双壁钢围堰在沉井顶管割接中的应用

施旭锋，吴 波

(宁波市通途投资开发有限公司，浙江宁波 315010)

双壁钢围堰在沉井顶管割接中的应用

施旭锋，吴 波

(宁波市通途投资开发有限公司，浙江宁波 315010)

WD10—WD11污水管管径为Φ2 200 mm，长度53.2 m，埋深9.0 m左右，从环城南路老井西侧接入。为保证现有4根进水管的正常使用，采取井内双壁钢围堰，箱体内浇筑混凝土隔离墙后进行割接。避免了新建临时井及连通管，节约了工期和成本，为以后类似工程提供了借鉴经验。

污水管;管道割接;双壁钢围堰

0 引言

对于常规污水管割接工艺，需对原有管道污水封堵或进行连通管施工，由此产生的临时中断管道措施必将影响周边居民的生活。本文以宁波市环城南路Ⅱ标段WD10—WD11污水管割接为背景，介绍了采用井内钢箱围堰浇筑混凝土隔离墙的施工工艺解决此类难题。该工法借鉴深基坑围堰排水的方法，构思新颖，为污水管道割接工艺提出了新的思路和工法。

1 工程概况

WD10—WD11(环城南路老井)采用顶管法施工，管径为Φ2 200 mm，长度53.2 m，埋深9.0 m左右。环城南路WD11沉井(老井)目前有进水管4根，分别为北侧Φ2 000管道，沿宁姜公路布设，东侧Φ1 650管道、西侧Φ1 350及Φ800管道，沿环城南路布设，出水为Φ2 200管道，最终流向宁波南区污水处理厂。因受到环城南路高架桥桩基的影响，东侧Φ1 650西侧Φ1 350污水管作报废处理，保留北侧Φ2 000污水管和西侧Φ800污水管。WD11沉井内径为Φ7 000 mm，盖板为预制形式，由于老井没有预留洞，本次Φ2 200的管道从老井西侧接入，需在井壁上开凿Φ2 200的洞口。

2 水文地质情况

老井北侧Φ2 000污水管承担来自江东南路方向的污水，东侧Φ2 000污水管承担来自环城南路东侧沿路的居民的生活污水，西侧Φ1 350承担来自环城西路、机场路、中山西路，沿线的居民小区的生活污水，西侧Φ800承担来自芝兰新城、长丰工业区的污水。上述4根污水管当前均在运营，污水日均流量在16万t左右。在同排水公司及污水泵站单位协商综合控水情况下，井内2.4 m的水位无法排干，如果采取封堵管道，由于施工时间较长，上游泵站在封堵期间无法排水，会导致市内局部低洼地出现污水外溢现象，社会影响较大，因此不能采用封堵管道的施工工艺。一般此类施工采用联通管的做法进行施工。由于该沉井管道进口较多，采用联通管施工势必增加工程施工难度和进度，且管道施工期间使用安全无法保证。

综合考虑后，结合现场实际情况决定借鉴河道围堰工程的案例，采取井内双壁钢箱围堰进行施工，隔板采用混凝土浇筑封闭形式，该施工的前提是必须留足空间，保证井内各管道的来水正常流通，且钢箱的长度以保证Φ2 200管道口径显现出来为准。市排水公司配合我方在施工期间尽可能降低水位，使井内污水在低水位运行。

3 施工步骤

3.1 井底淤泥清理

机械破除、挖除井盖上方的水泥混凝土及土方并外运。机械吊除老井的预制盖板和大梁，就近放置于边上。长臂挖机水中清除井底的淤泥垃圾，井内死角位置长臂挖机无法清除，派潜水员进行清除，清除位置为钢箱与底板接触位置，确保井底平整。潜水员下水对井底情况进行探摸，弄清底板与刃脚踏面的高差为多少，刃脚踏面宽度为多少。派潜水员对沉井井壁的螺杆进行切割，确保钢箱与井壁接触处无螺杆或其它杂物。

3.2 钢箱围堰的设计及隔离墙浇筑

钢箱的规格根据顶进的管径及井的尺寸进行制作(见图1～图3)，以不影响井内管道流水及满足Φ2 200的管径为准。钢箱制作成弧形，分二片，钢箱的钢板厚度为18 mm，加助采用10#槽钢，边角用10 mm×10 mm角钢镶边，钢箱与井壁接触采用遇水膨胀橡胶板。考虑到底板、井壁的不平整，橡胶板采用多层，厚度达到10 cm，橡胶板固定在钢箱边角处，即角钢处，二道钢箱间距为50 cm，钢箱高度为7 m。

图1 WD11沉井内钢构撑围护平面示意图

图2 钢构架围护内模立面构造图

图3 钢构架围护外模立面构造图

钢箱安装完成后，在钢箱中间灌C40混凝土，在浇筑混凝土前，在箱内侧铺设20 m×25 m的大篷布一块。大篷布在水下会浮起来，可先用大槽钢将篷布撑开，可通过计算篷布隔开水的重量，可放置相应同重量的钢板确保篷布在水下的形状，然后往篷布内灌C40混凝土。先浇筑厚50 cm，不宜浇高，然后吊出箱体内的槽钢，再直接往箱体内继续浇灌C40混凝土，并用振动棒振实。在浇筑过程中宜采取分段浇筑，每浇筑高度50 cm可停顶1 h以上。因考虑到可能有空隙，如果一次性浇筑，混凝土压力非常大，空隙处篷布会破漏，造成混凝土往井内流失，给浇筑混凝土带来灾难性的后果。因此必须循序渐进地浇筑，在浇筑过程中随时往箱体内插入钢筋，以使日后直接吊除。钢筋直径为Φ20螺纹钢，共设置5根，水平筋每1 m设置一道，钢筋为Φ20螺纹钢。

钢筋外侧水下部分通过潜水员进行水下钢管加固，水上部分用钢管撑在井壁上进行加固。待混凝土强度达到施工技术规范允许值后[1]，抽除围堰内的积水，如发现井壁接触处有漏水，应立派工人用堵漏王进行封堵。

3.3 管道的割接

由于机头长度达到3 m长，钢箱围堰空间根本无法满足机头顶出来，因此对机头进行切割，但需保留外壳体，待井壁洞口凿除后，机头进入井壁有40 cm，即管道搁在井壁上，壳体四周浇筑钢筋混凝土后人工用镐凿除井壁的洞口。由于在顶进中部分机头与井壁未接触，机头西侧用高压旋喷桩固结土体，确保工人在机头内的人身安全[2]。

4 结语

通过设置井内钢箱浇筑混凝土隔离墙，有效地保障了周边居民的正常生活，节省了修建临时井的费用，节约了工期，减少了施工成本，为污水管割接施工提供了一条全新的途径。

[1] JTJ/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2] GB 50268，给排水管道施工及验收规范[S].

TU992

B

1009-7716(2015)11-0162-02

2015-06-17

施旭锋(1976-)，男，浙江慈溪人，高级工程师，主要从事大型市政基础设施的建设管理工作。