巢湖路西涵深基坑开挖支护施工技术

任小朝

（中国水电建设集团十五工程局有限公司，陕西 西安 710065）

1 工程概况

引江济淮工程由长江下游上段引水，向淮河中游地区补水，是一项以城乡供水和发展江淮航运为主，结合灌溉补水和改善巢湖及淮河水生态环境等综合利用的大型跨流域调水工程，是集供水、航运、生态等效益的一项水资源综合利用工程。

巢湖路西涵位于渠道南岸，桩号为17+752。巢湖路西排水涵设计流量为9.5m3/s，主要由控制段、箱涵段和出口U型槽三部分组成。本工程基坑最大开挖深度为6.9m，主要施工内容包括深基坑土方开挖、边坡防护、钢板桩施工、钢板桩支护、基坑抽排水、基坑监测等施工内容。

2 施工难点分析

（1）基坑开挖深度较大，基坑端部距离派河大道较近，基坑两侧距离巢湖路桥人行天桥墩柱距离较近，开挖过程中应充分做好基坑支护，防止因基坑开挖或地下水作用而破坏临近道路或邻近其他构筑物。

（2）基坑作业空间狭小，应充分做好基坑开挖和基坑支护之间的工序协调，提高施工效率。

（3）提前调查地下、地上各类管线的埋深与走向，施工过程中应做好地下地上管线、地上各类公共设施的防护工作。

（4）合理地选择深基坑开挖支护以开挖边坡防护方案，短时间内完成结构物施工并快速完成基坑回填。

3 采用SP-Ⅳ型钢板桩支护

巢湖路西涵基坑开挖最大深度为6.9m，受巢湖路桥人行天桥影响，结构物进口部位地面高程距离人行天桥钢桥板底部的净高度仅为11.3m，由于施工空间有限，因此结构物端部以及两侧局部采用9m的SP-Ⅳ型拉森钢板桩支护；两侧影响范围以外的部位采用12m的拉森钢板桩支护。

为了保证钢板桩的入土深度满足规范要求，确保基坑安全，在不影响临近建构筑的情况下，先放坡开挖，再支护开挖，具体流程为钢板桩施打位置放样→沉桩至原地面标高→放坡开挖卸载→继续沉桩至设计标高。钢板桩施工采用350型履带式打拔机，基坑开挖采用1m3液压反铲挖掘机，每层开挖深度不应大于1.5m，开挖一定深度后，安装H型钢对撑与角撑，边挖边支护，直至设计标高，开挖出的弃土可直接用于临时挡水围堰的填筑，腐殖土及表土利用20T自卸汽车运输至指定位置堆存。

4 基坑开挖施工技术

4.1 基坑开挖施工方法

（1）基坑开挖应严格遵守“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，采用机械开挖、人工修整边坡，自上而下、分层分段进行，每层开挖高度应控制在2m以内。第一次沉桩至原地面11.4高程（桩顶），后进行钢板桩外侧的放坡开挖，坡比为1:1，开挖采用1m3液压反铲，开挖完成且边坡修整结束后，应尽快对开挖出的坡面进行封闭处理，同时沿边坡顶部以外30cm处设置一条小的挡水土埂，防止基坑以外的雨水倒灌，坡脚距离钢板桩预留0.5m宽水平台阶，桩头高出水平台阶50cm。边坡开挖结束后进行钢板桩内侧的基坑开挖，当基坑开挖至9.9m高程后，进行第二次沉桩。开挖弃土用于出水口临时围堰的填筑。

（2）第二次沉桩至9.9高程时进行下一层基坑土体开挖，开挖至腰梁托架底部（7.5高程）时停止开挖，安装腰梁托架、腰梁以及双拼型钢支撑，钢支撑的所有连接均采用焊接的形式，焊缝均为满焊，焊缝高度不小8mm，焊条采用E50型，角焊缝质量等级不低于三级，坡口焊焊缝质量等级不低于二级，严禁一次性开挖至设计标高再进行钢板桩支撑与加固。如此循环直至基坑开挖至距离设计基坑底标高20cm左右时，停止机械开挖，对基坑底部土体进行人工开挖整平处理，人工整平过程中在结构物边线以外40cm处设置2条简易排水沟，用于基坑排水。

4.2 基坑开挖施工要求

基坑开挖前务必复核基坑支护与坑内结构物图纸，确定结构之间互无冲突、平面布置及标高一致时方可进行土方开挖。土方开挖及地下结构应分区施工，存在相邻或相接基坑的，优先施工较深基坑及相应的地下结构，回填后施工较浅基坑。基坑开挖须自上而下分层分段进行，严禁超深超长开挖土方；开挖深度以坡顶设计标高为基准，对于放坡支护段，每层开挖深度不应大于2m，现挖现护，除施工需要外，不得长时间暴露开挖面，基坑开挖过程中严禁破坏已施工的支护系统。机械开挖至基底标高以上0.2m时，改用人工开挖。基坑开挖至基坑底后24h内应浇筑混凝土垫层，立即进行构筑物的施工，以免基坑暴露时间过长。

4.3 边坡防护施工技术

4.3.1 施工方法

巢湖路西涵端部及两侧边坡采用1:1放坡开挖，放坡段以及坡脚采用简易土钉及喷射60mm厚C20混凝土支护，内设250mm×250mm单层φ6的钢筋网片，土钉采用φ16的螺纹钢，间距1500mm，长度1200mm，梅花形布置，土钉与坡面成正交角度打入土体中，外漏5cm左右，坡脚预留0.5m宽平台，坡面设置φ50排水管，排水管间距为3m。

4.3.2 施工工艺

（1）土钉支护采用分层、分段开挖施工，做到开挖、支护，喷混凝土三随时，在上层作业面的喷射混凝土未完成浇筑前，不得进行下一层土的开挖施工。采用机械进行开挖时，不允许有超挖或松动的边坡土体或挡土结构的破坏。为预防边坡土体出现塌陷现象，修整后的边坡应及时喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝固后再进行土钉安装，最后再进行钢筋网片的安装并完成喷射剩余混凝土。

（2）喷射混凝土首先要通过试验确定配合比符合设计要求，选择最大粒径不能大于12mm粗骨料，水灰比不能大于0.45。在进行喷射混凝土施工时，应对操作人员进行技术交底，确保喷射混凝土的质量要符合设计要求。

（3）喷射混凝土前，应做好风、水、电路的前期准备工作，并对全面检查及试运转确保下一道工序正常开展；喷射混凝土的顺序应自下而上开展，将喷嘴与受喷面距离控制在0.6～1.2m范围内，喷射方向应垂直指向喷射面，以确保喷射混凝土厚度达到符合的设计范围内，将短的钢筋段作为标志垂直插入边坡上。

4.4 钢支撑施工技术

深基坑施工重点的两道关键工序是钢支撑架设与基坑土方开挖，为了保证深基坑稳定性，应确保支撑架设的时间、位置及预加力的大小因素的时效性。支撑架设要严格满足规范设计要求，随着基坑土方开挖施工要保证边挖边支撑的施工质量。

4.4.1 钢支撑架设方法

（1）腰梁加工及安装：钢腰梁采用H型钢加工而成。基坑开挖至钢支撑设计高程下50cm后，立即放测出腰梁位置线，在拉森钢板桩上焊接腰梁三角撑（同时检查立柱位置、垂直度等符合要求后安设纵向钢连梁或剪刀撑），吊装、定位腰梁并将腰梁于拉森钢板桩焊接牢固。

（2）支撑随开挖分层逐根按上述方式安装。

4.4.2 确保钢支撑稳定的技术措施

（1）在进行钢支撑拼装时确保支撑接头的承载力要符合规范设计要求，轴线偏差范围应在2cm之内。

（2）钢支撑在安装前，要确保垂直度符合设计要求，为了保证钢支撑安装固定牢固，必要时要在钢支撑中部架设临时支撑，确保定位准确。

（3）对钢支撑的装配件钢板加工和型钢焊接加工时都要进行双面满焊。在有内肋板焊接施工时无法进行双面焊接的，可采用坡口焊接方式。

从图2的旅游经济与城镇化的协调度空间分布及其演变上看,2005年处于高度协调阶段的有日照、临沂、徐州、连云港、盐城、淮安和开封7市.2010年,泰安市进入极度协调阶段,其他城市依然处于高、中度协调阶段行列,与2005年情况一致,略有波动变化,但是协调阶段并未发生改变．2015年,除原先的几个高度协调城市外,阜阳和莱芜两市进入高度协调阶段,而泰安和济宁两市则进入极度协调阶段,说明这几座城市的旅游经济和城镇化水平均相对较高,复合系统协同发展效应较强．总体而言,淮海经济区各市的经济与城镇化协调度虽逐年有波动变化,但变幅不大,相对稳定.

（4）在基坑开挖施工时应及时架设钢支撑，确保基坑正常开挖施工，确保在加载卸载施工中围护结构的受力应符合规范设计要求。

4.5 基坑监测措施与要求

4.5.1 监测内容

（1）基坑支护水平位移观测。

在基坑边坡顶上布置基线（每条边一条），每条基线上设1～3个变形观测点，基线的起点和端点各设置1个点，基线的中间位置设计1个观测点，同时根据深基坑的现场情况，在基坑各个大转角处加设观测点，同时又作为沉降观测点。

（2）基坑支护沉降观测。

利用原有的渠系控制网的水准控制点或独立水准点作为沉降观测的起算点，构成基坑支护沉降观测网。基坑的四个转角处附近各布置4个沉降观测点，与深基坑周边浅埋基础建（构）筑物、重要管线监测点一起构成监测周边环境的沉降观测网。

（1）水平位移观测。

利用原有渠系首级控制网建立建筑物基坑的测量控制网，作为巢湖路西涵基坑开挖支护的水平位移观测点，控制点数量不少于3个，通过理论计算和复测校核无误后，记录读数，首次观测数据不少于2组。

（2）沉降观测。

采用深基坑的测量控制点或独立水准点开始观测，将测量点引测到深基坑周边，再依次将编好的各点按照顺序进行观测，直至观测到另一个水准控制点符合要求，观测仪器采用S3型精密水准仪。

5 安全保证措施

（1）基坑开挖施工前，应先巡查施工区域内各种地下管线设施，应请对现场管线具体位置和深度的负责人到现场确认。按规定对现有管线和其他设施需委托产权单位实行监护的，必须在开挖前办好监护手续，并在监护人员的监护下进行施工。

（2）在进行基坑开挖时周围应设置安全围挡、安全设施和安全警示牌，晚上或雾天施工时应设置警示标志。安全地带宽度为1m，安全设施牢固规范。施工现场应派专职安全员现场负责检查保证安全设施及警示牌的正常使用。

（3）开挖边坡土方、基坑支护和基坑使用期间均应按照设计要求布置沉降观测点，应对地面沉降、边坡变形、支护位移定期观察测试，加强对支护的监控，发现支护结构有变形或者位移时，立即停止施工，人员撤离基坑，待支护结构加强且稳定后方可继续施工。

6 结语

通过以上的分析和说明，在进行深基坑的开挖和支护在施工前后会受到很多因素的影响，我们必须要对这些因素进行充分合理的分析并及时采取针对性措施，才能避免问题的产生，才能够更好地提升施工的进度和工程的质量。