电力建筑施工中的深基坑施工技术

李东

（上海电力安装第二工程有限公司，上海 201100）

0 引言

在电力建筑工程施工期间，需要对工程情况的各种因素进行考量，电力建筑工程质量决定着发电厂的运行质量，因此开发建设单位需要高度重视建筑施工技术。作为施工中的核心工作，深基坑施工实施过程中，也应该做好施工环境的勘察分析，综合考量各类工程因素，安排好施工期间的材料使用、基坑开挖支护、池体施工、人员设备使用管理工作，因施工地区差异性较大，施工技术方案设计要切合工程实际，对技术要点进行有效管控。

1 电力建筑的深基坑施工技术简介

部分电力建筑施工受制于地域的限制，其初始的地基稳固程度不符合相应的工程标准，为了保证地下结构的稳固，确保地基的稳定性，保障上层建筑结构的施工安全和后期的质量，因此就要采用相关的深基坑支护等施工技术。近年来，深基坑支护技术不断的发展和成熟，形成一套有效的技术体系，在电力建筑施工中应用也越来越广泛。它的主要施工方式有锚杆支护技术与内部支持方式、土钉墙支护、帷幕支护和地下连续墙体支护等。在当下，电力行业特别是在发电技术的创新应用，例如垃圾焚烧热能发电以及传统火力发电技术革新，对电力建筑的功能质量也有了更高的要求，在之前很多不适宜开展电力土建施工的地区现在受益于基坑支护技术的创新也可以进行施工建设。当前深基坑的支护施工因建筑高度的增加逐渐呈现出深度持续扩大的趋势，因为很多电厂建筑容纳的发电设备，发电效率更高的机组占据空间更大，则地下层数可能会增加到2～3 层，而相应的基坑开挖深度会达到10～20m。在深基坑开挖和支护的过程中会面临较多的安全生产风险，通常包括施工地质的脆弱性，周边工程设施的安全威胁，这些都让支护技术变得更加复杂，而基坑支护的效果关乎着总体工程的顺利开展和竣工后的工程质量，所以在施工技术方案上要有全局思想，结合工程实际，做好相应的问题应对方案，以确保工程质量安全。

2 电力建筑深基坑技术实施面临的挑战

2.1 工程环境复杂，技术难度高

电力建筑多在特别是发电厂多在人员稀少的偏远地带建设，其地质条件较为复杂，气候环境、水文环境也较为恶劣，这些会影响基坑施工，也会提高施工技术的要求，对于施工材料、施工设备、施工人员素质都是较大的挑战。基于这种情况，施工前期的勘察部门就要对当地的地质情况做好全面的勘测和分析，在地质较为松软的地区，深基坑下沉的情况更加明显，为保证基坑整体稳固，较适当加大基坑的深度，而过深基坑的开挖和后续的工作技术难度较大，这是基坑承压性能必须过关，基坑内就应当浇筑钢筋混凝土，防止基坑下陷。同时，因为深基坑施工的期限长，跨越了各种天气时段，当雨雪等天气也会干扰基坑的正常施工。

2.2 基坑开挖深度情况多变

在用电需求只增不减的情况下，要实现单一发电机组将承担更大的发电任务需求，机组的体积占用就会更大，就要对电厂建筑的体积进行扩容，而受制于建设用地面积的红线约束，单位面积的土地利用效率也要持续提升，这就要求电力建筑的高度在不断增加，而占地面积相应的减小，这样的高层建筑对基坑施工有了更高的标准，它既要满足建筑的稳定性标准，还要能够开辟一部分地下空间来放置相应的电力设备，地下空间的高度通常在2～3m 的范围内，但是在面临电力总需量持续攀升的矛盾时，电厂建筑的单位空间使用率也在进一步提高，这就要求基坑的高度要继续增加[1]，有时甚至达到原有建筑基坑深度的2 倍以上，这就对基坑开挖技术带来的新命题，也倒逼工程施工方不断研发创新基坑施工技术适应当前电力建筑施工的需要。

3 当前主流建筑工程深基坑施工技术应用要点

①排桩与地下连续墙面的砌筑。在第一项工程中，其类型主要有钢制管状、预制混凝土型、钻孔灌浆注入型和加强筋与水泥土混合型等，上述几类的排桩的适合施工范围是在深基坑内外侧的墙壁安全防护级别在1 级和3 级之间，若地质较为松软，那么电厂土建地基内部的悬臂长度要缩减至5m 以内，若地下水的高度超过了基坑的底部，就要采用排水、排桩和加装堵水帷幕和第二种施工方式；②泥土墙支护方法，它是依靠自身较大质量和较强刚度去支撑墙壁的重力挡墙。它的类型有深层搅拌式和高压旋喷式两种，适用的基坑安全防护等级较排桩型低，一般是1～2 级。此种方式的作业中，还要使用原型拱柱与重力强挡土的技术，它在具有圆拱形结构的内部建筑空间中实用性较强，同时它还可以更均衡地分担外部压力，只让接触面应力的管控范围下，能够有效防止基坑结构的形变，确保土地的稳固，减少塌陷的概率，在工程成本上具有较大的优势；③钢板桩型的支护施工，这种方式在近几年多用的是进口材质，它在刚强度、硬度等性能上表现优异，同时能够反复使用，切合的性能较高，一般有9m、12m、15m 的长度可以选择，而厚度（宽度）大约是40cm，应用两个钢板桩之间的位置校对方法，能够让两桩之间紧密的对接，防止水渗入基坑。同时板桩本身有刚度，在地基内的插入的部分可以有效抵挡来自基坑外的土质结构压力。在电厂土建工程的应用中，如没有内部支撑结构，那么受到其自身的刚度性能约束，基坑的深度保持适当的深度，不能过大，若过深则容易导致刚度不足以支撑外力而形变，或者受到外力作用发生偏移，已出现安全事故；④土钉支护技术，此技术的主要作用在于能够极为有效增强深基坑边坡的稳固作用，其原理在于边坡的土体和钉相互结合后其独特的表层结构会形成很强摩擦力，是阻碍其相对运动的有效力量，能够防止基坑受其他外力作用发生移动，从而提升土质的稳定性。该技术的应用除了要对施工环境工程条件进行全面的了解掌握，对施工环节仔细复核之外，还要重点对抗拉强调做一合理确定，施工技术人员具体操作上要严格做到这几点：a.土钉的拔出力跟踪检测要及时到位，验证符合施工要求后继续进行；b.对钻机长度要有明确的了解掌握，并对打孔深度做好预先确定，并做好其空纵深长度的记录和标注；c.对添加剂的用量类别进行科学的管控，对水泥砂浆原料配合比做好误差控制；d.灌浆环节注意操作安全，采取相应的防护手段以防砂浆突然掉落；e.对泥浆最先凝结后，二次作业要细化到位，从而保证灌浆质量。

4 电力建筑工程中完善深基坑支护施工技术措施方法

4.1 优化施工方案

施工技术应用的准备阶段，施工单位要确保施工技术方案的科学合理，因此必须做好方案的规划设计，在方案规划中要对深基坑开挖的效率和安全性，支护的效果和质量，基坑的稳定性等重点关键环节进一步的细化。对施工前中后期的工作要点要明确，前期准备阶段要对施工人员的配置、原料的型号和用量、工程设备物资的准备和使用、基坑支护技术标准和规范化管理等方面全面的规划。并做好相应突发事件的应急处置方案，保证支护施工的安全稳步开展，人员选配上要优选经验丰富、专业精通、细心谨慎的项目管理人员和骨干技术人员，组织参与支护作业，把违规操作风险降到最低。

4.2 确保基坑开挖安全有序

在土石方的开挖上，要选定合适的开挖方式，以防止基坑支护结构受力不均衡导致个别位置载荷超标造成塌陷、坍塌等严重事故，因此开挖方式的选择上要坚持逐层分段、均匀对称的原则，工程管理方要对设计方案、规划图纸进行全面研究，严格控制施工进度，对人员、材料、设备实行统筹有序管理[2]，施工人员要和前期设计人员做好技术交底，对开挖场地的地下水、管路和其他因素信息全面的掌握，研讨设计图纸是否存在不合理性，针对一些设计问题要和设计方做好沟通，及时修改完善。对施工地区的天气变化状况要有充分的预判，运用相应的排水排涝设施，防止过度积水，做好地下水对土质特性影响的分析，利用采用井点降水等方法优化基坑土质的特性，增强支护结构稳固性，控制好土层渗透压力参数变动范围。防止因结构发生改变而导致生产事故。

4.3 确保基坑支护科学有效

施工方要在对施工现场自然环境、人居环境、工程环境进行综合分析的基础上，结合地区实际合理地选取支护方式，必须要保证基坑支护结构的稳固和长期安全，为后续的工程施工创造一个安全舒适、有足够空间的工程环境。施工单位常用的支护方式及其主要作用来科学选用，对于支护方式的内部特点和环境特点都要综合考虑，做到质量保证，成本节约和地质结构的基本稳定。在材料的选定上，也应结合环境实际情况和工程的抗压等指标要求，选取参数合格的材料，同时对施工过程进行全面严格监督，保证支护工程的总体质量[3]。

5 结束语

在电厂建筑工程项目呈现持续增长的态势下，建筑施工中对深基坑施工技术的设计和实施工作也有了更高的要求，要确保深基坑施工的质量和效率，有关单位就要对施工的外部内部情况有全面深入的了解，进行科学的分析，确定科学的设计方案，做好准备工作和监督，持续电力建筑工程质量提高。