卸煤溝深基坑支護施工技術

李洪鵬，張 彪

（山西省安裝集團股份有限公司，山西太原 030032）

1 工程概況

本次研究中，某卸煤溝工程的項目方為內蒙古久泰新材料有限公司，該公司是久泰集團的子公司，因此本次項目的施工地點位于托克托縣中的托清工業園，項目施工目標為擬建一個年產量可以達到100萬t的乙二醇裝置。因此，本次施工中為了確保能夠達成施工目標，滿足100萬t乙二醇項目全廠工藝對煤源的需求，工程中還配套使用了氣化用原料煤和鍋爐用燃料煤，因此項目處理中納入了混煤、卸煤以及儲煤、上煤上煤系統的煤儲運設施。本次輸煤系統基坑深度最大19m，±0.00設計標高相對于絕對標高1059.10m，基坑底標高1040.1m～1058.0m，深度較深，開挖長度約280m，寬度約110m。工程施工中，施工設備組織及規劃如表1所示。

表1 施工設備組織及規劃

2 卸煤溝工程深基坑地質情況勘查

2.1 基坑穩定性評價

坑壁由素填土、粉砂組成，根據土的工程特性、地下水條件、結合工程經驗，基坑進行適度放坡處理即可滿足穩定性要求，放坡比宜控制為1∶1.5，場地有較好的放坡條件。

2.2 基坑支護參數

根據勘察資料，應依據準確的環境工程條件，如雨后及雨季局部存在少量的上層滯水，臨建、道路、材料堆放及地基處理方案予以分析，應選擇經濟合理的支護方案，應由有資質的單位進行專項設計和施工。其巖土技術參數如表2所示。

表2 巖土技術參數

3 施工工序和方法

3.1 定位放線、高程控制

為了進一步提升施工中的軸線處理精準性，技術人員需要先行針對復核管控點做處理，隨后才能結合復核之后的控制點進行測量數據的精確化，以此提升測量準確度，最后結合所得出的數據去完成工程中平面控制網的建立工作。

（1）施工開始之前，技術人員需要重點做好經緯儀以及鋼尺的精準性檢測工作，以此將測量的誤差數值降至最低[1]。

（2）定位放線處理中，技術人員在進行平面控制網的建立處理時，應該著重結合工程測量得出的坐標系提供數據進行構建，以此提升平面控制網的尺寸度，并確認每一個角度能夠與工程的相關規范標準保持一致，且距離測量的精準度不得低于2″[2]。

（3）設立平面控制點的標樁如圖1所示。

圖1 平面控制點的標樁

3.2 土方開挖施工技術

本次卸煤溝工程采用反鏟挖掘機開挖，裝自卸汽車全部運至業主指定堆土點，開挖前由測量員測放基坑開挖線，經相關單位驗收合格后方可開挖。采用4臺挖掘機、12臺自卸汽車外運。土方開挖量預計16萬m3，其中卸煤溝預計11萬m3。基底預留200mm人工開挖，人工清土隨機械同步進行。開挖過程分段驗槽，及時分段澆筑墊層混凝土，禁止地基長期裸露。考慮現場到圖情況，原則上由深到淺由汽車卸煤溝到2#廊道的順序進行坡道設置，當1#廊道不能及時施工時，考慮在1#廊道南側留置進出場坡道，坡道坡度小于12%，寬度6m。坡道采用粒徑30～50mm的碎石鋪150mm厚，坡道兩側按照相關支護措施及時進行支護。

本次基坑開挖從汽車卸煤溝到除鐵間由深而淺，計劃自卸煤溝開始，依次后退開挖1#廊道、1#轉運站、2#廊道至除鐵間，分為4個開挖階段。開挖坡道原則上按上面開挖順序出土，根據實際到圖情況，預計在1#廊道南側留6m寬的開挖坡道，走道兩側坡度及支護參照支護方案，開挖走道坡度不小于12%。

3.3 復合土釘墻施工技術

3.3.1 復合土釘墻施工工藝

進行土釘成孔施工工藝處理時，本次卸煤溝工程施工中，主要采用鉆機機械完成了機械成孔處理，且在進行注漿處理時，選用了土釘孔注漿方案。期間，進行土釘面層的施工處理時，主要采用電弧焊這種焊接方式，完成了強筋鋼筋的接頭處理工作，且通過綁扎的形式完成了工程網筋的編排工作[3]。進行混凝土面板施工時，主要使用了空壓機完成，并以噴射法完成施工處理。

3.3.2 基坑開挖

基坑開挖采用反鏟挖掘機及裝載自卸車外運，開挖時，要求嚴格按照相關規定中的內容，去完成每一層的施工處理，且按照“分層、分段”的原則推進，現場施工中做到隨時開挖隨時支護的施工處理要求，并在支護之后同步完成混凝土噴射處理，確保深基坑內上層作業面之上的土釘以及噴護施工完成前，不得執行下一層的開挖施工流程[4]。

3.3.3 土釘成孔及安放

土釘成孔采用鉆機成孔，成孔施工中，現場技術人員首先需要做好的工作，就是無遺漏地做好現場成孔過程的記錄工作，并在工作完成之后，實時銜接土釘鋼筋施工，并同步完成注漿施工[5]。在土釘鋼筋被置入孔中之前，工作人員必須在此之前做好定位支架的設置工作，并確認鋼筋是否處于鉆孔的最中心位置，如此才能確保施工質量。

3.3.4 土釘注漿

孔內注漿用M15水泥砂漿，采用重力注漿。對于下斜的斜孔采用重力注漿時，宜采用底部注漿方式，注漿導管底端應先插入孔底，在注漿的同時將導管緩慢勻速撤出，導管的出漿口應始終處在孔中漿體的表面以下，保證孔中的氣體能夠全部排出。注漿管在使用前應檢查有無破裂和堵塞，接口處要牢固，防止注漿壓力加大時開裂跑漿；注漿管應隨錨桿同時插入，采用干成孔作業，灌漿前封閉孔口。

3.3.5噴射混凝土

（1）本次工程作業中，用于進行混凝土噴射的材料，主要以細石混凝土為主，其強度達到了C20，噴射的厚度控制在80±20mm之間。在進行現場噴射前，著重確認施工中的混凝土配合比，并嚴格按照配合比的各項數據完成噴射質量實驗工作，并確認噴射混凝土中的骨料粒徑控制在12mm以下。與此同時，在進行噴射混凝土施工時，工程管理者還需提前針對一線施工人員做好入場前的技術培訓工作，以此進一步提升噴射混凝土施工階段的水灰比以及作業質量，均符合卸煤溝工程的施工要求。正式進行混凝土噴射處理前，技術人員還需要充分做好現場各類機械設備、水、電路等輔助施工條件做好檢查，避免出現意外影響施工質量。整體噴射混凝土施工中，應該嚴格按照“下→上”的順序推進，且確保噴頭與受噴面之間的間隔，最好控制在0.8～1.5m范圍之內，且射流方向呈垂直狀態直指噴射面。但此過程中需要注意，進行鋼筋位置的混凝土噴射時，需要先行完成鋼筋一側的噴射之后，才能去噴填另一側的鋼筋位置，此舉的目的在于預防鋼筋的背面位置出現空隙類問題。

（2）進行混凝土噴射施工處理時，現場需要確保混凝土的初凝時長至少超出2h以后，才能繼續開展下一道工程的施工工序。隨后，需要全面做好養護工作，本次施工中的養護處理，主要是在初凝混凝土的表面做噴水養護處理，養護時長達到了7d。

3.4 預應力錨索及鋼腰梁施工技術

3.4.1 預應力錨索制作及安裝

安裝工作開始之前，要求針對每一條待安裝的鋼絞線做好順直處理，不得出現交叉、懸扭的情況，且相鄰鋼絞線之間的排列應該保持均勻狀態，并將鋼絞線之上的油污處理掉，實際剔除條部分存在機械損傷類鋼絞線，包括存在銹坑問題的材料也需一并剔除掉施工材料外。其次，進行鋼絞線安裝時，需要沿著錨索體的方向，每間隔10m的位置，安裝一架線環，并反復確認錨索體的保護層厚度，至少應該控制在20mm以上。當正式安裝錨索體之前，需要重點做好每一個錨孔的編號處理，且經過確認后，才能在孔內將錨索體置入，本次施工中，置入環節主要由人工完成。此外，在進行桿體安放時，還需要在孔內同步放入注漿管，且管的頭部位置與孔底之間的間隔距離控制在100～200mm之間，并子啊施工中確認，桿體置入的角度、鉆孔角度兩者相同。

3.4.2 錨固注漿

注漿工藝為二次注漿，注漿采用P.C32.5R水泥漿灌注，一次注漿管距孔底150mm，二次注漿管的出漿孔應進行可灌密封處理；一次灌漿選用水灰比0.45～0.5的水泥凈漿；二次注漿使用水灰比0.45～0.55的水泥凈漿；二次注漿壓力不小于2.5MPa。注漿時間可根據注漿工藝試驗確定。

3.4.3 鋼腰梁安裝及張拉

錨索與面板之間腰梁采用槽鋼22a與20b，錨具與槽鋼間采用180mm×180mm，160mm×160mm厚20鋼墊板，錨索為2φ15.2鋼絞線，錨具為15-2。

3.4.4 錨索張拉及鎖定

施工現場，為了確保錨索張拉以及鎖定施工成效，技術人員現場開展了拉張實驗，并結合實驗結果去設定張拉施工工藝細節。錨索的張拉處理中，需要做好鎖定的分級處理工作，且所有處理流程必須嚴格按照相關規定及程序去執行。其次，在張拉工作完成之后為了避免出現在張拉不足的問題，本次工程中技術人員還進行了張拉補償處理，補償處理時間選在首次張拉之后的6～10d以內，最終進行鎖定處理。

當張拉補償施工完畢后，需要在現場預留出一段鋼絞線，預留長度控制在5～10cm之間即可，并將多余部分截掉，此過程中的長度從錨具部分開始測量計算。截掉多余部分時，可以使用機械完成切割工作，不可使用電弧進行燒割處理，預防影響施工質量。

4 結語

綜上所述，在卸煤溝深基坑支護施工處理中，想要全面提升施工質量，首先需要做好的技術內容，就是作為土方開挖處理，且坡道兩側必須做好相關支護處理。其次，需做好符合土釘墻施工處理，包括土釘成孔、安放、注漿等。最后，需要做好應力錨索等技術處理工作，才能最終為卸煤溝項目的深基坑支護質量提升奠定堅實的基礎。