巢湖路西涵深基坑開挖支護施工技術

任小朝

（中國水電建設集團十五工程局有限公司，陜西 西安 710065）

1 工程概況

引江濟淮工程由長江下游上段引水，向淮河中游地區補水，是一項以城鄉供水和發展江淮航運為主，結合灌溉補水和改善巢湖及淮河水生態環境等綜合利用的大型跨流域調水工程，是集供水、航運、生態等效益的一項水資源綜合利用工程。

巢湖路西涵位于渠道南岸，樁號為17+752。巢湖路西排水涵設計流量為9.5m3/s，主要由控制段、箱涵段和出口U型槽三部分組成。本工程基坑最大開挖深度為6.9m，主要施工內容包括深基坑土方開挖、邊坡防護、鋼板樁施工、鋼板樁支護、基坑抽排水、基坑監測等施工內容。

2 施工難點分析

（1）基坑開挖深度較大，基坑端部距離派河大道較近，基坑兩側距離巢湖路橋人行天橋墩柱距離較近，開挖過程中應充分做好基坑支護，防止因基坑開挖或地下水作用而破壞臨近道路或鄰近其他構筑物。

（2）基坑作業空間狹小，應充分做好基坑開挖和基坑支護之間的工序協調，提高施工效率。

（3）提前調查地下、地上各類管線的埋深與走向，施工過程中應做好地下地上管線、地上各類公共設施的防護工作。

（4）合理地選擇深基坑開挖支護以開挖邊坡防護方案，短時間內完成結構物施工并快速完成基坑回填。

3 采用SP-Ⅳ型鋼板樁支護

巢湖路西涵基坑開挖最大深度為6.9m，受巢湖路橋人行天橋影響，結構物進口部位地面高程距離人行天橋鋼橋板底部的凈高度僅為11.3m，由于施工空間有限，因此結構物端部以及兩側局部采用9m的SP-Ⅳ型拉森鋼板樁支護；兩側影響范圍以外的部位采用12m的拉森鋼板樁支護。

為了保證鋼板樁的入土深度滿足規范要求，確保基坑安全，在不影響臨近建構筑的情況下，先放坡開挖，再支護開挖，具體流程為鋼板樁施打位置放樣→沉樁至原地面標高→放坡開挖卸載→繼續沉樁至設計標高。鋼板樁施工采用350型履帶式打拔機，基坑開挖采用1m3液壓反鏟挖掘機，每層開挖深度不應大于1.5m，開挖一定深度后，安裝H型鋼對撐與角撐，邊挖邊支護，直至設計標高，開挖出的棄土可直接用于臨時擋水圍堰的填筑，腐殖土及表土利用20T自卸汽車運輸至指定位置堆存。

4 基坑開挖施工技術

4.1 基坑開挖施工方法

（1）基坑開挖應嚴格遵守“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則，采用機械開挖、人工修整邊坡，自上而下、分層分段進行，每層開挖高度應控制在2m以內。第一次沉樁至原地面11.4高程（樁頂），后進行鋼板樁外側的放坡開挖，坡比為1:1，開挖采用1m3液壓反鏟，開挖完成且邊坡修整結束后，應盡快對開挖出的坡面進行封閉處理，同時沿邊坡頂部以外30cm處設置一條小的擋水土埂，防止基坑以外的雨水倒灌，坡腳距離鋼板樁預留0.5m寬水平臺階，樁頭高出水平臺階50cm。邊坡開挖結束后進行鋼板樁內側的基坑開挖，當基坑開挖至9.9m高程后，進行第二次沉樁。開挖棄土用于出水口臨時圍堰的填筑。

（2）第二次沉樁至9.9高程時進行下一層基坑土體開挖，開挖至腰梁托架底部（7.5高程）時停止開挖，安裝腰梁托架、腰梁以及雙拼型鋼支撐，鋼支撐的所有連接均采用焊接的形式，焊縫均為滿焊，焊縫高度不小8mm，焊條采用E50型，角焊縫質量等級不低于三級，坡口焊焊縫質量等級不低于二級，嚴禁一次性開挖至設計標高再進行鋼板樁支撐與加固。如此循環直至基坑開挖至距離設計基坑底標高20cm左右時，停止機械開挖，對基坑底部土體進行人工開挖整平處理，人工整平過程中在結構物邊線以外40cm處設置2條簡易排水溝，用于基坑排水。

4.2 基坑開挖施工要求

基坑開挖前務必復核基坑支護與坑內結構物圖紙，確定結構之間互無沖突、平面布置及標高一致時方可進行土方開挖。土方開挖及地下結構應分區施工，存在相鄰或相接基坑的，優先施工較深基坑及相應的地下結構，回填后施工較淺基坑。基坑開挖須自上而下分層分段進行，嚴禁超深超長開挖土方；開挖深度以坡頂設計標高為基準，對于放坡支護段，每層開挖深度不應大于2m，現挖現護，除施工需要外，不得長時間暴露開挖面，基坑開挖過程中嚴禁破壞已施工的支護系統。機械開挖至基底標高以上0.2m時，改用人工開挖。基坑開挖至基坑底后24h內應澆筑混凝土墊層，立即進行構筑物的施工，以免基坑暴露時間過長。

4.3 邊坡防護施工技術

4.3.1 施工方法

巢湖路西涵端部及兩側邊坡采用1:1放坡開挖，放坡段以及坡腳采用簡易土釘及噴射60mm厚C20混凝土支護，內設250mm×250mm單層φ6的鋼筋網片，土釘采用φ16的螺紋鋼，間距1500mm，長度1200mm，梅花形布置，土釘與坡面成正交角度打入土體中，外漏5cm左右，坡腳預留0.5m寬平臺，坡面設置φ50排水管，排水管間距為3m。

4.3.2 施工工藝

（1）土釘支護采用分層、分段開挖施工，做到開挖、支護，噴混凝土三隨時，在上層作業面的噴射混凝土未完成澆筑前，不得進行下一層土的開挖施工。采用機械進行開挖時，不允許有超挖或松動的邊坡土體或擋土結構的破壞。為預防邊坡土體出現塌陷現象，修整后的邊坡應及時噴上一層薄的砂漿或混凝土，待凝固后再進行土釘安裝，最后再進行鋼筋網片的安裝并完成噴射剩余混凝土。

（2）噴射混凝土首先要通過試驗確定配合比符合設計要求，選擇最大粒徑不能大于12mm粗骨料，水灰比不能大于0.45。在進行噴射混凝土施工時，應對操作人員進行技術交底，確保噴射混凝土的質量要符合設計要求。

（3）噴射混凝土前，應做好風、水、電路的前期準備工作，并對全面檢查及試運轉確保下一道工序正常開展；噴射混凝土的順序應自下而上開展，將噴嘴與受噴面距離控制在0.6～1.2m范圍內，噴射方向應垂直指向噴射面，以確保噴射混凝土厚度達到符合的設計范圍內，將短的鋼筋段作為標志垂直插入邊坡上。

4.4 鋼支撐施工技術

深基坑施工重點的兩道關鍵工序是鋼支撐架設與基坑土方開挖，為了保證深基坑穩定性，應確保支撐架設的時間、位置及預加力的大小因素的時效性。支撐架設要嚴格滿足規范設計要求，隨著基坑土方開挖施工要保證邊挖邊支撐的施工質量。

4.4.1 鋼支撐架設方法

（1）腰梁加工及安裝：鋼腰梁采用H型鋼加工而成。基坑開挖至鋼支撐設計高程下50cm后，立即放測出腰梁位置線，在拉森鋼板樁上焊接腰梁三角撐（同時檢查立柱位置、垂直度等符合要求后安設縱向鋼連梁或剪刀撐），吊裝、定位腰梁并將腰梁于拉森鋼板樁焊接牢固。

（2）支撐隨開挖分層逐根按上述方式安裝。

4.4.2 確保鋼支撐穩定的技術措施

（1）在進行鋼支撐拼裝時確保支撐接頭的承載力要符合規范設計要求，軸線偏差范圍應在2cm之內。

（2）鋼支撐在安裝前，要確保垂直度符合設計要求，為了保證鋼支撐安裝固定牢固，必要時要在鋼支撐中部架設臨時支撐，確保定位準確。

（3）對鋼支撐的裝配件鋼板加工和型鋼焊接加工時都要進行雙面滿焊。在有內肋板焊接施工時無法進行雙面焊接的，可采用坡口焊接方式。

從圖2的旅游經濟與城鎮化的協調度空間分布及其演變上看,2005年處于高度協調階段的有日照、臨沂、徐州、連云港、鹽城、淮安和開封7市.2010年,泰安市進入極度協調階段,其他城市依然處于高、中度協調階段行列,與2005年情況一致,略有波動變化,但是協調階段并未發生改變．2015年,除原先的幾個高度協調城市外,阜陽和萊蕪兩市進入高度協調階段,而泰安和濟寧兩市則進入極度協調階段,說明這幾座城市的旅游經濟和城鎮化水平均相對較高,復合系統協同發展效應較強．總體而言,淮海經濟區各市的經濟與城鎮化協調度雖逐年有波動變化,但變幅不大,相對穩定.

（4）在基坑開挖施工時應及時架設鋼支撐，確保基坑正常開挖施工，確保在加載卸載施工中圍護結構的受力應符合規范設計要求。

4.5 基坑監測措施與要求

4.5.1 監測內容

（1）基坑支護水平位移觀測。

在基坑邊坡頂上布置基線（每條邊一條），每條基線上設1～3個變形觀測點，基線的起點和端點各設置1個點，基線的中間位置設計1個觀測點，同時根據深基坑的現場情況，在基坑各個大轉角處加設觀測點，同時又作為沉降觀測點。

（2）基坑支護沉降觀測。

利用原有的渠系控制網的水準控制點或獨立水準點作為沉降觀測的起算點，構成基坑支護沉降觀測網。基坑的四個轉角處附近各布置4個沉降觀測點，與深基坑周邊淺埋基礎建（構）筑物、重要管線監測點一起構成監測周邊環境的沉降觀測網。

（1）水平位移觀測。

利用原有渠系首級控制網建立建筑物基坑的測量控制網，作為巢湖路西涵基坑開挖支護的水平位移觀測點，控制點數量不少于3個，通過理論計算和復測校核無誤后，記錄讀數，首次觀測數據不少于2組。

（2）沉降觀測。

采用深基坑的測量控制點或獨立水準點開始觀測，將測量點引測到深基坑周邊，再依次將編好的各點按照順序進行觀測，直至觀測到另一個水準控制點符合要求，觀測儀器采用S3型精密水準儀。

5 安全保證措施

（1）基坑開挖施工前，應先巡查施工區域內各種地下管線設施，應請對現場管線具體位置和深度的負責人到現場確認。按規定對現有管線和其他設施需委托產權單位實行監護的，必須在開挖前辦好監護手續，并在監護人員的監護下進行施工。

（2）在進行基坑開挖時周圍應設置安全圍擋、安全設施和安全警示牌，晚上或霧天施工時應設置警示標志。安全地帶寬度為1m，安全設施牢固規范。施工現場應派專職安全員現場負責檢查保證安全設施及警示牌的正常使用。

（3）開挖邊坡土方、基坑支護和基坑使用期間均應按照設計要求布置沉降觀測點，應對地面沉降、邊坡變形、支護位移定期觀察測試，加強對支護的監控，發現支護結構有變形或者位移時，立即停止施工，人員撤離基坑，待支護結構加強且穩定后方可繼續施工。

6 結語

通過以上的分析和說明，在進行深基坑的開挖和支護在施工前后會受到很多因素的影響，我們必須要對這些因素進行充分合理的分析并及時采取針對性措施，才能避免問題的產生，才能夠更好地提升施工的進度和工程的質量。