电厂工程建筑深基坑支护施工技术和控制要点

陈小春

中国能源建设集团江苏省电力建设第三工程有限公司 江苏 镇江 212000

在对电厂或高层建筑开展施工的环节中，深基坑施工技术已经获得了越来越普遍的运用，与此同时开挖深度也随之越来越大，进而能够为建筑物的实际质量以及诸多性能提供有力的保障[1]。在对深基坑进行施工的环节中，必须要对深基坑采用支护结构做好有效的支撑。作为一种临时性的主要结构，部分施工单位并未对深基坑支护结构工作予以充足的重视，致使深基坑支护结构施工环节极易产生质量问题，从而对建筑物的实际质量造成严重影响[2]。施工单位在对建筑工程开展深基坑支护施工的环节中，需对施工流程的标准性做好严格的把控，真正根据设计和标准要求来完成施工操作。

1 建筑深基坑支护施工特点

电厂或高层建筑施工中深基坑的开挖深度非常大，极易对周边建筑物本身的安全性甚至是稳定性造成严重损害，所以在施工环节中需尤为注重各项管理工作的顺利开展。在对深基坑进行开挖的时候，会对周围的地质环境造成较为严重的破坏，若是没有完成好保护工作，那么在施工环节中就极易出现坍塌等较为重大的安全事故，进而对施工单位的人员安全产生威胁，并且还会让工程造价不断地提高，对公司的经济效益产生不良的影响。

2 电厂建筑深基坑支护施工中常用的施工技术

2.1 基坑支护施工艺顺序

平整场地→降水井→土方开挖→挂网喷护→土方开挖→SMW工法施工→冠梁→钢管撑安装→土方开挖→收坡道。

2.2 降水施工技术

本工程场地地下水主要为松散岩类孔隙水，分布于第四系土层中，属潜水，可行性研究阶段勘察期间钻孔内初见水位埋深为1.3～2.0 m，初步设计阶段勘察期间钻孔内初见水位埋深为2.8～3.3 m。地下水量丰富，因场地内无既有建筑物，故采用开放式降水。首先基坑坡顶以外1.0m范围内设置散水层，散水层按1:0.05向外找坡，散水层地面采取硬化措施，以防止地面渗水，并在坡顶砌筑高200 mm 宽120 mm的挡水墙，确保场地雨水不进基坑。其次基坑周边布置降水井，基坑内部布置输干井，采用管井降水，降水井井径600 mm，管径400 mm，T1转运站外侧布置降水井19口，内部布置输干井4口，井间距8 m，井深25 m。对于降水质量的控制，应注意以下几点：在结束降水井施工、正式开展抽水工作前，需要对原有水位做好测量与记录；其次，在开始抽水以后，需每天最少三次对具体的水位甚至是水量进行精准的测量与记录；再次，当水位不断降低的深度大致维持稳定的时候，每天最少一次对整个水位和水量做好观察记录，同时，联系水位和水量的具体记录内容，寻找导致降水情况不正常的主要因素，根据存在的问题来给出有效地解决对策，一直达到降水深度的标准方可。

2.3 基坑支护方案

根据基坑周围环境、地层情况及相临建筑物对基坑水平位移、地面沉降值的要求，参考周边工程的施工经验，在保证安全的前提下本工程T1转运站采用上部8.0 m放坡卸土+三轴搅拌桩内插H型钢挡土止水+一道钢管支撑的支护形式，如图1所示，见转运站基坑剖面图。

图1 转运站基坑剖面图

1.本工程坑深15.1 m，采用上部边坡挂网喷护+下部SMW工法+钢管支撑支护体系，坑底预留800 mm工作面，地面荷载取10kPa。

2.三轴搅拌桩桩顶标高-8.0 m，850 mm三轴搅拌桩，桩长20.9 m，间距1200 mm，700*300型钢21 m，间距900 mm。

3.SMW工法桩顶之上做冠梁，尺寸1100 mm×700 mm，强度C35，两侧各配HRB400级6Φ25级热轧螺纹钢筋，中间上下各加配HRB400级2Φ20级热轧螺纹钢筋，箍筋φ8@200。

5.上部坡面钢板网片采用40*60钢板网，网片间连接用22＃火烧丝'8'字扣 梅花(花绑)牢固绑扎，钢板水平搭接长度200 mm，网片用直径14 mm长1米钢筋固定在坡面上，钢筋竖向和水平间距1.00 m。混凝土喷射厚度不小于50 mm。

6.基坑顶部做好地面硬化工作，确保地面雨水的排放，不倒灌基坑。

7.本工程采用信息法施工，根据实际情况可做适当调整。

3 施工前的控制要点

3.1 支护方案的设计

设计方案是否具备一定的科学性是决定基坑支护项目成败的重要因素，一个完善的深基坑支护设计方案需要经济适宜、科学可靠、施工技术可行。在国内，深基坑出现的时间比较晚，目前深基坑支护设计越来越成熟，但设计参数非常多，再加之受到地质因素带来的影响，让设计工作的困难程度逐渐增加。据有关调查研究表明[3]，在基坑项目的施工环节中出现质量事故的主要因素，有绝大部分都是因为设计原因所导致的。设计原因关键体现在：设计参数取值存在较大误差、地下水处理方式错误、支护方案应用不当等。

若想改变此种情况，首先，挑选有丰富经验的设计单位，设计人员需充分掌握力学方面的有关知识以及地基和基础等诸多方面的知识，还应当具备充足的边坡支护设计经验，了解当地具体的水文地质情况与主要特点，了解建筑物及周边环境特征。其次，施工单位需具有丰富的业绩和施工经验，施工人员在进行施工前需对设计方案有详细的了解，明确设计理念，在第一时间和设计人员进行沟通交流，对方案有一全面的了解，在进行施工组织的时候，让所有组成部分、每一个流程都协调有序。

3.2 施工专项方案审定

施工专项方案是对施工环节进行指导的重要文件。但是有的单位通常是参考或者是复制他人的方案。有的尽管是根据整个项目的具体情况所编制的，但其控制要点却并不是很完整，措施本身的针对性较差，不具备指导意义。所以，监理工程师需要详细审核施工单位设计的专项方案[4]，而且方案必须根据住建部﹝2018﹞37号令《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》进行专家论证，并由总监理工程师审查签字、加盖执业印章后方可实施。审核内容大致有：施工平面图、基坑的支护方式、基坑开挖方式以及施工周期等。

3.3 施工专业队伍的选择

因为深基坑支护拥有着一定的特殊性，所以，其施工工作就需要让资质比较高、专业能力较强的施工团队来进行。施工单位的实际素质、技术水平是决定着支护施工质量的关键因素之一，因此，一定要挑选规模大、信誉佳、技术强、经验充足的施工单位，有类似工程的工作经验为宜。

4 施工过程中的控制要点

4.1 深基坑项目的施工

深基坑项目包含有开挖、挡土、维护以及防水等诸多流程，是一个复杂的系统化项目，任意一种环节的失误都有很大概率致使整个施工工作的失败，严重的情况下，还会产生安全方面的事故。施工单位需要根据施工流程、通过批准的施工组织设计和有关的技术标准进行施工，对于所有施工要点来说，则要制定出有效的措施，同时对过程做好严格的控制。比如，在土方开挖方案的时候，就需要对周边的所有建筑物以及构筑物做好观测与记录，并进行清晰的拍照与录像，对地质勘测报告、周边的建筑物和地下设备等信息作出详细的分析，对于十分特殊的土质来说，就应该进行认真的组织施工，膨胀土地则一定不要在雨季时节做出开挖工作，对软土地区进行分层开挖的实际深度不能过大。

4.2 深基坑周围土体止水效果的控制

在地下水位较高的地区，地下水会对整个深基坑项目施工工作带来很大的威胁。按照地质勘察单位所提供的各种地质资料，需深层次研究地下水出现的主要因素，了解深基坑的环境，对于周围存在的建筑基坑，需要借助以堵为主的方式，再进行抽水处理，不然就会致使基坑周边的土体和水体逐渐流失，甚至还会出现建筑物的沉陷情况，进而引发坑底流沙和管涌等诸多现象，提高了处理过程的难度，延误了工期，与之相反，则要将降水当做主导。止水帷幕是整个高水位地区深基坑支护中常用的止水手段，其施工方式包含有高压喷射注浆法和浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法以及压力注浆法等。借助浆喷深层搅拌法开展施工的时候，若是止水帷幕当中的搅拌桩质量不好，深基坑开挖以后就会产生严重的渗水情况。如果此时再借助灌浆的方式完成处理，就会造成工期延误或者是提高造价成本。所以，在使用止水帷幕施工时需注意以下几点：其一确保桩体质量。制定科学的水泥浆掺加量，确保桩体能够搅拌均匀、桩长达到具体的设计深度，防止桩头产生搅而无浆的问题，尤其是在土层变化较大的地区，由于搅拌桩当中的桩径不容易进行控制，所以就极易致使止水工作失去效果。其二要确保桩的搭接长度以及密实度，不能出现空洞、蜂窝甚至是桩头开叉等情况。其三不能任意在整个基坑支护结构上开口，不然就会对支护结构本身的安全性造成影响，还会对止水帷幕产生严重的损坏，致使地下水逐渐地渗入。

4.3 土层锚杆施工控制

土层锚杆施工技术是在对土层开展钻孔以后，插入锚杆且做好灌浆处理。首先，就应当借助压水钻在整个土层中完成钻孔，钻孔以后形成的清孔也能够采用压水钻进行处理，这对于增强钻孔施工质量与效果拥有十分关键的作用。其次在把拉杆应用到施工环节中以前，要对拉杆的最表层做好清理工作，保障其没有任何污染，并且还需要检测拉杆的具体长度有没有满足施工要求。土层锚杆施工当中最为关键的一个流程就是灌浆施工，施工单位通常只应用一次灌浆技术，就是借助压降泵的施压来把所有水泥添加到人工拉杆内部。在水泥浆全部进入到拉杆以后，还需要让工作人员将其注入到每一个空洞。在完成灌浆施工工作以后，则要对锚杆开展张拉处理，以此来保障锚杆的杆体拥有契合标准的垂直度。操作环节中的张拉力要按照具体施工情况做好合理的确定。

4.4 SMW工法桩施工与拆除控制

根据设计图纸和坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标(或转角点坐标)，利用全站仪精确施放，并进行坐标数据复核，做好桩位的测量放线工作。施工前后主要做好以下要点的控制。

1.SMW工法三轴水泥土搅拌桩组内咬合250 mm，组与组之间咬合850 mm。

2.三轴水泥土搅拌桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为20%。水灰比1.5，要求全程复搅复喷，必须确保搅拌均匀，桩体搭接严密，桩机施工定位准确。

3.相邻桩施工间隔不得超过24小时，否则应在相邻部位补桩。

4.施工前应对桩架进行检查，搅拌头叶片直径为850 mm，误差不超过10 mm。

5.搅拌桩施工前必须对施工区域地下障碍物进行探测，如有障碍物必须对其清理及回填素土，分层夯实后方可进行施工。

6.施工前必须测量平台高程，以控制桩底标高，桩底标高误差不大于50 mm，桩位平面定位误差不大于50 mm，桩体垂直度偏差不大于1/250。

7.型钢须保持平直，若有焊接接头，接头处须确保焊接可靠。

8.型钢插入左右定位误差不得大于10 mm，宜插在搅拌桩靠近基坑一侧，垂直度偏差不大于1/250，底标高误差不大于200 mm。

9.地下室出±0.00，外墙与围护桩之间采用好土回填密实后，可拔除H型钢。拔除型钢的同时，搅拌桩内空隙按设计要求进行处理。

5 结束语

本工程输煤系统T1转运站上部采用放坡卸土并挂网喷护，下部采用三轴搅拌桩内插H型钢挡土止水的支护形式取得了良好的效果。简而言之，深基坑支护施工过程中，设计人员需要按标准及规范进行设计，施工人员在实践环节中，应执行深基坑支护施工标准，严格把控好每一个施工流程的品质，只有如此，才能确保深基坑支护施工的实际质量，为地下结构的施工提供有效保障。