1、泵站工程深基坑支护施工技术探讨摘要:深基坑工程施工作为城市建筑工程建设的重要组成部分，具有较高的施工难度，是施工人员面临的一个技术难题。本文结合工程实例，阐述了基坑围护方案设计及支护结构，重点就泵站工程深基坑施工技术进行探讨，并总结了泵站基坑开挖工作要点，以供参考。 关键词: 基坑开挖；支护结构；施工技术；围护设计 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 泵站工程是城市基础设施建设的重要部分，担负着排涝、防洪和降低地下水位等重要任务，对促进城市经济发展具有重要的意义。目前许多泵站工程离河流比较近，且位于地下水丰富且埋藏深度浅的地方，加上容易受到地质条件、施工工艺和施工环境等因素
2、的影响，在一定程度上加大了深基坑支护工程的施工难度。若采用传统的大规模开挖、集中排水工艺等方案施工，不仅会影响到周边建筑物及地下管道设施的质量安全，而且会耽误深基坑工程后续的施工。因此，施工设计人员有必要进一步优化基坑围护方案及支护结构，采取切实有效的措施解决周边复杂环境等不利于施工的因素，从而确保泵站工程的质量安全。 1 工程概况 某泵站工程设计实施规模 1.5m3/s，设计重现期 3 年，流量约为Q=13.5m3/s。主要建(构)筑物为泵站、进水闸门井、格栅井、变配电室、机修间、仓库等。泵房结构为矩形水池，水池泵房底板在室外地面以下最大埋深 12.55m。 2 地质条件 根据勘察报告，地层
3、主要为第四系全新统晚期至上更新统沉积的砂类土与亚粘土等构成，场地地震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度为 0.2g，设计地震分组为第一组，初判具液化可能。离泵站较近钻孔中揭露地下水初见水位为自然地面下 1.2m，稳定水位埋深为自然地面下1.2m。泵房和进水闸门井底板位于第层中砂层，可利用天然地基作为持力层。 3 泵站深基坑围护方案设计 此次施工的基坑开挖深度较大，周边环境较为复杂，土质条件差。采用的施工方案是:支护的形式采用钢筋混凝土灌注排桩加锚杆，局部格栅式挡土墙进行，基坑止水采用双排水泥搅拌浆喷桩止水帷幕，灌注桩中间插打高压旋喷桩保护桩中层的稳定性。基坑支护部分基坑侧壁安全等级按二级设
4、置。 4 泵站基坑支护结构 4.1 水泥搅拌浆喷桩止水帷幕 1)止水帷幕采用双排搅拌桩。水泥搅拌桩选择桩径 500mm，按照两排水泥搅拌桩排列，排间距为 350mm；同一排桩的中心距为 350mm；搭接为150mm。 2)格栅式挡土墙外侧两排搅拌桩桩长 15.0m，格栅式挡土墙内侧搅拌桩桩长 11.0m，基坑台阶处格栅式挡土墙的搅拌桩桩长 9.60m，止水帷幕搅拌桩桩长 15.0m。 4.2 高压旋喷桩 1)高压旋喷桩桩径 600mm，两根高压旋喷桩的间距为 400mm，搭接200mm。 2)灌注桩中间的高压旋喷桩桩长 18.5m。 3)高压旋喷桩采用 P.S32.5，水泥掺入量 350kg/
5、m。 4.3 锚杆 1)A 型桩为两桩三锚，梅花形布置，锚杆孔径为 150mm，锚杆长28m，锚杆体采用 3 索 75 的 1860 低松弛钢绞线。 2)B 型桩为两桩三锚，梅花形布置，锚杆孔径为 150mm，锚杆长24mm，锚杆体采用 3 索 75 的 1860 低松弛钢绞线。 4.4 支护桩、冠梁 1)钢筋混凝土支护桩:A 型桩:桩径 800mm，有效桩长 21.00m；保护桩长 0.8m，桩中心距 1.2m。B 型桩:桩径 800mm，有效桩长 18.00m；保护桩长 0.8m；桩中心距 1.2m。 2)支护桩采用强度等级为 C35 混凝土。3)冠梁截面为1000mm500mm，总长度为
6、 73.9m，混凝土强度等级为 C30。 4.5 泵站基坑降水 1)降水井采用管水降水，成孔 700mm，井径 300mm，井深 18.5m，共计 8 口。 2)深水井采用管井降水，成孔 700mm，井径 300mm，井深 25.5m，共计 4 口。 3)降水井和深水井均为混凝土井管，80 目尼龙方格滤网，填料采用0.5mm1mm 粒径滤料，填料厚度 100mm。 4)降水方案采用浅井密布。 5 特点和难点 施工场地紧邻河道，地下水位很高，基坑支护深度较大，现场条件较为复杂。 6 主要施工技术 6.1 钢筋混凝土支护桩 采用钢筋混凝土桩，桩身混凝土强度 C35，深度 A 桩 21.00m，B
7、桩18.00m。 1)施工程序:测量放样、钻孔就位、成孔、换浆、吊放钢筋笼及注浆管、洗石、清孔、投石、注浆、拔注浆管。 2)打桩时应进行隔桩跳打，即单数编码桩位先施工，完成单数桩位后再进行双数桩位施工。 3)偏差控制:桩位偏差不大于 20mm，垂直度偏差不大于 1%，成孔深度误差小于 100mm。 4)施工过程中待钢筋笼放到设计标高后，用横担搁置在孔口枕木上，将 20mm 注浆铁管直接插至孔底，施工时，应控制吊放和节间钢筋焊接的时间。 5)泵最大工作压力应不小于 1.5MPa，要控制好压力使浆液均匀上冒，注浆至泛出孔口时方可停止。注浆时应采用多种措施以防止相邻桩冒浆和串孔，如间隔施工、增加速凝
8、剂掺量等，同时还要防止缩颈和塌孔现象的发生。 6.2 水泥搅拌浆喷桩 1)水泥搅拌桩采用混法施工，垂直度不大于 0.8%，工艺为四搅两喷。2)水泥搅拌桩采用 P.S32.5，桩身强度 R28d1.5MPa，水泥用量65kg/m。3)水泥搅拌桩桩身强度达到 1.0MPa 以上方可开挖。 6.3 高压旋喷桩 1)高压旋喷桩采用 P.S32.5，水泥掺入量 350kg/m。 2)喷射注浆。注浆管置入钻孔后，达到设计标高时即可注浆，注浆参数达到规定数值后，方可提升注浆管，应由下而上喷射注浆，提升的过程中必须计算和控制好提升速度以及钻机的转速，注浆管分段提升搭接长度应大于 100mm；严禁在喷射过程中断
9、水和断气，严格注意防止喷射孔被堵，要控制好喷浆提升速度以及连续性。气、浆、液压力和流量应符合设计要求，一旦偏离应把管清洗后再重新插管、旋喷；深层旋喷时，要先喷浆后旋转和提升，用来防止注浆管扭断；要严格控制水灰比、单桩水泥用量，在旋喷过程中要防止泥浆沉淀，降低浓度。 6.4 锚杆 1)锚杆杆体下料长度=锚杆自由段(自由段长为 5.0m)+锚固段长度+外露长度，外露长度应满足台座、腰梁尺寸以及张拉作业要求。锚杆倾角为 15沿锚杆轴线方向每隔 2.0m 设置一个定位支架，锚杆上下排垂直距离为 2.0m，锚杆钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不大于 100mm，偏斜度不大于 3%。 2)将注浆管与锚杆杆体
10、一起绑扎，一次注浆管距孔底应为100mm200mm，二次注浆管的出浆孔要进行密封处理。 3)一次灌浆和二次高压注浆均使用水灰比 0.450.55 的水泥浆，锚固体强度应不小于 15MPa。 4)二次高压注浆压力宜控制在 2.5MPa5.0MPa 之间。 5)二次高压注浆压力宜控制在 2.5MPa5.0MPa 之间，注浆时间应通过注浆工艺试验确定或者在一次注浆锚固强度达到 5.0MPa 后进行。 6)锚杆的张拉与施加预应力的要求:锚固段强度应大于 15MPa，在达到强度等级的 75%后方可进行张拉；锚杆张拉顺序要考虑到对邻近锚杆的影响，最好采取隔锚跳拉；锚杆在张拉到设计荷载的 0.9 倍1.0
11、倍后，再按设计要求进行锁定；锚杆张拉控制应力应不大于锚杆杆体强度标准值的 0.75 倍。 7 泵站基坑开挖 1)阀门井、格栅间、进水井等与泵房管线相接位置处需将基坑围护桩局部凿除后进行施工，支护桩桩身强度达到设计强度的 80%时方可开挖，基坑挖土至锚杆设计标高下 500mm 时，开始施工锚杆，待所有锚杆张拉锁定后，才能向下挖土。2)泵站基坑开挖时必须将基坑周围 10m 范围内取土不小于 1m，基坑开挖以及地下室施工期间，基坑以外 6m 范围内的地面堆载量应小于 10kPa，基坑回填以前要明确标示保护范围。3)泵站基坑开挖时如果发现有地下水渗漏，应该立即停止挖土，在采取有效的堵漏措施和疏干渗漏到
12、基坑中的水后方能继续挖土。4)泵站基坑开挖时要严格按设计深度进行开挖，严禁超挖。开挖到设计标高以后，应该及时进行素混凝土垫层及基础底板的施工。5)土方开挖完成后要立即进行基坑封闭，防止水浸，严格禁止泡坑，对基坑坡顶地面要进行防渗处理，严格禁止地表水渗入边坡土体。6)根据 JGJ120-99 建筑基坑支护技术规范，泵站基坑开挖及地下室施工期间进行了以下监测工作。a.支护结构水平位移观测监测；b.周边建筑物及地下管线的变形观测监测；c.周边道路沉降及开裂变化情况观测监测；d.地下水位变化情况观测监测。7)由于雨水泵站施工基坑支护深度较大，现场条件较复杂，支护施工中遇到的问题和突发的情况和隐患要及时解决，泵站基坑支护的施工顺序根据泵站建筑物开工位置，按施工顺序合理安排布置，对可能的隐患及时发现、处理。 8 结语 深基坑支护工程施工质量是确保泵站工程整体功能发挥的重要因素。因此，在施工过程中，工程人员应加强对地下管道变形、道路沉降情况和地下水位变化的监测力度，并保证所观测监测的数据在报警值范围内，同时制定出合理的应急措施以解决突发的情况。实践证明，泵站深基坑采用的方案是有效的。 参考文献 1 林松焕.浅谈沙井泵站深基坑开挖施工技术J.城市建设理论研究.2012 年第 12 期 2 徐荣华.变电站雨水泵站深基坑支护施工技术探讨J.科技信息.2011 年第 29 期
