CN115450229A - 一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，所述施工方法包括以下步骤：边在现状道路上开挖沟槽开挖边往所述沟槽内注入泥浆并使所述泥浆液面始终位于所述现状道路的路面底面，直至所述沟槽开挖至设计标高；将管段吊装下放至所述沟槽内的预设位置处并使所述泥浆液面始终位于所述现状道路的路面底面；在所述沟槽内的泥浆中添加固化剂并将所述固化剂与所述泥浆进行搅拌混合，以形成流态固化土；待所述流态固化土硬化并达到设计强度后，在硬化的所述流态固化土上施作道路恢复路面。本发明的优点是：具有减少土方外运工程量、施工方便快捷、沟槽回填质量可靠、节约工程成本等特点。
Description
技术领域
本发明涉及管道沟槽开挖回填的技术领域，尤其是一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法。
背景技术
随着城市发展与建设，市政管道新建、改建工程日益增加，管道沟槽开挖随处可见。传统管道沟槽开挖施工，采用桩板式支护结构及内支撑体系，施工工序繁琐、构件安拆扰动频繁；土方外运工程量大，土方安置困难、运输过程中产生扬尘污染环境；沟槽回填时需分层压实，工序多且易对新设管道造成附加扰动，施工速度慢且回填质量难以保证。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，通过边开挖沟槽边往沟槽内注入泥浆，再将管道吊装至沟槽内的泥浆中并在泥浆加入固化剂以形成进行硬化的流态固化土，可以有效地提高沟槽的回填质量。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
（S1）边在现状道路上开挖沟槽开挖边往所述沟槽内注入泥浆并使所述泥浆液面始终位于所述现状道路的路面底面，直至所述沟槽开挖至设计标高；
（S2）将管段吊装下放至所述沟槽内的预设位置处并使所述泥浆液面始终位于所述现状道路的路面底面；
（S3）在所述沟槽内的泥浆中添加固化剂并将所述固化剂与所述泥浆进行搅拌混合，以形成流态固化土；
（S4）待所述流态固化土硬化并达到设计强度后，在硬化的所述流态固化土上施作道路恢复路面。
利用开挖所述沟槽产生的土制备所述泥浆，所述泥浆的制备比例为：水:土=10:1。
所述固化剂的组成比例为：40%-60%水泥、20%-35%的富含活性的Al2O3和SiO2的工业废渣、2%-3%的表面改性剂、5%-10%的活性激发剂。
所述流态固化土的制备比例为：泥浆:固化剂=1:0.5-0.7。
所述管段由管道和管道基础组成且所述管道通过管道抱箍和锚栓固定在所述管道基础上，其中，所述管道基础沿所述管道的长度方向间隔布置有若干个，所述管道基础上开设有同所述管道底部相适配的弧形凹槽，所述管道底部放置在所述弧形凹槽内，所述管道抱箍紧贴于所述管道顶部外壁设置并通过所述锚栓固定在所述管道基础上。
本发明的优点是：
1、沟槽开挖过程中利用泥浆产生的静压力，在槽壁上形成泥皮，可防止槽壁坍塌，降低槽壁的透水性，有效避免了传统桩板式围护结构及内支撑体系施工工序繁琐、构件安拆扰动频繁的问题，具有施工方便快捷的优点；
2、可利用现场开挖的土方作为护壁泥浆、流态固化土的制备原料，减少了土方外运工程量，一定程度上缓解弃土安置困难、扬尘环境污染等问题；
3、管道安装到位后，在沟槽护壁泥浆内添加固化剂搅拌形成流态固化土，实现了原位固化回填，现场无需大型夯实、碾压设备，无需进行分层压实回填等多道工序，减少了施工机具中对管道的附加破坏，具有施工灵活机动、施工速度快、回填质量可靠等特点，能最大程度保障工程质量、降低工程成本。
附图说明
图1是本发明管道沟槽开挖回填施工方法步骤S1的示意图；
图2是本发明管道沟槽开挖回填施工方法步骤S2的示意图；
图3是本发明管道沟槽开挖回填施工方法步骤S3的示意图；
图4是本发明管道沟槽开挖回填施工方法步骤S4的示意图；
图5是本发明管道与管道基础横断面示意图；
图6是本发明管道与管道基础纵断面示意图；
图7为现有技术预拌流态固化土基槽回填施工工法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-6所示，图中标记1-10分别表示为: 现状道路路面1、现状道路路基2、沟槽3、泥浆4、管道5、管道基础6、锚栓7、管道抱箍8、流态固化土9、道路恢复路面10。
如图7所示，现有技术预拌流态固化土基槽回填施工工法主要包括以下步骤：
S1：固化土准备，确定固化土供料方式，可采用搅拌站供料或现场建站；
S2：基槽清理，对基槽底部进行清理；
S3：碎石排水沟施工；
S4：根据固化土填筑工艺、分层分段搭设模板；
S5：分层进行固化土浇筑；
S6：下层施工完成后，表面刮平处理，待固化土强度达到可上人时，进行下一层固化土施工，表层施工完成后，用专用工具刮平。
S7：现场成品保护。
S8：固化土养护。
该工法的优点为：
1、利用流态固化土流动性、自密性的特点，使用溜槽或泵送回填基槽，无需振捣，施工过程便捷，解决了传统回填施工难度大，回填工期较长的问题；
2、流态固化土分层施工，分层施工结合面无需凿毛即可结合良好，不会形成施工缝，分层施工养护可保障回填质量。
该工法的缺点为：
1、需分层搭设模板及其支撑体系，模板搭设、检查、拆除等仍需占用一定时间；
2、流态固化土需搅拌站供料或现场建站供料，一方面占用施工场地，另一方面运输转运成本较高；
3、回填之前仍需要采用支护结构对沟槽进行开挖。
实施例：如图1-6所示，本实施例涉及一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，其施工方法包括以下步骤：
（S1）如图1所示，采用从上至下的方式在现状道路上开挖沟槽3，并且边开挖沟槽3边往沟槽3内注入泥浆4，直至沟槽3开挖至设计标高。具体地，根据设计管位，在现状道路路面1进行施工放样、明确沟槽开挖宽度，设泥浆池并利用沟槽挖方土体进行泥浆4的配置，本实施例中，泥浆4的制备比例可为：水:土=10:1，实际应用应根据土层性质进行试验后确定合适比例。采用泥浆4对开挖的沟槽3进行护壁，泥浆4应随着开挖深度的加大而补充注入，其液面始终位于现状道路路面1底面（现状道路路基2顶面），防止槽壁剥落坍孔，隔断槽壁内外渗流，保障槽壁稳定，直至沟槽3开挖至设计标高。
（S2）如图2所示，在沟槽3开挖至设计标高后，将由管道5和管道基础6所构成的管段吊装下放至充满泥浆4的沟槽3内，缓慢调整管道位置及管道标高，吊装过程中应避免碰撞扰动槽壁，影响沟槽3整体稳定性，本实施例中，管道基础6位于沟槽3底面上。管段下放过程中，应及时抽除沟槽3内多余泥浆4，使液面始终位于现状道路路面1底面。如图5和图6所示，管道5通过管道抱箍8和锚栓7固定在管道基础6上，其中，管道基础6沿管道5的长度方向间隔布置有若干个，管道基础6上开设有同管道5底部相适配的弧形凹槽，管道5底部放置在弧形凹槽内，管道抱箍8紧贴于管道5顶部外壁设置并通过设于弧形凹槽两侧的锚栓7固定在管道基础6上。管段制作可在工厂完成后搬运至现场或直接在现场完成拼装，管道基础6采用混凝土结构，可预制或现浇。
（S3）如图3所示，管段下放到位后，在沟槽3内的泥浆4中添加固化剂，并使固化剂与泥浆4充分搅拌，形成流态固化土9，并且流态固化土9顶面也位于现状道路路面1底面，利用其流动性和自密性，迅速填充管段与沟槽3之间的空隙，完成沟槽回填。流态固化土9应进行提前试配，确定泥浆4、固化剂、水的比例后方可按比例进行泥浆固化。其中，固化剂是以CaO以及活性Al2O3和SiO2为主要成分的无机水硬性胶凝材料，其组成比例为：40%-60%水泥、20%-35%的富含活性的Al2O3和SiO2的工业废渣、2%-3%的表面改性剂、5%-10%的活性激发剂等。流态固化土9的制备比例可为：泥浆:固化剂=1:0.5-0.7，实际应用应根据土层性质进行试验后确定合适比例。
（S4）如图4所示，待流态固化土9逐渐硬化并达到设计强度后，在硬化的流态固化土9上施作道路恢复路面10。
本实施例还具有以下有益效果：克服了传统管道沟槽开挖回填施工过程中，桩板式围护结构及内支撑体系施工工序繁琐、构件安拆扰动频繁、土方外运工程量大、压实质量难以保证、施工工期长、环保问题突出等弊端，具有减少土方外运工程量、施工方便快捷、沟槽回填质量可靠、节约工程成本等特点。
虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。
Claims (5)
1.一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
（S1）边在现状道路上开挖沟槽开挖边往所述沟槽内注入泥浆并使所述泥浆液面始终位于所述现状道路的路面底面，直至所述沟槽开挖至设计标高；
（S2）将管段吊装下放至所述沟槽内的预设位置处并使所述泥浆液面始终位于所述现状道路的路面底面；
（S3）在所述沟槽内的泥浆中添加固化剂并将所述固化剂与所述泥浆进行搅拌混合，以形成流态固化土；
（S4）待所述流态固化土硬化并达到设计强度后，在硬化的所述流态固化土上施作道路恢复路面。
2.如权利要求1所述的一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，其特征在于：利用开挖所述沟槽产生的土制备所述泥浆，所述泥浆的制备比例为：水:土=10:1。
3.如权利要求1所述的一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，其特征在于：所述固化剂的组成比例为：40%-60%水泥、20%-35%的富含活性的Al2O3和SiO2的工业废渣、2%-3%的表面改性剂、5%-10%的活性激发剂。
4.如权利要求1所述的一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，其特征在于：所述流态固化土的制备比例为：泥浆:固化剂=1:0.5-0.7。
5.如权利要求1所述的一种基于护壁泥浆原位固化的管道沟槽开挖回填施工方法，其特征在于：所述管段由管道和管道基础组成且所述管道通过管道抱箍和锚栓固定在所述管道基础上，其中，所述管道基础沿所述管道的长度方向间隔布置有若干个，所述管道基础上开设有同所述管道底部相适配的弧形凹槽，所述管道底部放置在所述弧形凹槽内，所述管道抱箍紧贴于所述管道顶部外壁设置并通过所述锚栓固定在所述管道基础上。
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