以往市政建设中，电力、燃气等相关 地下管线均在现场敷设，且空间分布复杂，不利于截污管线的正常开挖和 支护。总的来说，本工程施工干扰因素多，质量控制要求高。

2 基坑开挖支护施工技术

2.1 边坡开挖施工技术

在露天场地开挖时，宜采用边坡开挖的方法，期间根据实际情况采取 排水措施，减少水蚀，尽量保持边坡的稳定。考虑土质和开挖深度，确定 边坡开挖的坡比，即 1∶0.5 ～ 1∶1.为保证边坡稳定，可适当增加开挖口宽 度，开挖面坡度适当。从适用性的角度看，当埋深小于 2m 时，可以采用边 坡开挖，既有足够的边坡开挖空间，也可用于岩层地质基础沟槽施工。开 挖深度应在 1.5m 以内。由于特殊原因开挖深度超过 1.5m 时，在这种情况 下，下坡开挖将占用较大场地，且场地建筑物密集，开挖深度超过 1.5m 不 可行。在浅层开挖中，边坡开挖的经济效益是突出的，但也存在局限性，即回填土工作量大，因此广泛应用于露天场地及周边建筑物数量不多的施 工现场。

2.2 板支护开挖施工技术

当开挖深度较大时，如果仍采用边坡开挖方法，将存在工程量大、造 价高的局限性。此时，采用平板开挖法较为合适。在基坑开挖深度小于 2m 的基坑施工中，采用板式支护开挖的方法是可行的，单段开挖量不超过 6m，按顺序施工。本段管道施工完毕，回填到位后，如无质量问题，按此顺序 进行下一步管道施工。板支架开挖时，应按自上而下的顺序进行开挖。及 时采取支护措施，确保模板挡土和支撑顶板严密。如果模板难以与背土紧 密接触，则应在模板中填充沙子。在基坑开挖中，为了提高排水效率，减 少水体对基坑施工的影响，修建排水沟。此外，为了保证结构的整体稳定 性，需要在基坑的末端设置角支撑。

2.3 槽钢支护及开挖施工技术

开挖深度为 2m≤H<3m，可采用钢槽支护开挖。根据实际施工情况，单个路段的长度通常为 50m。建议使用单独驾驶的方法。每设置一根根部 后，将其与第一根根部牢固焊接。从而逐步形成完整的槽钢结构体系。在 槽钢铺设过程中，仪器用于检查槽钢，并根据测量结果及时纠正偏差。如 有明显倾斜现象，则用钢丝绳拉桩身，边拉边打，按少量次数逐渐纠正。槽钢就位后，用安全链将围檩固定在槽钢顶部，防止其脱落。

基坑开挖连续回填时，当到达横向支撑和围护檩条时，应从下到下依 次拆除横撑和围护檩条。在此期间，应加强保护，避免构件异常脱落。拆 除的构件应分类放置在不会影响周围正常交通的区域。当淤泥或其它软土 层分布在基座下方时，地基应进行抛石和滚压处理，开挖后应支撑管道底 部。当基坑回填时，支架不能拆除。回填到一定高度后，确认现场无安全 问题后，方可将槽钢拔出。槽钢支架刚度小，受开挖扰动影响，容易出现 大变形现象，其抗弯能力不足，有失稳的可能，因此在顶部应用支架后。当施工现场地下水位较高时，应采取隔水、排水和降水措施。

2.4 拉森钢板桩支护及开挖施工技术

拉森钢板桩可用于基坑开挖深度 3m 以上的基坑支护。单段长度为 50m，可根据实际情况灵活调整。开挖时应及时设置内支撑，上部支撑就位后再开挖下部。

如果开挖深度范围内有中粗砂等强透水层，将明显增加排水难度，因 此也可采用拉森钢板桩支护方法。此外，如果基坑的深度大，地下水位高，那么此时设置钢板桩是非常必要的，它可以用作支撑结构，并具有保持土 壤、防水和防砂的多种效果。钢板桩施工过程中可能存在较大的摩擦阻力，建议刷黄油或其他润滑油进行润滑。第一层围檩安装高度离地约 50cm，现 场设置的围檩支撑要求稳定。为减少钢板桩沉桩过程中的噪声污染，尽可 能采用静压法。钢板桩在拔桩过程中容易取出更多的土，拔桩后会形成桩 孔，需要填砂或水泥浆回填。

钢板桩开挖后，可能出现桩顶倾斜、坑底土体抬升等异常情况，可能 与现场存在软土、钢板桩埋深不足有关。对此，要提前做好勘察工作，明 确施工深度范围内的岩土特性，根据具体深度要求，有效控制钢板桩的埋 设深度。一般来说，在板桩施工期间，可以补充压实灌浆。此外，如果钢 板桩支承角的锁具连接不紧密，则容易产生砂流，还需要进行压密灌浆。

3 特殊部位开挖支护施工技术

3.1 检查井、截水井和交叉井的施工

在施工过程中，当开挖检查井、截水井、交叉井等特殊井时，井位的 宽度会比管沟的宽度大，增加了开挖和支护作业的难度。槽的不同部分之 间应形成连接关系。当不同路段过渡时，宜采用 90°突变法，或根据实际 施工情况选择 45°渐变法。在过渡段打桩时，需要提高第一、第二钢板桩的 定位精度，要求打桩位置和方向准确，以便为后续钢板桩的定位提供参考。

检查井应组织预制井的吊装作业，或进行现场施工。在这个时候，这 是很难支持的。如果采用常规支护方法，容易影响施工工作面，如施工空 间有限，则相关工作难以顺利开展。在这方面，需要优化施工技术。槽钢 或钢板桩就位后，可在顶部设置电缆，然后将其锚固在周围地面或建筑物 上。这样可以更有效地提高支护效果，保证整体稳定性。

在截水井或交叉井的施工中，应将污水和雨水管道的流量（流速、流 量）作为关键内容。宜采取导流、截流等控制效果较好的措施。首先，施 工段上下部分被封堵。例如，可以在两个地方使用密封气囊和临时墙的方 法，并且可以使用适当规格的泵从检查井快速提取上游截留的污水。其次，这部分污水通过使用临时导管排入周围的污水管道。采用此方法后，如果 井内水量满足要求，可正式采用槽钢或钢板桩作为此类装置的支撑作用。

3.2 硬岩地质条件下的施工

对于全风化、强风化岩石等高硬度岩层，槽钢、钢板桩的方法不可行，难以打入，甚至无法打入到位。为此，可以使用长螺旋钻将沙子插入孔中。在施工前，对可开挖的表层土进行现场勘察和边坡开挖处理，有利于保持 基坑上部结构的稳定性，创造更安全的施工环境。根据岩层本身的稳定性，可采用先开挖后支护的作业方法。操作设备可以是风镐或凿岩机，由专家 操作。在此期间，可以及时观察岩层的实际特征，澄清岩层的变化，从而 灵活调整操作参数。开挖结束后，设置槽钢，形成支护结构。

4 结论

综上所述，在市政污水排水管网工程中，深基坑施工是关键和难点内 容，对开挖和支护水平提出了更高的要求，需要合理应用施工技术。本文 结合市政污水排水管网工程实例，对基坑开挖支护施工技术进行了探讨，提出了技术要点，希望能为类似工程提供参考。

参考文献：

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[2]姜龙春.试析市政道路污水管网的优化改造设计[J].河南建材，2017 （06） ：138-139.