1、1浅谈竖井基坑施工工艺作者：*【摘要】在既有铁路下穿过水涵洞工程施工中，基坑边坡的稳定是保证既有线路安全和施工安全的主要防治措施之一，在施工中应严格做好的准备工作，采取有效的施工和支护措施，才能更好地保障竖井的施工安全和施工质量。结合神华集团新准铁路 DK119+785 处工程施工，对竖井基坑开挖和钢板桩支护的施工展开以下几点探究性分析。【关键词】竖井基坑开挖 钢板桩支护； 施工技术；注意事项由于巴准线 DK119+780 处线路右侧为山沟，左侧为高路堑，汇水面积较大，路基边沟排洪能力有限，故增设顶进涵。涵洞位于双线、区间、直线及平交道上，与线路法线正交。入口设竖井与刷方护坡衔接，出口设置排水
2、槽。竖井基坑开挖及支护施工方法及技术措施由于该项目为既有线施工，进口竖井和出口排水槽施工时，为保证既有线路的运营安全和施工安全，在基坑开挖时必须做好支护措施，此处主要论述竖井基坑开挖的方法及注意事项。一、施工工艺1.1 施工工艺流程 竖井施工程序为：施工准备测量放样施打钢板桩首层土方开挖安装内支撑二次开挖基坑监测排水边沟开挖基底承载力检测基底清理。 1.2 施工方法1.2.1 测量放样在基础开挖之前，按照图纸所示坐标，放出纵轴线及基坑支护边线。并设临时水准点，作为施工过程高程控制依据。纵轴线应引至两端木桩2上，以便随时进行中心线检查；基坑支护边线用白灰洒出，以便钢板桩施工。测量放线成果须经监理
3、工程师复核无误后方可进行下一步施工。 1.2.2 基础土方开挖及支护1.2.2.1 施工前准备检查挖掘机、自卸车、履带式振动打桩机等施工机械到场情况，并检查机械的性能、状态，必须符合施工要求。对操作人员进行了培训、交底。为了便于施工，土方开挖前先做好定位放线工作。由测量人员用全站仪精确测量出基坑支护平面位置，根据检查井底面尺寸、工作面宽度等确定基坑支护边线。基坑底平面尺寸比结构物基础设计尺寸各边加宽1 米并在两侧增设 0.5 米临时排水沟。由测量人员定出开挖边桩，连接边桩即为基坑开挖边线，并用白灰洒出支护线。1.2.2.2 施打钢板桩单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，直至工
4、程结束，这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短有利于加快施工速度。 先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽，轻轻加以锤击； 在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用全站仪控制； 为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正； 开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入 1m 应测量一次。3钢板桩的转角和封闭合拢。由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍，或板桩墙的轴线较复杂，或钢板桩打入时倾斜且锁口部有空隙，这些都会给
5、板桩墙的最终封闭合拢带来困难，采用轴线修整法解决。 轴线修整法通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整，实现封闭合拢，封闭合拢处最好选在短边的角部。具体作法如下：沿长边方向打至离转角桩约沿有 8 块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度； 在短边方向也照上述办法进行； 根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩尺寸，将短边方向的围檩与围檩桩分开，用千斤顶向外顶出，进行轴线外移，经核对无误后再将围檩和围檩桩重新焊接固定； 在长边方向的围檩内插桩，继续打设，插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩； 根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方
6、向从端部算起的第三块板桩的位置处。1.2.2.3 基坑土方开挖 土方开挖应配合内支撑的安装分二次进行出土，第一次选用 2 台斗容量 1.25m3 的挖机于基坑顶作业，从中间逐渐向两端后退开挖。第二次选用 2 台斗容量 1.25m3 的挖机在基坑顶部两侧沿管道纵向后退开挖。开挖出来的土方全部用自卸车运到指定的弃土场地堆放。第一次挖土，从自然土面(绝对标高 0.821.10m)向下挖 1m 至内支撑系统安装位置，并预留足够高度安装腰梁。 第二次挖土，从内支撑安装位置向下挖至坑底，并预留人工清理土4层厚度约 20cm。土方开挖完成后，应立即人工开挖边沟排除积水，地基承载力检测合格后及时人工清理基坑底
7、部余泥并浇筑砼垫层进行固化保护。 1.2.2.4 内支撑安装 基坑内侧距自然土面 0.5m 处设置腰梁及内支撑和角撑，腰梁采用IA36c 工字钢，内支撑与角撑 IA32c 工字钢。在第一层土方开挖后，及时焊接内支撑系统，方可进行下一层土方开挖。腰梁、对撑、角撑在连接时必须采用 502c 焊接（满焊） 。1.2.2.5 基坑监测1.2.2.5.1 本基坑监测项目包括支护结构的水平位移、周围地下管线的变形、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等。 1.2.2.5.2 监测点的位置及数量 (1) 在基坑顶部各转角处应设置沉降、倾斜及水平位移观测点；(2) 支护板桩、支撑、围檩的应力及应变观测点应
8、设置在受力较大位置，数量及位置宜结合现场条件确定。(3) 地下水位的观测宜在基坑四周设四个观测井。 (4) 基坑底部回弹及隆起观测视现场情况确定。1.2.2.5.3 监测与测试的控制指标(1) 支护桩顶水平位移累计不大于 30mm，位移速率不大于 3mm/d。(2) 桩身、围檩、支撑构件及立柱的应力值不大于设计值的 80%；(3) 周围道路及管线水平位移总量不大于 30mm；(4) 地下水位应低于设计指标。 1.2.2.5.4 监测要求 5(1) 在围护结构施工前精确测定初始值。 (2) 施工中应加强对测试点及测试设备的保护，防止损坏； (3) 应采取有效措施保证测试基准点的可靠性及测试设备的
9、完好，以确保测试数据的准确性。 (4) 应及时向设计人员提供监测数据及最终测试评价成果，以便进行分析及采取相应的防范措施。 1.2.2.5.5 监测周期 从基坑土方开挖至基坑回填土。在围护施工时，正常情况下，临近监测对象每 2 天观测 1 次，当日变化量或累计变化量超警戒值时，监测频率适当加密，每天观测 1 次。特殊情况如监测数据有异常或突变，变化速率偏大等，适当加密监测频率，直至跟踪监测。 在地下结构施工阶段，各监测项目观测频率为 23 次/周，支撑拆除阶段 1 次/天。二、基坑施工注意事项 2.1 基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则，分层高度应与内支撑的竖向间距相对应，以内支撑下 0
10、.5 米深为分层界限。采用机械开挖时，坑底设计标高以上 20cm 由人工清除，不得超挖。开挖到位后，应及时施工管道，严禁基坑暴露时间过长。 2.2 做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。2.3 支护板桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度及保证咬口及转角处的闭合。 2.4 钢结构的焊接，必须是持有特种作业上岗证的人员操作，确保安6全与质量。 2.5 土方开挖期间，应采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖土机械碰撞支护结构，基坑四周严禁堆土或堆载，地面施工荷载不超过15Kpa。 2.6 应作好可能发生事故的预防和抢险准备工作。施工时发现地质情况与钻探资料相差较远，应立即会同业
11、主、设计、监理等单位商量研究解决。 2.7 加强基坑监测，监测数据应及时通知有关人员。 2.8 基坑开挖完成后，须做好安全防护。沿基坑四周 2m 处采用 48 钢管连接做护栏，立杆打入土层中深 600 以上，基脚用素砼浇实，间距2000，高 1200，上下用涂有黄黑色反光漆的钢管连接，并用安全网封闭。【结语】综上所述，在类似涵洞工程的竖井基坑开挖施工中，特别是在既有线路施工时，基坑开挖采用钢板桩支护措施，对后续各道工序顺利施工和安全，以及既有线路安全具有非常重要的作用。合理地选择开挖和支付方案，也能较好的节约成本，达到利益最大化。鉴于我水平有限，在今后的工作中，还要不断地学习与总结，为建筑业的发展贡献绵薄之力。
