探究基坑工程施工中的自来水管保护技术

刘峰

【摘要】为了提高雨水箱涵基坑稳定性，采用在自来水管外壁两侧部位压密注浆加固措施，确保了对自来水管及其周围土体的变形控制，达到了预期效果。

【关键词】紧邻基坑；自来水管道；压密注浆；监测

1工程概述

江东路部分节点改造工程清凉门大街下穿隧道，位于江东路与清凉门大街交叉口，采用短隧道形式，在清凉门大街路口西南侧，桩号K2+806～K3+011段有一根纵向自来水管，位于拟建雨水箱涵基坑西侧，并与雨水箱涵走向平行，距拟建雨水箱涵基坑围护拉森钢板桩距离仅0.3m，影响雨水箱涵的基坑开挖，施工时不迁移。此自来水管是南京市的主要供水管线，一旦施工中造成管线断水，必将对整个南京市城北部分片区用水造成很大影响。经现场调查，该自来水管为球墨铸铁管，管径DN1600，既有自来水管埋深为1.3m，管道下无基础，为防止雨水箱涵基坑开挖时自来水管道变形断裂，须对其进行保护。

2地质特征

①-1杂填土：灰黄色～褐灰色，松散，为粉质黏土混碎石、碎砖等堆填。层厚0.6～4.5m；

①-2素填土：褐黄～灰黄色，可塑为主，局部为软塑、硬塑，土质不均。由粉质黏土填积，夹少量植物根、碎石子等，填龄超过十年。密实度差异较大，道路上为密实度较好的压实填土。埋深0.6～4.5m，层厚1.5～5.5m；

①-3杂填土：灰～灰黄色，可塑为主，土质不均。由粉质黏土混卵石、块石填积，含大量木桩等，局部分布。埋深3.0～5.6m，层厚2.3～8.6m；

②-1粉质黏土：灰黄～黄灰色，软～可塑。分布于坳沟之中。埋深3.5～7.2m，层厚1.7～4.5m；

②-2粉质黏土：灰色，软～流塑，部分为淤泥质粉质黏土。分布于坳沟之中，埋深7.8～14.0m，层厚1.0～20.9m。

该沿线的特殊岩土主要为杂填土、淤泥质土、软土，杂填土厚度变化大，分布不均，软土压缩性高，强度低，高灵敏度，开挖施工时易产生触变和流塑性变形；在疏排地下水时，也易引起周围路面和建筑物的沉降变形。

3自来水管保护施工

箱涵施工流程：测量放样→凿除路面结构层→挖探沟→施工支护钢板桩→钢板桩背后灌砂→自来水管两侧压密注浆→第一次土方开挖（钢板桩顶以下100cm）→围囹和支撑安装→第二次土方开挖（挖集水坑明排水）→箱涵和污水管道施工→基坑回填→拔支护桩→沟槽两侧压密注浆→路面恢复。

自来水管保护在管外壁两侧部位采取压密注浆加固，采用拉森钢板桩支护后进行一次注浆。拉森钢板拔出时，对沟槽两侧拔出位置进行二次注浆。详见图1。

图1 自来水管保护断面图

3.1布孔

考虑浆液的均匀渗透，按梅花型布孔。在自来水管两侧布设两排注浆孔，纵向间距1.6m，横向排与排间距1.9m，以保证处理后连成一体，详见图2。

图2 自来水管加固平面示意图

3.2沉管

压浆管分段长度设为1.50m，管口与压浆泵连接采用高压胶管连接。用振动沉管器在预先埋设好孔位中，将带活络堵头的压浆管振动至设计标高。

3.3制备浆液

采用混合浆液，即水泥—水玻璃双液快凝浆液，水泥采用P42.5普通硅酸水泥，水泥用量为80㎏/m?，水灰比为0.55，水玻璃用量为2.0%。严格控制水灰比。

3.4压浆

首先在压浆管上装好球阀，球阀呈工作状态。然后将注浆管预拔0.5m，再开启浆压泵进行吸收、输浆。通过高压管将浆液压入注浆管内，此时应配合调节注浆压力、流量，以便浆液顺利压入土体内。在每一压浆段内灌入一定预估的浆量后，应停止压浆，关闭球阀。接着压其它注浆点。待其浆液稳定（一般20分钟）后，再把注浆管提起0.5m。再压浆，稳定，拔管至设计标高。压浆时应注意是否冒浆，一旦发现冒浆，应立即停止压浆，待稳定一下，水泥浆初凝后方可再次压浆。压浆压力一般控制在0.2-0.3Mpa；

经常抽验浆液，杜绝发生离析现象。浆液流量要严格控制，记录好原始记录，对压力、流量、注浆量、注浆深度、起止时间、孔号发生意外等情况均作详细记录。

3.5拔管

每一单孔灌浆后，应将注浆管先提起50cm，稍待片刻后再压浆。最后拔管前，应在注浆的同时，关闭注浆管上球管阀，然后拔出注浆管。

3.6监测

自来水管周边累计沉降和水平位移控制值为30mm，每天发展不得超过5mm，差异沉降不得超过40mm，沉降速率控制在0.5～0.7mmd。监测频率应为每天一次。

4应急措施

4.1自来水管开裂预控措施

在施工期间，加强对管线的沉降监测，信息及时反馈，指导施工。箱涵沟槽基坑严格遵循“先撑后挖，分段开挖”的施工方法，基坑分段开挖长度控制在30m，沟槽开挖完成后，快速组织箱涵主体施工，及时进行回填。

4.2自来水管开裂应急措施

当上水管线开裂及断裂时，立即启动上报及应急处理程序，并向自来水公司上报事故原因及情况。

自来管线破裂较大及对基坑周边道路、构筑物等产生严重影响时，对处于上游的阀门进行关闭。

（1）抢险物资

抢险物资：钢支撑、砂袋、雨衣、手电、水泵等。

堆放位置：抢险物资放置在基坑内不影响施工的地方。

（2）應急处理

沉降基准值为10mm，沉降预警值为20mm，控制值为30mm。进入警告范围时，应加强监控；当自来水管累计沉降值大于预警值20mm小于控制值30mm且无渗漏水时，应立即停止施工，采取在第一道横向支撑下方1.0m的位置，增加第二道横向支撑，加密监测频率为3次/d，当管线变形稳定后方可继续施工；当供水管线累计沉降值大于控制值30mm或出现渗漏水时即进入应急抢险状态，关闭两端阀门，对自来水管抢修，箱涵基坑底部采用混凝土进行全范围封闭；当供水管出现较大渗漏时，应立即停止施工，对箱涵基坑进行回填，在渗水位置面附近筑围堰，迅速起用排水设施，将积水排至附近下水管道。

立即上报监理、设计、业主、交通管理部门，同时上报自来水公司，对供水管进行抢修，对沉降异常或塌陷区的道路上进行围护、交通疏散。

5结语

经过监测单位对雨水箱涵基坑施工期间的沉降及水平位移进行的实时观测，基坑围护工程质量可靠，基坑开挖后无渗水现象。自来水管道运行情况良好，说明西侧重点基坑围护设计方案是安全可靠的，基坑施工方案切实可行，施工中采取的措施是积极有效的，自来水管保护工程取得圆满成功。

参考文献：

[1]葛明军.基坑围护施工中特大自来水管道保护技术[J].探矿工程，2009（4）.

[2]陆海翠.超深基坑施工过程中对周边地下管线的保护技术[J].建筑施工，2013（11）.