微型桩在复杂条件下管道施工过程中的应用

任俊

摘要：在较深（3m～5m）排水管道（支护形式为拉森钢板桩支护时）的施工过程中，如果遇到横穿基坑的众多现状管线（与设计排水管道无高程冲突的情况，只是影响基坑支护施工）时微型桩能很好的防止流砂进入管道基坑内，本文简单介绍了微型桩在复杂环境下管道工程施工过程中防止流砂的工程实例。

关键词：微型桩；管道施工；支护型式；流砂；地下水

1、前言

目前特大城市人口密度越来越大，生活及生产活动过程中产生的污水也越来越多，大量的生活污水和生产污水直接或者通过合流管道排入了附近的河流之中，导致河流受到严重污染，久而久之，就形成了黑臭水体。长期的污水直排，不仅给沿河居住的居民正常生活带来了困扰，也严重的影响了城市的美观。基于此，某特大城市开始引入雨污分流的治水理念，开始从源头上收集污水，通过污水系统（污水管道及立管）收集生活或生产产生的污水，让污水流入附近市政污水管道系统，最终流入污水处理厂，污水经过污水处理厂处理达到标准后再排放至附近的河流。本文就根据某特大城市在雨污分流管网工程流砂地质情况下施工较深管道基坑时遇到较多现状管线情况下，利用微型桩来解决流砂问题的方法做了详细的介绍，以供工程技术人员在以后的排水管道工程施工过程中遇到此类问题时可以参考。

2、微型桩概述

2.1微型桩

微型桩一般是指桩径不大于400mm，长细比大于30，采用钻孔、强配筋和压力注浆施工工艺的灌注桩。

2.2微型桩特点

其主要特点有：施工机具小，适用于狭窄的施工作业区；施工振动、噪声小，适用于公害受到严格控制的市区和狭窄的施工作业区域；长细比大，单桩耗用材料少。与同体积灌注桩相比，其承载力较高。

2.3微型桩分类

对于不同的施工工艺，分为ABCD四个种类。

Type-A：水泥浆仅重力灌注。Type-B：加压灌注（0.5到1MPa）。Type-C：采用二次注浆工艺（先A，在重力灌注水泥浆硬化之前，加压1MPa再次灌注水泥浆），与同体积灌 注桩相比，承载力较高。注意到这额外的压力会引起旁向膨胀。Type-D：多次重复注浆。

3、结合工程实例分析微型桩在管道工程中的应用

沙井街道老城片区雨污分流管网工程沙壆三路段流砂严重且地下水位较高。道路两侧为居民及商户，施工条件受限。其中WE42～WE30管段采用Ⅲ级钢筋混凝土管，管径为DN600，长度为426m，埋深为3.3～4.2m，支护形式采用A1或A2型支护。根据物探资料及现场调查情况，现状管线横穿设计污水管段现象繁多，共计30处。由于横穿管线，导致钢板桩支护无法施打的距离共计26.2m。经过探挖发现，地下水位在地面下约0.8m处，水位较高。

2016年10月我项目部开始沙壆三路污水管线的施工，在打设完钢板桩后，进行基坑开挖时，遇到现状管线横穿基槽而无法打设钢板桩的部位出现大量流砂流入基槽的现象，流砂流入量很大，最终导致无法进行正常管道施工作业，且流砂不断流入基槽很容易造成基槽周边路面产生沉降，从而导致路面出现裂缝，对周边建筑物也有较大的安全隐患。

经过各方共同踏勘现场后，组织专题会议，大家共同分析了原因，一致认为是地勘钻孔密度不够，导致地勘资料存在一定的偏差，需先对此段管线位置的地质进行补勘，通过补勘结果明确地质条件后再出具体解决方案。

经过补勘资料显示，流砂层在自然地面以下3m～8m之前，设计院立刻根据新补勘的地勘资料制定了一个初步方案，建议针对WE42～WE41段先做一个实验段，如果效果可行，后续施工就按照此方法执行。具体方案为：在之前打入的6m钢板桩外1m内再打入一排9m的钢板桩，穿透流砂层，让钢板桩能真正隔断流砂层，保证基槽内无流砂流入，从而保证基槽内能够正常施工，对有现状管线横穿基槽部位而导致无法打设钢板桩的部位进行注浆处理。经施工，本段试验段按照此方案实施后，流砂依然可以进入基坑，导致无法正常施工。

各方深入分析后，得出的结论是：地下流砂范围广而深，注浆质量难以得到保证，导致流砂仍然可以进入基坑，影响正常施工作业。

项目区组织各方再次共同踏勘现场后，积极组织专题会议，共同商讨后，设计院针对本问题进行了专项方案设计，通过多种方案进行比选，最终确定使用微型桩的方案。即采用桩直径为400mm，长度10m的微型桩。此方案做法是：通过在现状管线横跨基槽两侧导致无法打设钢板桩的位置打入微型桩的方法，让微型桩穿透流砂层，和已经打入的钢板桩形成闭合围护结构，这样流砂就无法进入基坑，从而确保基坑顺利开挖，只有少量的流砂出现，不影响正常施工。此种方法的难点在于现状管线的管径大小不一、深浅不一，这就需要我们施工的过程中，要根据现状管线的不同分布和具体情况，及时调整微型桩的角度，从而能最大限度的来阻止沙质土层随着地下水流入基坑，保证施工作业不受流砂的影响，最终通过各方努力，顺利铺设完沙壆三路污水管线。

4、结论

通过本工程实例可以看出，在地下水位较高且为流砂土质中施工钢板桩支护的排水管道时，如果遇到众多地下现状管线，横穿基槽时（现状管线与设计管线不存在工程冲突，只是影响基坑支护施工）导致钢板桩无法闭合时，采用微型桩进行支护是一种有效防止流砂、地下水通过现状管线的缝隙进入管道基槽的方法，能保证施工顺利完成，但是由于微型桩的成本较高，本方法只有在管道埋深较深且管线高程无法调整的流砂地质情况的时候才会使用。

参考文献：

[1]林森. 微型桩复合地基在工程中的应用研究？[ J？].建筑科学，2008，24（11）：80-81.

[2]孫训海， 佟建兴， 杨新辉， 罗鹏飞， 杜世伟微型桩在软土地基加固工程中的应用[J].岩土工程学报（增刊2），2017 Vol.39（z2）：91-94.

[3]JGJ 79—2012 建筑地基处理技术规范[S]. 北京： 中国建筑 工业出版社， 2002. （JGJ 79—2012 ）.

（作者单位：中国水利水电第十一工程局有限公司

作者身份证号：420683198407123132）