广州市花都区人民政府秀全街道办事处
摘要：结合天津市某深埋排水管线的工程条件，提出了钢板桩支护及顶管非开挖技术两种施工方案，重点介绍了两种施工方案的主要施工方法与施工注意事项，并通过造价估算，分析了两种方案的经济性，旨在选择出经济适宜的施方案。
关键词：排水工程，钢板桩，顶管，施工方案，造价
天津市滨海新区中心商务区闸南路旧路改造项目，受东沽还迁房拆迁进度的影响，造成该项目配套地下管线施工方案发生重大改变。为满足业主及中心商务区开发进度要求，基槽施工方案由放坡开挖变更为边坡支护开挖或采取非开挖顶管技术施工。
一、工程概况
闸南路位于天津市滨海新区东沽片区，北起于新道，南至津沽一线，道路两侧人行道与规划红线之间地上为规划绿地，地下为雨污水管线及燃气管线通道。本工程受拆迁影响路段东侧长度约310m，平均挖深约7．0m。
二、工程地质情况
该项目靠近渤海海岸线，地势低、地下水位较高，软土、流土质较普遍基槽开挖受地下水影响较大，沟槽边坡土质具有典型的软土特征。
三、变更后拟采取的施工方案
根据该工程地质水文情况、周边环境等现场实际情况，并结合以往类似工程施工经验，该排水工程变更后所采取的施工方案初步拟定为:采用钢板桩与钢管内支撑联合支护开挖方案或采取非开挖顶管施工方案。
（一）钢板桩与钢管内支撑联合支护开挖施工方案
1、设计原理
基坑开挖围护结构应保证基坑周围未开挖土体的稳定。拉森钢板桩围护结构是一种常见的板桩围护结构，相邻板桩连锁形成整体结构，基坑开挖深度较大时，应设内部支撑，起到支挡作用。
2、施工工艺及顺序
该段排水管道长度约310m，基础开挖深度平均约7．0m。根据基坑开挖深度及周边环境条件，采用单根桩长12．0m的钢板桩，埋置深度不小于开挖深度1/3，能够满足桩身埋置深度要求，桩身截面。施工打桩顺序:平整场地→测量放线钢板桩轴线→打桩机就位→打桩机吊起钢板桩→人工扶正对中位置→机械振打入位→移机施打下一板桩。用挖掘机将钢板桩吊至打桩部位，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻加以锤击。在打桩过程中，要保证钢板桩的垂直度。为防止中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，同时在围檀上预先算出每块板块的位置，以变随时检查校正。
3、施工技术要求及注意事项
导架布设及安装。导桩间距一般2.5m～3.5m，双面导梁之间的距离一般比板桩墙高度大8mm～15mm。导架采用Ⅰ20a工字钢，导梁采用Ⅰ16a工字钢。一般常用的是单层双面导架。围檩及钢管支撑安设。围檩采用Ⅰ20a型钢，位置在桩顶以下100cm位置，与钢板桩焊接牢固。管道砂石基础回填由人工配合机械施工，使用柴油动力夯实机夯实，钢板桩布设及管道位置。
4、造价估算
根据拟定施工方案计算各主要分部分项工程量，计划工期45d。主要分部分项工程包括导桩打拔、钢板桩打拔、围檩及支撑安设、基础砂夹碎石回填、水泥管吊装安设、基坑回填、土方开挖运输等，概算直接工程费1948626元。
（二）非开挖顶管施工方案
1、设计原理
顶管施工就是非开挖施工方法。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土运走。本项目顶管长度310m，分四段进行，工作井及接收井布置。根据管道的分布和实际地质情况，地基为原状土，且在施工排水中不受扰动。采用人工清底。若地基达不到设计要求时应及时通知设计人员到现场进行处理后，方可进行施工。因施工地段地下水位高，沟槽底两侧应挖排水沟和集水井，及时将水抽走，避免沟槽土遇水浸泡时间
2、施工工艺顺序
对进场的钢板桩材质检验和外观检验，对不符合要求的钢板桩进行予以整改和加固，确保施工安全。根据设计好的钢板桩方案，检查钢板桩的长度、宽度、高度、厚度、平直度等项内容。检查中要注意：对表面有割孔、断面缺损、缺漏焊的必须进行加固或修整；对影响钢板桩打入的焊接件等附属物应予以除；原则上要对全部钢板桩进行外观检查，若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算时是否需要折减。
平整场地→管道轴线放线→确定工作井及接收井位置→工作井及接收井沉井制作、下沉就位→混凝土封底→后背墙加固→工作坑内基础及导轨布设→顶管设备安装→其他辅助设备及工具架设与安装→触变泥浆制作→管道顶进、出土→测量与校正。复核管道覆土高度，确定管道基础型式，进行技术、质量交底。编制详细的管道、检查井盖板等构件的进场计划，做好原材料抽检试验工作。落实施工人员、材料、机具。施工前，做好各班组的技术工作，组织各种负责人熟悉施工图纸，了界施工现场的实际情况，做好职工的安全、质量意识教育。组织大型机具设备进场，并进行检修和试用，确保无故障后，方投入施工中。
造价估算检查井处管道安装完毕后，即可进行检查井砌筑施工，砌筑时采用工具式脚手架，每五皮砖检查尺寸及收口尺寸，圆形的检查井要随时检查直径尺寸，当四面收口时每层收进不应大于30mm，当偏心收口时，每层收进不应大于50mm。砖砌墙体必须砂浆饱满，灰浆均匀，墙面平整顺直，尺寸准确，砌砖时每皮应错缝砌筑，内外搭接，砖缝中砂浆均应饱灌，严禁通缝，缝宽一般为10-12mm。管道上口发砖券，D≤1000券高125，D≥1000券高250。检查井、雨水口及其它井室周围的回填必须等现场浇筑混凝土或砌体水泥砂浆强度应达到设计规定。井室周围的回填，应与管道沟槽的回填同时进行，不便同时进行时，留台阶形接茬。井室周围回填压实时应沿井室中心对称进行，且不漏夯。检查井四周回填要特别注意保证压实度，必要时换填灰土，同时回填宽度不得小于40cm，回填材料压实后应与井壁紧贴。回填时采用机械回填，人机结合，压路机碾压。管道胸腔部位回填时，两边同时对称回填，两边高差不大于30cm，以防管道位移。
根据设计有关资料计算，主要分部分项工程包括工作井沉井(6m×4m)2处、接收井沉井(3m×2m)2处、钢筋混凝土管顶进等，概算直接工程费1460000元。
四、方案技术经济比选
两种方案技术经济对比。可以看出:从技术安全性角度考虑，顶管施工方案施工难度小、技术水平高、施工安全性好、工期短;从经济性考虑，顶管施工方案造价较低。综合考虑两种方案，顶管施工符合现场实际情况，经济合理，应选该施工方案。
结语
通过施工方案比选，在保证工程施工技术性、安全性的前提下，选择工程成本较低的方案，体现了施工方案技术经济比选的重要性。为保证工程经济效益大化，须结合具体工程特点，制定多种施工方案，进行方案比选，合理安排技术、人力、材料、机械等资源，加强项目管理，最大限度发掘成本节约潜能。
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