逆作法在给排水管道工程中的应用

逆作法在给排水管道工程中的应用

傅玉芬

傅玉芬

（天津市自来水集团华双水务有限公司，天津300000）

摘要：在现代城市中，给排水管道工程肩负着水资源供应以及雨污水排放的重任，关系着城市环境的质量，其重要性是不言而喻的。在给排水管道工程建设中，传统明挖施工的方式会对周边的环境造成很大的影响，对此，可以应用逆作法施工，解决施工中存在的各种问题，保证工程的施工质量和施工安全。本文结合逆作法的原理和特点，从工程实例出发，对逆作法在给排水管道工程中的应用进行了研究和讨论。

关键词：逆作法；给排水管道工程；应用

前言

城市化进程的加快，带动了城市基础设施建设的不断完善，给排水管道工程作为城市基础设施的重要组成部分，受到了广泛的关注。在给排水管道工程施工中，明挖法施工会对周边居民的生活造成很大的影响，而沉井或者SMW工法的施工虽然效果较好，但是也容易受到施工环境的限制。在这种情况下，逆作法凭借自身工期短、环保性好、安全可靠、成本低廉的特点，在给排水管道工程中得到了应用和推广。

1逆作法的原理和特点

逆作法主要是针对常规施工技术而言，是利用水泥搅拌桩自身良好的止水性，以及咬合在一起的水泥搅拌桩圆形筒体结构承压能力强的特点，在工程施工现场的地下设置多个由咬合水泥搅拌桩组成的圆形筒体结构，然后以此为基础，进行自上而下分层开挖，贴合筒体内侧进行钢筋混凝土内衬，形成一个相对稳固可靠的地下结构。

逆作法施工工艺的特点体现在几个方面：一是受力合理，围护结构变形小，对周边建筑影响小；二是土方开挖量小，基本上不会对施工工期造成影响；三是能够对地下空间进行最大限度的利用；四是不需要另外架设工作平台和内撑，能够减少临时性设施，降低施工成本；五是开挖与施工同时进行，逆作结构自身的荷载会通过立柱直接传递向地基，减少了开挖过程中对于持力层的影响，降低了基坑内地基的回弹量。

2逆作法在给排水管道工程中的应用

2.1工程概况

某城市新区给排水管道工程属于该市供水环网工程的重要组成部分，肩负着为新区提供生产生活用水、绿化用水以及雨污水排放的重要任务，管道总长1895m，全线采用顶管施工技术。但是，在其中一段顶管施工中，由于受到现场施工条件的限制，顶管接收井只能设置在河岸附近，与周边建筑的距离仅为5.5m，低于安全施工标准，如果采用常规的沉井工艺或者SMW工法进行施工，则必然会影响建筑的稳定和安全，需要进行相应的拆迁工作，不仅会在一定程度上影响工期，也会导致工程造价的增加。在这种情况下，决定采用逆作法进行管道的施工。

2.2施工工艺

（1）搅拌桩施工：水泥搅拌桩的施工是逆作法施工的第一个步骤，也是非常关键的环节。在该工程中，从施工单位自身的条件以及施工需求出发，选择普通硅酸盐水泥，水泥产量18%，水灰比1：2，以SJB-Ⅱ型双轴深层水泥搅拌机进行施工。在施工中，需要做好注浆量与提升速度的控制，确保钻头的提升速度不超过0.5m/min，以免提升过快出现断浆现象；注浆泵出口压力应该控制在0.4-0.6MPa之间，同时在两次搅拌的基础上，加上一次复搅，确保搅拌的均匀性和成桩质量。水泥搅拌桩施工完成后，还必须对施工质量进行检测，这里采用抽芯试验的方式，选择其中四根水泥搅拌桩进行检测。检测结果表明，抽检桩体的长度均达到设计要求，桩型完整无破损，平均抗压强度约为0.76MPa。

（2）逆作法施工：在搅拌桩施工完成并且检验合格后，采用分层开挖，自上而下的逆作法进行施工，同时以煤灰砖进行内衬的施工，取得了良好的施工效果。不过，尽管大量的研究和实验都表明，搅拌桩筒形结构具有良好的受力性能，能够负担施工中产生的各种应力，不需要设置内衬结构，但是在开挖过程中，搅拌桩的桩体始终给人一种不牢靠的感觉，因此，为了保证施工安全，在不影响施工进度的情况下，对开挖深度在10m以内的筒形结构设置了内衬，内衬的厚度由开挖深度确定，这里为0.24m。分层开挖的深度固定为2m，每挖好一层，就设置一层内衬，这样层层施工，直到达到坑底；对于开挖深度超过10m的筒形结构，设置了一道钢筋混凝土内衬，厚度在0.3～0.7m之间，同样由开挖深度和井体的直径来确定。通过这样的方式，有效解决了施工中遇到的各种问题，开挖过程中也没有发现渗漏、变形或者坍塌等现象，确保了工程施工的安全性。

2.3成果分析

对常规沉井、SMW工法井以及逆作法的施工进行了对比分析，结果如下：

（1）常规沉井对于标高的控制效果相对较差，很难真正达到设计要求，SMW工法井和逆作法则能够将误差有效控制在限值内，精确达到设计施工要求。

（2）对于垂直度和底板浇筑质量的控制，常规沉井难以达到设计要求，SMW工法井和逆作法则可以比较轻易的达到要求。

（3）在常规沉井施工中，对于周边土体有着较大的扰动，沉井10m范围内存在明显的沉降和裂缝，需要采取相应的保护措施。SMW工法井和逆作法基本上不会对周边土体造成扰动，对于周边建筑的影响极小，不需要设置保护装置。

（4）常规沉井的施工工期为45d，成本造价高，工程量大；SMW工法井35d，成本相对较高，工程量较小；逆作法30d，成本低廉，消耗的钢筋混凝土极少。

从工期、技术和经济性等指标进行对比分析后，发现逆作法具有非常显著的优势，而且对周边环境影响小，不会产生污染和破坏，能够在不进行拆迁的前提下，确保工程的顺利施工，从而减少拆迁所需的费用和时间。

2.4结论与建议

由该工程的施工可知，逆作法在给排水管道工程施工中，有着良好的应用前景，具有施工周期短，成本造价低、安全可靠、绿色环保等优点，能够有效解决给排水管道工程在施工过程中遇到的紧邻建筑物的顶管井施工问题，同时，水泥搅拌桩圆形筒体在施工完成后，也不会占据很大的地下空间，不影响其他市政设施的施工。相关研究表明，逆作法在淤泥质土和砂质土中有着良好的适用性，而且只需要适当增加钢筋混凝土内衬，就能够将搅拌桩筒体结构转变为永久性的井体。在传统水泥搅拌桩施工完成后，通常都需要养护28d左右，才能够达到设计深度，进行后续的开挖施工，而在逆作法中，只需要养护10d左右，就可以进行分层开挖施工，下层搅拌桩在开挖后，与外界环境接触，其强度会迅速提高，这样，能够在不影响质量的前提下，缩短施工工期。不过，也不能一味追求施工速度，而应该确保土体有足够的时间释放应力，同时，单次开挖深度必须保持在安全标准内，以免影响井体安全。

3结语

总而言之，逆作法作为一种先进的施工工艺，有着非常显著的特点和优势，应用在给排水管道工程中，能够在充分保证施工质量的基础上，缩短施工工期，降低成本造价，推动给排水工程的稳定发展。对于相关技术人员而言，应该深入研究，对逆作法进行合理应用，推动城市化进程的稳定快速发展。

参考文献：

[1]禇金雷，斯宇航，过其成．逆作法在给排水管道工程中的应用[J]．中国积水排水，2009（16）

[2]孙立宝，章学军．逆作法在地下工程施工中的应用[J]．建筑技术，2013（06）

[3]叶建华．逆作法施工技术在工程中的应用[J]．山西建筑，2012（23）

[4]施宝忠．钻孔灌注桩逆作法支护在管道工程中的应用[J]．中国市政工程，2010（05）