限高區(qū)域地道泵站工程施工工藝綜述

□文/郭 娟 魏 偉 王 瑩

□魏 偉/天津第三市政公路工程有限公司二分公司。

□王 瑩/天津第三市政公路工程有限公司五分公司。

限高區(qū)域地道泵站工程施工工藝綜述

□文/郭 娟 魏 偉 王 瑩

倉庫區(qū)地道泵站工程是津濱高速公路改擴建工程1標雨水工程及倉庫區(qū)地道改造工程的配套工程。由于泵站所在位置存在限高要求，而該工程又是大型深基坑工程，對施工過程中的機械及施工工藝都存在一定的制約，所以施工組織與正常施工有所不同。文章對工程明挖順作法的基坑上層土方開挖、基坑圍護結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)土方開挖、主體結(jié)構(gòu)施工等工藝過程進行介紹。

基坑；圍護結(jié)構(gòu)；土方開挖；主體結(jié)構(gòu)；地道；泵站

1 工程概況

1.1 基本情況

倉庫區(qū)地道泵站工程是津濱高速公路改擴建工程1標雨水工程及倉庫區(qū)地道改造工程的配套工程。泵站位于津濱高速公路以南、現(xiàn)狀倉庫區(qū)地道以西，用于將1標段區(qū)域內(nèi)雨水、地道雨水和地道地下水提升后排入西河，占地面積2652m2，主泵房面積933m2。雨水泵房設計規(guī)模5.0m3/s，收水范圍為津濱高速公路K1+120～K3+600段路面雨水；地道雨水泵房設計規(guī)模為0.15m3/s，收水范圍為現(xiàn)狀倉庫區(qū)地道范圍內(nèi)雨水；地道地下水泵房設計規(guī)模為0.04m3/s，收水范圍是現(xiàn)狀倉庫區(qū)地道范圍內(nèi)地下水。基坑槽底標高為-6m，現(xiàn)狀地面標高為3.5m，基坑開挖深度為9.5m。

1.2 現(xiàn)場施工條件

施工區(qū)域位于現(xiàn)狀新興村倉庫區(qū)地道以西20m，新建津濱高速公路南側(cè)19m，泵站周圍無任何建筑物。但施工區(qū)域位于天津濱海國際機場導航臺附近，在天津濱海國際機場限制施工高度區(qū)域，此區(qū)域的施工機械允許高度為大沽水平15m，而此區(qū)域的現(xiàn)狀地面標高為3.5m，所以施工機械的允許高度只有11.5m，按正常工藝施工，無法滿足深基坑施工所需要的大型吊車和打樁機等機械的使用要求。

2 現(xiàn)場施工部署

若按常規(guī)施工工藝先進行基坑圍護結(jié)構(gòu)施工，再進行土方開挖，圍護結(jié)構(gòu)的深度將在17m左右，打樁機的高度將超過20m，而此區(qū)域的現(xiàn)狀地面標高為3.5 m，所以施工機械高度為大沽水平23.5m，遠遠超出機場的限制高度大沽水平15m。

由于存在限高要求，所以先開挖一步土方后再進行圍護結(jié)構(gòu)施工和土方開挖，從而既達到保證機場限制高度的要求，同時又能保證工程的順利施工。

首先在現(xiàn)狀地面采用放坡開挖法先向下開挖3.5 m，開挖后基坑內(nèi)標高為±0.0m，以此標高為工程施工的基準面，基坑的開挖深度為6m，圍護結(jié)構(gòu)深度可以減少為12m，打樁機高度為15m，正好滿足機場限高要求。

放坡開挖前，需先進行降水井的施工，降水井采用內(nèi)大口井，利用降水井將地下水降至開挖面以下0.5 m，然后根據(jù)基坑所在位置和預留的施工便道位置，在施工便道以外按1∶1.5進行放坡開挖。開挖時在泵站靠近津濱高速一側(cè)和靠近新興村一側(cè)，降土坡腳距開挖槽邊的距離≮6m；為了保證機械在基坑內(nèi)工作，在泵站靠近地道一側(cè)和靠近天津收費站一側(cè)，降土坡腳距開挖槽邊的距離≮8m，從而保證吊車在上支撐時有足夠的施工區(qū)域。見圖1-圖3。

3 基坑支護

基坑槽底標高為-6m，現(xiàn)狀地面標高為3.5m，正常施工的基坑開挖深度為9.5m，一步土方開挖完成后的施工面標高為±0.0m，所以圍護結(jié)構(gòu)施工完畢后的土方開挖深度為6m。根據(jù)這一條件，圍護結(jié)構(gòu)采用12 m長360mm工字鋼一丁一順密排進行施工，外側(cè)加14 m長φ700mm@450mm雙排水泥攪拌樁相結(jié)合的圍護結(jié)構(gòu)進行施工，其中工字鋼樁樁底標高為-12m，水泥攪拌樁樁底標高為-14m。見圖4。

基坑支護體系設置1層，由360mm工字鋼三拼腰梁、橫支撐、工具柱、連系梁等組成，支撐間距為3m。由于層板的板頂標高為-1.2m，為了減少支撐的倒換，將支撐設置于2層頂板以上，支撐中心標高為-0.5m，支撐最低點標高為-0.9m，高于2層頂板30cm。基坑端頭及拐角處設置八字斜撐。支撐主要采用φ600mm工具式鋼管撐。見圖5。

4 土方開挖

4.1 基坑降水

降水井井底標高為-9m，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)土方開挖前15d開始進行降水，以保證基坑安全。基坑開挖過程中加明溝控制地下水及滲漏水，基坑挖到槽底后輔以盲溝、集水井降低地下水位。見圖6。

基坑開挖中保持工作面干燥，如基坑邊有明水出現(xiàn)，則立即開挖臨時明溝，將水引入大口井中抽出，明溝隨基坑開挖隨施做，大口井也隨之拆除已開挖部分井管。

4.2 土方開挖

對泵站整體分2層進行開挖，由出水管一側(cè)向進水管一側(cè)開挖，其中在寬槽段采用普通挖掘機和60小挖掘機相配合的方法進行施工，在泵站進水口即窄槽段采用60小挖掘機和長臂挖掘機配合的方法進行施工。每段施工按照由深至淺的原則施工。

止水帷幕充分固結(jié)后進行基坑開挖，以“時空效應”理論為指導，在不同的施工階段選用適合的機械進行開挖并輔以人工清槽，以基坑土體卸載后支撐暴露時間做為施工的主要參數(shù)，在開挖過程中遵循“短開挖、快支護、嚴治水、勤量測、分層分段、先撐后挖”的原則進行，盡量減少分段長度，及時架設支撐，準確施加預應力，嚴格按支護設計要求施工，充分利用土體本身的自穩(wěn)自抗能力，以確保基坑及其周邊地區(qū)的安全。

支撐附近土體在寬槽段土方開挖采用“兩側(cè)島式”配合“中心盆式”方法，在挖除兩個“側(cè)島”土體的同時，組織人力安裝兩邊的腰梁，這兩步工序同時、平行進行，取完兩“側(cè)島”土體后，及時架設鋼支撐，以控制基坑變形。

支撐附近土體在窄槽段開挖采用“中心島”式方法，在挖除基坑中心島的同時，組織人力安裝兩邊的腰梁，這兩步工序同時、平行進行，取完中心島部位土體后，及時架設鋼支撐，以控制基坑變形。支撐架設完畢后下方土體采用“中心盆”式方法開挖。

5 主體結(jié)構(gòu)施工

5.1 施工順序

底板及底梁→池壁及框架→頂板及頂梁→基坑回填并分層夯實→上部建筑及結(jié)構(gòu)→停止降水。

5.2 模板

工程主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角、曲線多，模板工程量大，支立形式復雜。以定型模板為主，配以適量異形模板、角模、木模等，以保證結(jié)構(gòu)的設計尺寸。

5.3 混凝土澆筑

1）第1步。基坑開挖后及時進行墊層和底板施工，澆筑底板（墊層）至標高-4.500m處。見圖7。

2）第2步。澆筑一步側(cè)墻至標高-1.200m處，拆模后，將泵房主體與圍護結(jié)構(gòu)之間的施工區(qū)域用素土分層夯實進行回填，回填后將支撐進行拆除。見圖8。

3）第3步。澆筑二步側(cè)墻至標高0.500m處。見圖9。

4）第4步。澆筑頂板。見圖10。

5.4 混凝土的養(yǎng)護

混凝土澆筑完成后，及時進行濕養(yǎng)護14d以上，防止混凝土表面開裂，影響結(jié)構(gòu)耐久性及美觀程度。支結(jié)構(gòu)內(nèi)模時考慮設置帶噴頭的塑料管，在拆除內(nèi)模之前通過噴頭噴水以方便對側(cè)墻進行養(yǎng)護。雨季施工時嚴格按相應的施工措施進行，保證混凝土達到設計強度。

5.5 模板的拆除

混凝土達到強度后，按先側(cè)模、后頂模的順序拆除模板。模板拆卸時輕撬輕打，以防損傷混凝土。施工完畢后，對結(jié)構(gòu)的標高、線位進行復測。

6 結(jié)語

在施工環(huán)境受到制約的情況下能夠采用該工藝進行施工，既提高了施工的安全性，又降低了施工難度，增加了工程的經(jīng)濟效益。

TU47

C

1008-3197（2011）02-40-03

2011-03-11

郭 娟/女，1968年出生，工程師，天津市排水工程公司，從事工程技術(shù)管理工作。

□魏 偉/天津第三市政公路工程有限公司二分公司。

□王 瑩/天津第三市政公路工程有限公司五分公司。