卸煤沟深基坑支护施工技术

李洪鹏，张 彪

（山西省安装集团股份有限公司，山西太原 030032）

1 工程概况

本次研究中，某卸煤沟工程的项目方为内蒙古久泰新材料有限公司，该公司是久泰集团的子公司，因此本次项目的施工地点位于托克托县中的托清工业园，项目施工目标为拟建一个年产量可以达到100万t的乙二醇装置。因此，本次施工中为了确保能够达成施工目标，满足100万t乙二醇项目全厂工艺对煤源的需求，工程中还配套使用了气化用原料煤和锅炉用燃料煤，因此项目处理中纳入了混煤、卸煤以及储煤、上煤上煤系统的煤储运设施。本次输煤系统基坑深度最大19m，±0.00设计标高相对于绝对标高1059.10m，基坑底标高1040.1m～1058.0m，深度较深，开挖长度约280m，宽度约110m。工程施工中，施工设备组织及规划如表1所示。

表1 施工设备组织及规划

2 卸煤沟工程深基坑地质情况勘查

2.1 基坑稳定性评价

坑壁由素填土、粉砂组成，根据土的工程特性、地下水条件、结合工程经验，基坑进行适度放坡处理即可满足稳定性要求，放坡比宜控制为1∶1.5，场地有较好的放坡条件。

2.2 基坑支护参数

根据勘察资料，应依据准确的环境工程条件，如雨后及雨季局部存在少量的上层滞水，临建、道路、材料堆放及地基处理方案予以分析，应选择经济合理的支护方案，应由有资质的单位进行专项设计和施工。其岩土技术参数如表2所示。

表2 岩土技术参数

3 施工工序和方法

3.1 定位放线、高程控制

为了进一步提升施工中的轴线处理精准性，技术人员需要先行针对复核管控点做处理，随后才能结合复核之后的控制点进行测量数据的精确化，以此提升测量准确度，最后结合所得出的数据去完成工程中平面控制网的建立工作。

（1）施工开始之前，技术人员需要重点做好经纬仪以及钢尺的精准性检测工作，以此将测量的误差数值降至最低[1]。

（2）定位放线处理中，技术人员在进行平面控制网的建立处理时，应该着重结合工程测量得出的坐标系提供数据进行构建，以此提升平面控制网的尺寸度，并确认每一个角度能够与工程的相关规范标准保持一致，且距离测量的精准度不得低于2″[2]。

（3）设立平面控制点的标桩如图1所示。

图1 平面控制点的标桩

3.2 土方开挖施工技术

本次卸煤沟工程采用反铲挖掘机开挖，装自卸汽车全部运至业主指定堆土点，开挖前由测量员测放基坑开挖线，经相关单位验收合格后方可开挖。采用4台挖掘机、12台自卸汽车外运。土方开挖量预计16万m3，其中卸煤沟预计11万m3。基底预留200mm人工开挖，人工清土随机械同步进行。开挖过程分段验槽，及时分段浇筑垫层混凝土，禁止地基长期裸露。考虑现场到图情况，原则上由深到浅由汽车卸煤沟到2#廊道的顺序进行坡道设置，当1#廊道不能及时施工时，考虑在1#廊道南侧留置进出场坡道，坡道坡度小于12%，宽度6m。坡道采用粒径30～50mm的碎石铺150mm厚，坡道两侧按照相关支护措施及时进行支护。

本次基坑开挖从汽车卸煤沟到除铁间由深而浅，计划自卸煤沟开始，依次后退开挖1#廊道、1#转运站、2#廊道至除铁间，分为4个开挖阶段。开挖坡道原则上按上面开挖顺序出土，根据实际到图情况，预计在1#廊道南侧留6m宽的开挖坡道，走道两侧坡度及支护参照支护方案，开挖走道坡度不小于12%。

3.3 复合土钉墙施工技术

3.3.1 复合土钉墙施工工艺

进行土钉成孔施工工艺处理时，本次卸煤沟工程施工中，主要采用钻机机械完成了机械成孔处理，且在进行注浆处理时，选用了土钉孔注浆方案。期间，进行土钉面层的施工处理时，主要采用电弧焊这种焊接方式，完成了强筋钢筋的接头处理工作，且通过绑扎的形式完成了工程网筋的编排工作[3]。进行混凝土面板施工时，主要使用了空压机完成，并以喷射法完成施工处理。

3.3.2 基坑开挖

基坑开挖采用反铲挖掘机及装载自卸车外运，开挖时，要求严格按照相关规定中的内容，去完成每一层的施工处理，且按照“分层、分段”的原则推进，现场施工中做到随时开挖随时支护的施工处理要求，并在支护之后同步完成混凝土喷射处理，确保深基坑内上层作业面之上的土钉以及喷护施工完成前，不得执行下一层的开挖施工流程[4]。

3.3.3 土钉成孔及安放

土钉成孔采用钻机成孔，成孔施工中，现场技术人员首先需要做好的工作，就是无遗漏地做好现场成孔过程的记录工作，并在工作完成之后，实时衔接土钉钢筋施工，并同步完成注浆施工[5]。在土钉钢筋被置入孔中之前，工作人员必须在此之前做好定位支架的设置工作，并确认钢筋是否处于钻孔的最中心位置，如此才能确保施工质量。

3.3.4 土钉注浆

孔内注浆用M15水泥砂浆，采用重力注浆。对于下斜的斜孔采用重力注浆时，宜采用底部注浆方式，注浆导管底端应先插入孔底，在注浆的同时将导管缓慢匀速撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中的气体能够全部排出。注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞，接口处要牢固，防止注浆压力加大时开裂跑浆；注浆管应随锚杆同时插入，采用干成孔作业，灌浆前封闭孔口。

3.3.5喷射混凝土

（1）本次工程作业中，用于进行混凝土喷射的材料，主要以细石混凝土为主，其强度达到了C20，喷射的厚度控制在80±20mm之间。在进行现场喷射前，着重确认施工中的混凝土配合比，并严格按照配合比的各项数据完成喷射质量实验工作，并确认喷射混凝土中的骨料粒径控制在12mm以下。与此同时，在进行喷射混凝土施工时，工程管理者还需提前针对一线施工人员做好入场前的技术培训工作，以此进一步提升喷射混凝土施工阶段的水灰比以及作业质量，均符合卸煤沟工程的施工要求。正式进行混凝土喷射处理前，技术人员还需要充分做好现场各类机械设备、水、电路等辅助施工条件做好检查，避免出现意外影响施工质量。整体喷射混凝土施工中，应该严格按照“下→上”的顺序推进，且确保喷头与受喷面之间的间隔，最好控制在0.8～1.5m范围之内，且射流方向呈垂直状态直指喷射面。但此过程中需要注意，进行钢筋位置的混凝土喷射时，需要先行完成钢筋一侧的喷射之后，才能去喷填另一侧的钢筋位置，此举的目的在于预防钢筋的背面位置出现空隙类问题。

（2）进行混凝土喷射施工处理时，现场需要确保混凝土的初凝时长至少超出2h以后，才能继续开展下一道工程的施工工序。随后，需要全面做好养护工作，本次施工中的养护处理，主要是在初凝混凝土的表面做喷水养护处理，养护时长达到了7d。

3.4 预应力锚索及钢腰梁施工技术

3.4.1 预应力锚索制作及安装

安装工作开始之前，要求针对每一条待安装的钢绞线做好顺直处理，不得出现交叉、悬扭的情况，且相邻钢绞线之间的排列应该保持均匀状态，并将钢绞线之上的油污处理掉，实际剔除条部分存在机械损伤类钢绞线，包括存在锈坑问题的材料也需一并剔除掉施工材料外。其次，进行钢绞线安装时，需要沿着锚索体的方向，每间隔10m的位置，安装一架线环，并反复确认锚索体的保护层厚度，至少应该控制在20mm以上。当正式安装锚索体之前，需要重点做好每一个锚孔的编号处理，且经过确认后，才能在孔内将锚索体置入，本次施工中，置入环节主要由人工完成。此外，在进行杆体安放时，还需要在孔内同步放入注浆管，且管的头部位置与孔底之间的间隔距离控制在100～200mm之间，并子啊施工中确认，杆体置入的角度、钻孔角度两者相同。

3.4.2 锚固注浆

注浆工艺为二次注浆，注浆采用P.C32.5R水泥浆灌注，一次注浆管距孔底150mm，二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理；一次灌浆选用水灰比0.45～0.5的水泥净浆；二次注浆使用水灰比0.45～0.55的水泥净浆；二次注浆压力不小于2.5MPa。注浆时间可根据注浆工艺试验确定。

3.4.3 钢腰梁安装及张拉

锚索与面板之间腰梁采用槽钢22a与20b，锚具与槽钢间采用180mm×180mm，160mm×160mm厚20钢垫板，锚索为2φ15.2钢绞线，锚具为15-2。

3.4.4 锚索张拉及锁定

施工现场，为了确保锚索张拉以及锁定施工成效，技术人员现场开展了拉张实验，并结合实验结果去设定张拉施工工艺细节。锚索的张拉处理中，需要做好锁定的分级处理工作，且所有处理流程必须严格按照相关规定及程序去执行。其次，在张拉工作完成之后为了避免出现在张拉不足的问题，本次工程中技术人员还进行了张拉补偿处理，补偿处理时间选在首次张拉之后的6～10d以内，最终进行锁定处理。

当张拉补偿施工完毕后，需要在现场预留出一段钢绞线，预留长度控制在5～10cm之间即可，并将多余部分截掉，此过程中的长度从锚具部分开始测量计算。截掉多余部分时，可以使用机械完成切割工作，不可使用电弧进行烧割处理，预防影响施工质量。

4 结语

综上所述，在卸煤沟深基坑支护施工处理中，想要全面提升施工质量，首先需要做好的技术内容，就是作为土方开挖处理，且坡道两侧必须做好相关支护处理。其次，需做好符合土钉墙施工处理，包括土钉成孔、安放、注浆等。最后，需要做好应力锚索等技术处理工作，才能最终为卸煤沟项目的深基坑支护质量提升奠定坚实的基础。