人工挖孔技术在地下排污井室与管道穿越施工中的应用

人工挖孔技术一般用于桩基础或基坑边坡锚杆施工中。济南市伟东新都商住楼工程中应用此技术施工地下排污井室与穿越管道，不仅缩短了工期，还取得了较好的经济效益，成功解决了施工难题。1、工程背景该工程在地下1层设有五个卫生间，其污水管道需穿过地下2层混凝土外墙伸至2m处的排污井室中（图1）。图1

污水管道布置示意排污井室为2m×2m的砖砌方井，合并设有三道混凝土圈梁，井室基底标高-8.200m。当完成地下室混凝土结构验收及外墙防水层施工时，主体结构已施工至第6层。按照要求，在未完成基坑回填前，主体结构不能再继续向上施工。如先施工排污井室与管道并回填土，只能向上分节施工，且无法用碾压机施工，所以要进行人工夯实。而根据当时施工条件，又时逢雨期，施工周期约45d，这样必将影响主体结构施工和合同约定的验收计划的实现，所以只能先行将基坑回填土完成，井室及管道另进行方案设计与施工。2、施工方案的比较和选择本技术适用于无地下水、经碾压密实的回填土层或地质条件较好的土层中，在雨期施工时，应做好施工区域内防排水及孔口挡雨、井内应急排水措施，以确保施工安全。考虑到本工程地处绝对高程较高的市区南部，±0.000位置绝对高程为103.500m，无地下水，土质为。土和粘土，故设计以下两个方案。2.1、方案一用机械作业全部回填槽边土至室外地坪，然后分段、分点明挖基坑进行井室和管道施工，最后回填。每个井室均需挖7.3m深，属深基坑，应做专项支护方案设计并经专家论证，工期约需55d，费用约69.7万元，占用场地大，且存在风险。2.2、方案二先将全部回填槽边土用机械作业至室外地坪，然后将2m×2m的砖砌方井改为直径2.2m的钢筋混凝土圆井，用200mm壁厚钢筋混凝土井壁替换370mm厚砖砌井壁，混凝土井壁同时也作为挖井时的护壁体系，用200mm厚钢筋混凝土封闭井室底，以上混凝土强度等级均为C30；为方便混凝土浇筑，每节井壁支模，混凝土要符合人工挖孔护壁工艺，护壁上口厚度250mm，下口厚度200mm，混凝土内掺加早强剂；管道由塑料管改为钢塑管装借用人工挖孔施工时分节开挖并分节进行混凝土护壁的原理制作井壁，由上至下采用逆作法施工井室，再从地下2层沿管道方向用洛阳铲人工掏洞至井室，然后穿入管道，注浆封闭后即形成完整排污井室装此方案经计算工期约25d，费用约28万元，且风险低，占用场地小装经分析论证，确定采用方案二。3、实施方案3.1、施工程序由基底开始回填土，机械碾压，一次施工至室外地坪y采取人工挖孔逐节施工混凝土井室y封闭井底y穿入管道并固定y管道孔注水泥浆y地下室及井壁预留洞密封处理装3.2、具体实施方法（1）井位测量。根据设计井室位置进行测量定位。（2）浇筑锁孔口井圈混凝土。根据井室尺寸制作混凝土防下坠式锁孔口井圈，通过井中心点引十字线标记在井圈上，以控制井中心及垂直度。（3）标高测量。根据工程水准基点，测出各孔口井圈顶面标高，标注在锁孔口井圈顶面上，以控制井室及管道标高。(4)分节挖土、清渣。采用人工挖土，用铁筒吊运出井，挖孔直径应考虑井壁厚度，每节开挖深度为1000mm，井的土壁宜挖成凹凸状。（5）制作井壁。每节挖完清渣后，检查其孔径是否符合设计要求，通过孔口设置的“十字线”采用吊重球方法确定井底中心装钢筋搭接要符合设计要求，沿井底中心安设固定井壁模板，然后浇筑混凝土，自上而下连续施工至井底装施工至管道接口处时预留好洞口，并设金属防水套管。（6）封底。按（4），（5）循环施工至井底后，按设计要求扩底、清渣，然后浇筑200mm厚混凝土底板。（7）管道穿越、注浆及封口。污水管道根据其标高及测量定位，从建筑物混凝土外墙管道预留洞口处采用洛阳铲向外掏洞至井室，成孔后管道顺预留洞穿至井室中；固定好管道后，先在墙外侧将管道与金属套管用橡胶圈和密封材料进行密封固定，再从井室中将管道孔洞间隙注满掺加了防水剂的水泥浆；混凝土预留洞口内侧按GB50108—2008《地下工程防水技术规范》要求进行防水封堵，最后用混凝土封闭井壁上管道预留口。4、实施效果采用人工点式挖井工艺，各井室可同时施工，井室结构施工采用逆作法，这样不仅减小了工程量，实际施工周期仅为22d，而且降低了成本，仅用23.5万元即完成任务，对环境影响也降到了最低装通过