摘要：当前我国市政排水工程施工技术不断进步与发展，相对应的基槽建设型式与数量也不断提高，而施工技术也得到了更具体的优化。U型槽施工技术在各项城市建设中，具有良好的承载力以及适应范围，将该技术运用至排水工程可有效提升工程水平。但从目前的情况分析，该技术专业性强、难度大、工艺复杂、对工作人员要求严格，因此在运用方面遇到很多困难。U型槽施工技术作为一项重要的工艺技术，施工过程前需要做好设计、方案选择，与实际的工程相结合，根据工艺流程、有关规划开展施工，才能确保良好的施工质量和效果。鉴于此，文章针对当前排水工程施工中U型槽的应用进行了分析，以供借鉴。
关键词：U型槽；市政排水工程；应用研究
1、工程概况
广州市白云区公共管网完善工程—廖家社支流、廖家社支流南侧支涌、江夏涌、夏支八涌支管完善工程。涉及河涌：廖家社支流、廖家社支流南侧支涌、江夏涌、夏支八涌均为夏茅涌支涌，而夏茅涌是石井河的一级支流。
本项目沿廖家社支流、廖家社支流南侧支涌、夏支八涌及周边道路新建DN500污水管3910米，其中：
（1）廖家社支流：新建DN500污水管980米； （2）廖家社支流南侧支涌：新建DN500污水管690米； （3）夏支八涌：新建DN500污水管2240米。 2、U型槽设计概况及支护要求
廖家社支涌B0+000-B0+227河涌堤岸进行修复，修复现状河涌挡墙长度约227m，采用U型槽钢筋砼挡墙，净宽4m，净高3.5m；B0+227-310修建L型栏杆基础。
基于项目现场实际情况，目前地面高程与排水U型槽底标高之差H=3.35M左右。所以排水U型槽基坑支护采用：挖深大于2m＜H≤3.5m采用6米钢板桩+一道支撑进行开挖施工支护。
3、施工过程及重难点分析 3.1总体施工流程：
测量放线--钢板桩基坑支护--排水U型槽基坑开挖--排水U型槽基坑临时排水系统设置--管道基础施工--管道安装--检查井施工--闭水检验--排水U型槽基坑回填压实。 3.2重难点分析
由于本工程污水U型槽大部分埋置深度超过3m，沟槽开挖、基坑支护时，是一项较危险的工程。 难点分析：
①在基坑开挖和沟槽内施工时，如何支护保证作业人员和机械设备的安全，如何保证基坑稳定性；
②基坑内排水要求较高；
③基坑回填不能采用重型机械压实，如何保证压实施工质量。 4、排水U型槽基坑支护 4.1钢管支撑施工工艺流程图
4.2钢支撑安装 1）支撑加工
由于本项目U型槽结构宽度4.5米，其基坑开挖宽度在6~7米，在地面对预拼接支撑平直度做好检查后才能进行支撑安装。安装时，对预拼接的两边中心连线做好控制（在±20mm内），检查均合格后核对编号，全部确定了再进行一次性吊装工作。水平支撑采用
Φ203*10mm钢管支撑，钢管与钢板桩支护之间设2I25a工字钢连接。拼装与实测宽度相匹配的钢支撑，采用吊车吊装，基坑内人工配合安装。每榀钢支撑两端均塞紧钢楔块并焊接。支撑架设完成后，及时焊接Φ14钢筋按@1000的间距将腰梁与钢板桩焊接连接或增设钢丝绳或钢挂件防止脱落。 2）钢支撑架设
①钢支撑架设采用QY-25吨汽车履带吊车架设钢支撑。
②掏槽开挖，一边挖时一边进行支架支撑的工作。在支撑位置挖出来之后，迅速安装支撑并及时塞紧钢楔块并焊接，然后安装钢挂件防止脱落后。对于9米Ⅳ型拉森钢板桩+二道钢支撑基坑支护形式的第二道钢支撑，在安装完后及时用千斤顶施加一定的预应力（1600KN），然后要铁碶塞紧并焊接好后，再退出千斤顶。
③架设钢支撑前，标好支撑位置，并注意架设时要可靠、牢固的，防止由于结构变形而造成的各种问题。
④钢支撑架设时，先于基坑顶进行拼装工作，根据设计明显钢管的长度。接长时接头处需要连接上钢肋板、法兰盘（用螺栓拧紧钢管），把长度接至设计的长度。钢支撑吊装采用汽车吊提升就位。
⑤钢支撑顶紧在土方开挖、结构施工过程做好严格的监测工作。根据监测结果，若有异常需要及时做好补救。对支撑安全进行监控，杜绝发生危害事件。 3）质量检验标准
根据<建筑地基基础工程施工质量验收规范>（GB50202-2002），<地下铁道施工及验收规范>（GB50299-2003）和<建筑基坑支护技术规程>（JGJ120-99），各项目的质量要求见表4-2：
4）内支撑体系安装施工技术措施
①千斤顶的预轴向力必须分阶段加载，轴向力加载按设计要求进行。
②钢管横撑的设置时间必须按设计条件严格控制。在土方开挖中，根据基坑开挖深度和开挖时间，应在分段和分层中设置钢支架。
③所有支撑接头应垫密，防止钢管支架偏心受压。 5）钢支撑系统安装施工要点
①开挖应分层进行，遵循先支后挖的原则。支架安装应与土方施工紧密结合。在土石方开挖达到设计标高的地段，应及时安装支护，并起到支护作用。
②钢管对称，保证两端同步，与钢檩条正交。剪力块的角度应与斜撑的角度一致。钢管横撑安装完毕后，应及时用吊杆焊接固定。
③钢管支架、钢檩条为钢构件，必须保证焊接质量，使用前应进行焊缝无损检测。 4.2钢支撑拆除顺序及条件
支撑体系拆除实际是一种“反转”，把原来由钢管支撑所承受的侧向土压力转变，成为永久支护结构，又或是其他的临床支护结构。
本工程第一道支撑需在底板，管道安装及管座施工后。支护桩管道间中粗砂回填后换撑，即在管道施工完成并在钢板桩之间回填中粗砂密实后方可进行第一道支撑的拆除。回填材料选择中粗砂，要求回填密实度达到0.93以上。 5、排水U型槽开挖
根据图纸管线的分布和施工图《GX-30基坑支护》，机械+人工开挖法共同进行。机械开挖管道沟槽保留0.3m挖土层人工清槽，不可超，如果不小心超挖则需要做好地基的处理，一般采用级配碎石的方法回填。在弃土时一定要注意，一边挖一边运走，这样不影响交通。注意场地要开阔，所挖出的弃土放的位置至少要离开挖沟槽上边线1m外，可有效减少弃土对坑壁的荷载，确保基坑壁的稳定。标高和中线控制测量在沟槽开挖期间需要加强，防止出现超挖的情况。机械开挖到基底标高以上0.3m处，停止，改用人工处理。
需要确保管道安装和基础施工时，有一定的操作空间，弃土一边挖一边运走，这样不影响交通。注意场地要开阔，所挖出的弃土放的位置至少要离开挖沟槽上边线1m外，可有效减少弃土对坑壁的荷载，确保基坑壁的稳定。标高和中线控制测量在沟槽开挖期间需要加强，防止出现超挖的情况。机械开挖到基底标高以上0.3m处，停止，改用人工处理。这是严格控制的最后一轮。
基坑开挖采用挖掘机，分层、分段对称进行。在开挖过程中，要抓住“分层、分步、对称、平衡、时限”五个重点，遵循“垂直分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。基坑两侧设置300×300 mm的开沟沟，防止地表水向基坑流动。污水坑沿基坑底部两侧开挖，在基坑内进行输水。污水沟靠近钢板桩施工。断面取0.3×0.3m，坡度0.5%。每隔30～40m设置一个集水井，集水井尺寸为1m×1m，深度随开挖的加深而适当设置。基坑内的水流入集水井，通过水泵抽出坑内。
6、排水U型槽结构施工 6.1结构施工流程
U型槽垫层浇筑→U型槽底板模板安装→底板混凝土浇筑→底板模板拆除→侧墙支架、木模板安装→侧墙混凝土浇筑→侧墙支架、木模板拆除。 6.2钢筋工程和模板制备 1）钢筋
钢筋加工在加工棚内进行，现场绑扎安装。在钢筋加工区搭设一个钢筋加工棚，进行钢筋的调直、拉伸、下料、弯制、焊接等工作。
U型槽底板钢筋按设计要求架设架立钢筋，必须加设垫块保证主筋必须有不小于200mm厚的保护层。墩身钢筋笼在加工棚内提前制作，并注意U型槽底板内的钢筋预埋。 2）模板 （1）槽底模板
外侧木模板，采用标准尺寸为100×200cm模板，边角采用30x30的90度阴角钢模，与焊接螺杆拉结，外侧模板钢管与内侧模板拉结加固。 （2）墙身模板
侧墙施工高度3.4m左右，侧墙厚度为50cm，采用双侧木模板支架施工。 A 侧墙施工顺序 ①施工缝处理 ②钢筋绑扎。 ③模板安装及加固。 ④砼浇筑。 B 施工缝处理
施工前先将接缝处凿毛，清理干净，刷净浆再涂刷混凝土界面处理剂。校正止水带位置，止水带损坏处进行修补，根据放线位置分层支立模板，绑扎钢筋。 C 钢筋安装
钢筋采取集中加工，就地绑扎，搭设双排脚手架作为施工平台。钢筋采用焊接连接，内外层钢筋间设置拉筋，用混凝土垫块控制保护层厚度。 D 模板安装
侧墙模板支架体系设计参数如下：
（1）外墙模板采用大面木模板，标准块尺寸为360×500mm，两侧支架由横杆件系统部分和内架体两部分组成。
（2）侧墙设Φ14拉筋@60竖向×60纵向，两侧通过蝶形扣及螺母锚固在2Φ48钢管横挡上。
（3）外侧墙模板加设Φ48钢管横撑、斜撑，纵向间距@120cm，竖向间距@120，基坑顶部位置的斜撑纵向间距@60cm。槽内钢支架施工平台架采用横向步距60cm，纵向纵步距90cm，支架钢管采用φ48×3.0mm。
（4）支架施工平台架的@120cm步距横杆两端与两侧墙模板顶紧安装。 5）砼浇筑
侧墙混凝土连续浇筑，输送泵下料。在侧墙水平施工缝以上500mm的范围内，振动棒插入深度、凝土下落速度都是需要注意的，防止出现水条弯曲、移位。控制混凝土入模温度，夏天需要选择某天气温比较低的时候进行浇筑工作，气温高时，采用模板洒水，以此来降低温度。
侧墙采用喷淋养护的方式，养护时间不少于14天。具体做法为：侧墙混凝土拆模后，在侧墙内侧顶部紧贴混凝土面安装一根ф50纵向有孔钢花管，水流顺着混凝土表面常流不止，这样则可以使混凝土内外温差较小、避免混凝土表面细小裂纹的产生或发展，同时有助于混凝土强度的增加。 6.3 混凝土工程 1.绑扎钢筋
（1）钢筋绑扎前，施工人员应在混凝土垫层上弹线，根据测量员提供的中心线位置确定钢筋的放置位置。
（2）施焊前应根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊。
（3）钢筋在钢筋加工区下料。主筋全部采用搭接焊，焊接接头错开布置。按钢筋进行批量试验。焊接作业由专人操作，保证焊后钢筋轴线误差在规定范围内。 （4）钢筋在运输和加工过程中，应注意防止冲击、缺口等缺陷。
（5）钢筋电弧焊用焊条牌号应符合设计要求。根据钢筋的等级、直径、接头形式和焊接位置选择合适的焊条和焊接电流。
（6）绑扎U型槽钢筋时，应按图纸预埋墙筋和施工预埋件。 2.浇注混凝土
（1）使用商品混凝土（商品混凝土经监理批复后方可使用）采用长臂混凝土泵车浇筑时，施工过程中严格控制混凝土原材料的选用，浇筑混凝土时严格控制混凝土的坍落度。做到车车检测，不符合要求的退回厂家。
（2）混凝土层厚30cm，每个插入点振捣时间20～30s。
（3）每一振捣部位，以振捣至混凝土密实部位为准。密实度的标志是混凝土停止下沉，不再出现气泡，表面平整且充满泥浆。
（4）混凝土浇注时设专人维护模板，检查变形、保护层等，发现问题及时采取措施. 3.混凝土养护
整个底板砼浇筑后，采用土工材料覆盖洒水养护，养护时间14天。 4.拆模
在混凝土U型槽底板、墙身施工完毕且混凝土达到规定强度后，方可拆模。拆模时混凝土与模板接触面禁止用撬棍垫撬。 7、基坑周边监测要求 7.1 测点布置 1）基准点布置
基在基坑开挖变形影响范围之外设置准时点，能见度良好，便于保存。 2）观测点布置
基坑边坡的水平位移和竖向位移观测点沿基坑周边布置，每侧布置观测点不宜大20米，监测点不小于3个。
2）监测方法及精度要求
①基坑开挖前应做好基坑监测的准备工作。应至少连续三次测量基本一致后，确定为工程初始值。一种
② 坡顶垂直位移及坡度观测：观测仪器采用苏光DSZ2水准仪，采用二次水准测量进行观测。其精度指标为：观测站高差中误差≤±0.5mm；附合误差≤±0.3nmm（n为测站）。一种 ③ 坡顶水平位移：采用索家cx-51全站仪建立坐标系，直接观测各点坐标值确定水平位移。观测点坐标中误差不大于±1.0mm。
3）观测要求：同一工程的每次观测应符合下列要求： ① 采用相同的观测路线和方法； ② 使用相同的监测仪器和设备 ③ 固定观察员。 7.3 监测频率
1）常规是坡顶水平位移监测：基坑开挖期间及开挖完成7D以内，可每2d观测一次，基坑开挖完成7D~15D，每5天至少观测一次；基坑开挖完成15D后，每10天至少观测一次。 2）小于警戒值时，1次/天，超警戒值时，2次/天，超预控值时，4次/天
3）边坡顶部竖向位移观测和建筑物沉降观测：基坑降水和基坑土层开挖应每天观测一次。
4）有下列情况之一的，应进一步加强监测，缩短监测时间间隔，增加观测次数，并将监测结果及时报告监理和设计单位： ① 监测项目监测值满足报警标准 ② 监测项目监测值变化大或加快
③基坑及周围环境积聚大量水，长期持续降雨，市政管线渗漏。
②基坑附近的地面荷载突然增大
⑤ 附近建筑物或地面突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重开裂。一种 4）当出现危险事故迹象时，应进行持续监测。 7.4 监测报警
基坑支护结构的监测报警值由累计变化率和变化率两个值控制，累计变化报警指标应符合表。
本基坑坡顶水平位移将50mm设计为报警值得，水平位移速度的报警值，设定是持续3d＞4mm/d。结合裂缝观测，明确建筑物四周的报纸值，如变形的速度、总变形量等等。本次基坑四周的建筑物，如项报警值设置如下：物沉=12mm、倾斜=10mm，倾斜速率=连续3d＞1mm/d。 结束语
U型槽施工技术在市政排水工程施工中具有重要的现实意义，会直接影响到施工整体的质量和安全。从U型槽施工技术的特点来看，由于施工难度高于一般的施工技术，所以应当严格按照基本的计划内容做好整体的管理工作，在保证质量的同时，也能够提升排水工程的整体安全，从而更好地服务于现代化城市建设。
上文我们以广州市白云区公共管网排水工程为例，结合工程案例对U型槽施工技术的应用进行分析，希望对相关人员有一定的帮助。 参考文献：
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