城市道路管线沟槽施工支护工艺

城市道路管线沟槽施工支护工艺

王猛巴特尔

中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司

河北 秦皇岛 06600

摘要：随着中国经济的快速发展，城市基础设施项目数量急剧提高，因此必须追求高效率现代化建设越来越重视施工安全和环境保护，往往根据以上考虑，设计单位增强了深管线沟槽支护方案的设计，虽然管道总造价有所提高，但能够保证挖沟的稳定性，减少对周围结构的破坏。

关键词：城市道路；管道沟；需要注意的问题

引言

“要想富，先修路”。这句话流传至今。我国高度关注与重视交通道路的建设。伴随着社会经济条件的不断提高。人们越来越重视物质的享受。出现了各式各样的交通工具。比如火车、高铁、飞机、轮船等等。在极大的方便了人们出行的同时，也对我国的道路建设提出了更高要求。它体现在道路管线的方方面面，包括它的规模、范围、种类、使用年限等等。由于我国城市功能的不断完善与发展，它的地下管线十分齐全，排水管、电管、气管、热管的排线位置也是杂乱无章。在保证居民的正常生活的前提下，进行道路管线沟槽的施工确实是一件难事。所以，对支护工艺的不断研究与创新是我们的重要任务。

1管线沟槽的概述

什么是“管线沟槽”？其实它就是一种起连接作用的沟槽。沟槽管件连接技术是一项非常先进的技术。它在国内的开发时间虽然比国外晚，但经过这几年的不断研发与创新。它在市场上得到了普遍认可与应用。打破了以往焊接的旧模式。沟槽管件连接技术的广泛应用，改变了道路的连接工序，使其更加方便与简单。它包括两大类型的产品：其一，包括挠性接头管件、刚性接头管件、机械三通等，它们发挥着连接密封的作用。其二，包括三通管件、四通管件、弯头管件等，它们发挥着连接过渡的作用。第一种类型的产品主要由卡箍、密封橡胶圈和锁紧螺栓三大部分构成。它们的工作原理是把橡胶密封圈放在被连接管道的外侧，使其与沟槽能够相吻合，然后再把卡箍扣在橡胶密封圈的外部，最后用两颗螺栓将其紧固就完成了。由于它们的结构设计是可密封的，所以随着管内流动的物体的压力不断加大，它的密封性也就会被提高。沟槽管件的优势众多。它不需要繁琐的安装过程，它的出现提高了安装速度和施工效率。一定程度上使管道安装工期不断缩短。它是安全可靠的。它使用的都是配套专用工具，管端沟槽的加工精度十分优良。而且橡胶密封圈能够抓紧管道，提高它的密封性能。它的安装程序也比较简单。需要的螺栓数量不断变少，操作起来十分方便。不需要太高的技术含量，工人们工作起来也就更得心应手。它减少了安装费用，因为卡箍连接不会破坏它上面的镀锌层。相对来说，它也更加环保，不需要进行焊接等其他明火作业，保护了环境，减少了污染等。管道沟槽是管道连接的至关重要的一种工艺。

2支护工艺的概述

支护工艺是管线沟槽的重要的一部分。支护方法有很多种，包括斜柱支撑、临时挡土墙支撑、短柱横板支撑等等。对于沟槽开挖时，一般用横撑式土壁支撑。它由两大类组成，分别是垂直挡土板和水平挡土板。其中，水平挡土板又有连续式和间断式两种。对于湿度大的土一般采用连续式水平挡木板支撑，它的挖土深度有一定的限制，可达到5米。对于湿度小的粘性土来说，如果它的挖土深度小于3米，则采用间断式水平挡土板支撑。另外，如果部分地段的放坡宽度不是很寬时，可通过临时挡土墙支撑和短柱横板支撑的支护方式，从而进行基础施工。短柱横板支撑不是所有地段都适用。它针对的仅仅是宽度大、放坡不够的基坑。临时挡土墙支撑也具有它的特殊性。它适用于地段下部放坡不够的基坑。对于斜柱支撑而言，它一般用于深度不大的大型基坑。它的工作原理是先沿着基坑的边缘进行打造和设计柱桩，然后把挡土板支放在柱桩的内侧并采取斜撑的方式支撑，最后，给挡土板内侧填入大量的土。如果出现深度不大并且不能安装斜撑的大型基坑，一般采用锚拉支撑。它是通过先在基坑边缘处打设柱桩，然后放入挡土板，并且用拉杆把柱桩的上端用力拉紧，最后进行填土工作的方式实现的。深基坑的支护方式是有一定要求的。它包括四个方面的内容。第一，能够保证它的支护结构充分发挥作用，能够有挡土的功效，同时，也要确保基坑边坡是稳定的。第二，保障相邻的道路、地下管线和建筑物是安全的。第三，要确保不会受到土地的坍塌、变形、沉陷等的威胁。第四，施工环境要得到保障，一定要在地下水位以上进行。尽管支护工艺在不断地被完善，但是我们仍需努力，去解决将会遇到的各种各样的问题。

3管道沟槽支护的种类及适用范围

沟槽支护应参照结合土壤地质、地下水位、开挖深度、建筑物表面、周围环境等情况确定，选择合理的解决方案。常见的支护形式有挡土板支护、槽钢支护、拉森钢板桩支护、悬网喷锚支护、钢微管桩+悬网复合喷锚支护、穿孔桩+冠梁+防水帷幕复合支护。挡土板材质能够是木头也能够是钢材。一般用于开挖深度1.5m、无地下水、地质条件好的基坑，属临时围护结构。槽钢支架由槽钢和十字夹组成，施工时一般采取使用液压振动锤将槽钢打入地下，然后在一定距离处设置横撑，以增强刚度和整体性。槽钢支撑搭接不严密，不能完全止水，通常用于挖深3.5m且无地下水的沟槽。拉森钢板桩支架承载力强、结构轻，借助锁缝连接组合成连续、紧凑的固土保水结构。打桩机可直接打入硬土层，适应各种地质条件，同一根钢板桩可循环使用20-30次，进一步降低了材料成本，因此在排水管网建设中得到普遍作用。拉森钢板桩支护系统由钢板桩、钢檩条和钢交叉支撑组成，适用于挖掘深度>>3.5m、粘土或砂质土壤和地下水的沟槽。悬挂式喷射混凝土锚支架用于在岩石和土壤中钻孔并部署给定长度和分布的锚杆，在斜坡上铺一层钢筋网，与锚杆焊接在一起。在喷射混凝土表面，借助锚杆、钢筋网和喷射混凝土的共同作用，进一步提升了边坡的稳定性和耐久性。锚网喷淋架适用于挖深3.5m的沟槽、易风化、易落石灾害的斜坡岩石。钢管微型桩支护体系+桩间喷网由小直径钢管桩、钢檩条、钢横撑、锚杆、钢筋网和喷层组成。钢管具备承载力高、抗弯刚度大、地层适应性强等优点，能有效控制边坡的位移和变形，一般用于永久支护。体积小，操作方便，特别适用于场地狭窄、靠近既有建筑、噪声控制要求高的市区，可用于承受中等风化及以上的坚硬岩层，沟槽深度可达15m。开挖桩+冠梁+桩间喷锚支护+止水帷幕组成的支护是在沟槽两侧一定距离处逐步形成挖桩。桩顶每隔2.5～3m设置水平钢管支撑冠梁，桩间喷锚加固土体，若地下水位较高，需在现浇桩上加设1～2层连续防水帘，以切断沟槽内外的水交换。钻孔桩具备高强度、高刚度、低振动和施工噪音等特点，对保护周围环境具备重要作用，特别适用于地下水位高、土层松软、靠近周围建筑物或地下管线的场所。

4 管道沟槽支护施工工艺及常见材料规格

施工过程涵盖从施工任务验收到竣工验收的主要阶段顺序，以及实际工程要求和规范。充分了解各支护方案的施工工艺是准确计算造价指标的前提，挡板支架施工工艺比较简单，其中包含两部分：支架板、垂直支架、水平支架的安装和拆卸。首先，将支撑板沿坑壁连续铺设，用钢筋连接固定，然后用竖向钢筋隔一定距离对支撑板进行竖向加固。一般采取使用槽钢作竖向支撑，钢管作水平支撑。竖向支撑间距为1.5～2.5～3m，水平支撑间距为2.5～3m。槽钢支护施工工艺可分为槽钢压实、檩条和横梁装拆、槽钢拆除、缝隙填砂。先将槽钢下端磨平削尖，以利下沉，然后用液压振动锤将槽钢打入地下。槽钢应连续铺设，尽量不留空隙，单根槽钢长度为3~6m。沿沟槽两侧铺设长H型钢檩条，每隔2.5～3m铺设钢管横撑。管道施工完成后，通过采用液压振动锤和挖掘机清除通道中的钢材。为防止土壤塌陷，一定要将沙子回填到空隙中并尽快压实。拉森钢板桩支护的施工工艺与槽钢支护基本相同，但桩规格有较大差异。以SP-IV板桩为例，其理论每米重量为76.1kg/m，31.43kg/m，因此拉森板桩的成本明显高于槽钢钢板桩。拉森板桩有6m、9m、12m、15m四种固定长度，适用于深沟槽。另外，如果拉森钢板桩因局部砾石层或重风化岩层而难以下沉，可选用长麻花钻辅助导孔施工。喷锚网支护一般用于路堤开挖和沟渠施工，工艺流程涵盖开挖清理边坡、钻锚孔、安装地脚螺栓、注浆注浆、安装排水管和过滤层、吊装钢筋网、喷射混凝土、养护混凝土。锚具打入地下的长度约为1m，可用直径为16mm的钢筋制成，与表面钢筋网焊接在一起，并用水泥砂浆填充。排水管能够是PVC管或钢管，排水管末端填满砾石，外包土工布。喷射混凝土自下而上逐层喷射，厚度80～120mm，混凝土终凝后浇水养护7天，这对于微型钢管桩+吊网和桩间锚杆组成的支护，一定要先用钻头钻孔，并及时清除孔内泥浆。放下钢管桩，将不同的管段焊接在一起，并安装接头管，搅拌灌浆并将灌浆压入管中，直至它从管中出来。最后在钢管桩之间进行喷锚施工，进一步加固土体。钢管直径为d70~d300，防腐方法可镀锌或涂环氧树脂。钢管桩端部3m以内，每隔150mm钻一个直径10mm的灌浆孔，呈梅花状。开挖桩+冠梁+桩间喷网+止水幕组成的支护依次为开挖桩施工、冠梁施工、止水幕施工、桩间喷网。现浇空心桩的工艺流程涵盖制作钢筋笼、并入钢套管、螺旋钻、钻孔、下放、安装钢筋笼、安装注浆管、搅拌混凝土、水下混凝土浇注、清漆，结合设计，钻孔桩的直径从DN600到DN1200不等。冠状梁的宽度与桩的直径相同，厚度=宽度-200毫米，止水帘施工可采取使用高压旋灌桩或水泥拌和桩。

5思考

道路管线沟槽施工支护工艺是我国道路建设中重要的技术突破。我们要在实践中不断创新。完善支护的监测系统。锚杆支护是一种重要的支护方式，它具有很强的隐蔽性。要想确保道路的安全可靠性，就得加大对支护的监测力度。可以安装检测仪器等。支护材料一定要环保。我们在发展的时候也要注重环境污染问题。绝不能对地下土壤和地下水造成破坏。同时，也要对工人进行安全教育。开展支护施工所面临的环境具有不可预测性。只有做好防范措施，才能防祸于未然。当然，也要加大对他们的技术的培训力度，只有拥有一支技术熟练的队伍，才能推动道路建设积极健康的成长。

结语

无论是过去还是现在，对道路进行不断的建设都是解决民生问题的重要措施。管线沟槽连接技术的出现，更是加快了道路建设的步伐。一系列有效的支护工艺更是推动了道路的建设。我们不能就此止步不前，要不断地增强创新意识，提高创新能力。学习达国家的优秀文化，引进先进技术，借鉴其科学的管理模式和产业结构。以此推动我国道路建设行业的不断发展。于社会经济而言，使我国的综合国力不断增强，促进了我国经济又好又快的发展，使人民的生活水平不断提高。于社会地位而言，使我国的国际地位不断提高。一定程度上，增加了民族自信，推动了我国的现代化建设。管道沟槽支架有多种类型，参照结合施工现场环境和设计参数的不同，成本差异很大。迄今为止，建设市政设备以支持城市基础设施建设的资金主要来自政府财政资金，因此因地制宜、合理设计沟渠支护显得尤为重要。如果设计过于保守，会造成巨大的财力浪费，应当需要不断提高自己的专业素养，在深入分析工程图纸和现场情况的前提下，结合市场价格合理运用定额，做到“三算”，不可盲目高估风险计算，将投资保持在可控范围内。

参考文献

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