董闊
(中鐵建大橋工程局集團第二工程有限公司,廣東深圳 518000)
隨著我國基礎建設的大力發展,我國隧道與橋梁的建設規模增加,在此中伴隨不少關于深基坑問題的出現。洪小星等[1]對地鐵車站的深基坑施工技術措施進行相關分析,其中主要對基坑進行現場的監測。李磊[2]采用QC 方法對深基坑設計和相關施工方案進行全面的優化處理,主要考慮魯南地區為工程項目背景,最終制定相關的對策對基坑設計與施工優化并進行相關效果驗證。李先華等[3]以某醫院擴建項目為工程背景對深基坑的支護施工技術進行相關闡述,其中主要對基坑支護結構進行說明,對基坑支護設計參數與施工技術進行關鍵性描述,最后闡述變形觀測技術。張曉瑞[4]對基坑支護施工受巖土工程勘察的影響進行了探討,主要從基坑土層、基坑邊坡的穩定性、水文地質條件方面來闡述,并對做好巖土工程勘察的措施進行探討。陸雙[5]詳細論述巖土工程勘察中的重要性問題,對基坑支護所受的影響進行了分析。以興寧市污水處理廠項目為工程背景,邱宇[6]對深基坑支護及其止水方案進行了研究。同樣從基坑支護設計計算、支護樁開孔與止水方案設計、地下水的排除與止水方案與土體加固方案設計等方面來進行考慮。
本文依托華電靈武電廠向銀川市智能化供熱項目中深基坑施工為實例,對此底層條件下的深基坑支護的設計與施工技術進行了介紹。
以華電靈武電廠向銀川市智能化集中供熱項目工程穿黃隧道施工標段河西始發段(始發井、敞開段)、河東接收井的深基坑施工為背景。河西始發段總長168m,鉆孔圍護樁采用φ1000@1200、φ1200@1400 和φ1400@1600 形式,共146 根,鉆孔咬合止水樁采用φ800@550 形式,共365 根;基坑開挖最大深度23.6m,敞開段集水井、敞開段與始發井轉角、在始發端頭位置處采用的是φ800@550 的高壓旋噴樁方式對地基進行加固處理。河西始發段(始發井、敞開段)采用明挖法施工,根據周圍的環境條件和基坑深度,K0+834~K0+919(長度85m)采取放坡開挖支護形式,深度(0.7m~15m);坡比1:2;護坡采用150mm 厚C20 早強混凝土噴錨。K0+919~K0+950 主要采取的支護方式為放坡開挖的形式進行,坡比1:2,護坡采用150mm 厚C20 早強混凝土噴錨;根據基坑深度設置1~4 道支撐,第1、3 道為混凝土支撐,第2、4 道為鋼支撐。K0+950~K0+983 采取內撐的支護形式;設置4道支撐,第1、3 道為混凝土支撐,第2、4 道為鋼支撐。始發井采取內撐形式,設置4 道支撐,第1 道支撐體系為混凝土支撐方式,其余的均采用鋼支撐方式進行處理。
在開挖深度控制上,敞開段主要挖深為0~22.8m,內部結構采用施工結構底板處理;始發開挖范圍深度按照23.6m 距離施工,內部結構為地下二層無柱框架結構。河東接收井位于本工程黃河河道東側,該工作井外面包直徑設計為23.6m,基坑深度約為41.8m,標高為1068.2m,其地理位置位于該工程細砂層的6 層之中;工作井主要采用地下連續墻方式處理,其中墻長度設計為73m;墻底穿越砂層中間位置;由于做好相關處理后,隔水效果得到了明顯提高。
在對每一層基坑進行開挖施工時,需對該層所需要的混凝土支撐的相關材料進行加工至半成品,并且需要準備好相關的支撐模板、鋼支撐結構以及各種施工設備。對于每一層的基坑開挖工作完成時,施工現場相關技術員確認可進行布置施工支撐時,方可將相關材料進行吊運和布置支撐。其中混凝土支撐施工包括鋼筋施工、模板支立與混凝土施工。
鋼筋施工具體技術要點包括如下:①相關所需要的鋼筋材料要具有合格性,并且要避免鋼筋腐蝕生銹等問題;②在鋼筋材料的施工與加工過程中都要按照相關操作規范手冊;③鋼筋的焊接也要滿足相關要求,即用單面搭接電弧焊進行焊接工作且鋼筋的搭接長度取10 倍的鋼筋直徑尺寸;④當施工過程中鋼筋需搭接焊接時,鋼筋的搭接頭需錯開焊接,且接頭中心錯開的長度S 為35 倍的鋼筋直徑,也需滿足S 大于500mm,在同一截面上,焊接接頭不宜超過50%,搭接見圖1所示;⑤焊接鋼筋階段中,為了提升整體焊接效果需要控制焊接接頭的質量;⑥在焊接處理時,其骨架結構的焊接允許部分誤差存在;⑦由鋼筋組成的骨架結構應具有較好的各項性能指標。

圖1 鋼筋焊接搭接
模板支立主要為:頂圈梁、混凝土支撐及連梁梁采用1.22m×2.44m 標準木模板,支撐采用鋼管腳手架及方木。
混凝土施工技術要點主要為:①在對鋼筋進行綁扎之前,需要保證混凝土保護層達到相關標準;②在澆筑混凝土時需要清理干凈模板;③保證混凝土不會出現離析的問題,一般情況下在開展施工時需要做好坍落度的控制;④保證在冬季施工時混凝土的入模溫度可以達到具體要求;⑤應保證混凝土澆筑過程連續,若間斷時應該待上一層的混凝土凝固時需將下一層的混凝土澆筑完成;⑥混凝土澆注方法應采用螺旋上升分層澆注,一般情況下混凝土澆筑層厚度需控制在30cm 范圍;⑦施工時混凝土的振搗方式采用插入式振動棒法;⑧對混凝土的養護要更加到位,即需采用冬季條件下混凝土的施工養護措施;⑨頂圈梁及擋土墻立模施作模筑混凝土之前,應對模板支撐系統進行檢算,確保支撐體系安全;⑩圈梁、混凝土支撐、連梁凈保護層厚度為50mm。
鋼支撐的安設將選用專業的安裝隊伍施工。其中鋼支撐安裝技術內容如下:①鋼支撐用φ609,t=16mm 和φ800,t=16mm 的鋼管制作,鋼管采用法蘭盤連接;②將活絡頭設置為鋼支撐的一端,活絡頭的技術加工需按照相關圖紙的要求;③鋼支撐結構與相關楔塊配件根據每一層土方開挖的速度提前準備好,同時將鋼管結構組裝成設計長度,隨后待每一層工作面可用時需進行安裝;④在鋼支撐土方工序結束以后,馬上將圍檁支架安裝在工作面中;⑤圍檁支架支座主要選擇型鋼焊接而成,具體規格參考施工方案設計要求,且土方在完工16h 周期內,需要采用支撐聯系桿進行支撐,如支撐體系之間存在空隙,則需要采用混凝土進行回填處理,施工圖如圖2所示。

圖2 黃河河西大堤施工參數分析
支撐拆除技術要點主要為:①首先需要解除鋼支撐的預應力,這需要通過千斤頂等工具將活絡頭收縮;②將鋼支撐的連桿型鋼拆除,同樣也需拆除八字撐型鋼桿件;③通過相關起重機設備將鋼管支撐依次拆除與分解,并需要注意鋼管墜落等安全問題;④所有相關的施工所需的大型設備與材料(例如鏟車、鋼管等)需要由吊車吊出施工現場。
總而言之,在深基坑項目施工階段中,施工工藝質量好壞關系著項目工程的安全性與穩定性。本文以某項目工程實例為研究背景詳細介紹該技術工藝的操作過程。實踐可知,在不同地址條件因素影響下,通過各類支護結構的共同協作,可得到較好的支撐效果。