市政雨污分流管线深基坑施工技术

赵明攀

（中铁十六局集团路桥工程有限公司，北京 101500）

1 工程概况

沁县市政道路雨污分流管线建设工程， 共涉及城区39 条道路，道路总长度约23.16 km。 施工区域属于平坦的洪冲积平原，微地貌为Ⅱ级阶地，拟建场地相对平坦。 该工程是对现状排水系统进行雨、污分流的污水管线，为保证管线开挖时基槽的安全， 对开挖较大的雨污水管线基槽进行专项支护设计。 本着技术先进、安全可靠、经济合理及环境保护的原则，结合场地工程地质条件，采用明挖法施工的污雨水管线基槽支护形式为钢板桩+钢支撑，基槽开挖深度介于1.7~8.34 m，基槽安全等级为二、三级。

2 深基坑施工技术

2.1 拉森IV 型钢板桩施工

根据工程要求及现场施工场地特点， 选用桩长为9 m、12 m 的钢板桩。使用机械式打拔桩机展开沉桩施工，拉森IV 型钢板桩支护结构是单层结构，包括定位桩、拉森钢板桩和导向桩。 为提高钢板桩的防水防流沙性能， 选用钢板桩的两侧为勾状形，锁口为套型锁口。

在拉森IV 型钢板桩施工前， 首先由现场测量人员使用全站仪测出角点及拉森桩支护的轴线定位，然后布设导线，以便利用导线在打桩施工时控制钢板桩的轴线。 其次要全面检查拉森钢板桩，确保拉森钢板桩全部合格，不存在变形的情况。 使用单独打入法进行拉森IV 型钢板桩的施打施工，即将第一支钢板桩吊起后对准桩位， 振动打入土中，使桩端通过砂层进入不透水岩层。然后将第二支钢板桩吊起后卡好企口，振动打入土中，对以上工序重复操作，最后直到基坑钢板桩帷幕完成。

2.2 支撑体系施工

钢板桩使用两道内支撑进行支护，土方开挖至钢板桩顶以下0.5 m 处对第一道内支撑进行施工，土方开挖距离第一道支撑3 m 处对第二道内支撑进行施工。依照设计要求需要焊钢腰梁托架于钢板桩内壁，托架使用L50×5 角钢焊接构成，接着吊装钢腰梁并焊接加固， 使用25b 工字钢作为钢腰梁。板桩与钢腰梁要确保紧密贴合，有空隙时要打入钢楔，保证型钢腰梁与钢板桩紧贴。 挖土施工与支撑的架设施工须配合紧密， 挖土要确保施工安全，并能够为支撑施工创造工作面[1]。

2.3 基坑土方开挖施工

（1）测量放样。 对基坑挖土灰线、上部边线、底部边线与水准标志进行测量放样后， 进行基坑开挖。 控制桩要在坑边缘1.5～2.0 m 处，以便保存。

（2）基坑土方采用明开挖施工，使用机械开挖为主的作业方式。土方运输作业采用反铲挖掘机配自卸汽车。 基坑开挖的顺序是从一端到另一端，分为左右幅两个开挖工作面，分层开挖分级转运方式将土运至地面，并使用载重自卸车运到余泥堆场堆放。 土方开挖时， 在坑边坡顶3 m 内严禁堆载，在15～20 m 范围内，尽量减少堆放弃土及其他大体积大面积的重物。 土方开挖采用分层开挖，根据基坑的实际地质情况每层的开挖厚度为2.0~2.5 m。

（3）基坑排水。①开挖前在基坑顶面周边距坡顶边线1.5 m 处设置30 cm×30 cm 排水沟， 排水沟绕四周一圈，防止基坑外地表水流入基坑，排水沟接入附近排水系统将水排走；②基坑开挖到设计标高后，在基坑两侧设置30 cm×30 cm 排水沟和50 cm×50 cm×100 cm（深）集水井，并及时抽排坑内积水至坡顶排水沟，以保证顺利进行主体结构施工。

（4）土方处理。 土方开挖时，采用自卸汽车配合运土，将余泥运到弃土场。为防止车辆漏、掉泥土，确保运输途中路面整洁，改装运输车斗。①车斗务必确保严密，不能漏土；②对车箱壁进行加高0.5 m，装土量务必低于车箱高度；③对流塑状泥土务必晾晒后方可装运，不可水土混装；④运输时车箱覆盖蓬布。为了保证车辆干净，运输途中不污染路面，对所有车辆都进行高压水冲洗，确保车辆运输过程中车辆清洁干净。

（5）基坑开挖施工质量技术措施。①确定基坑轴线的正确位置。 在基坑开挖时，建立施工监测系统进行信息化施工管理， 不仅能够对现场深基坑施工及时监测与控制，还能够及时反馈信息指导施工；②为更好的进行土方开挖施工， 在基坑两侧挖好临时排水沟及集水井，排水工作直至基础施工完毕；③在最后一层土方开挖后及时浇注混凝土垫层， 以免基底长时间暴露；④基坑开挖阶段出现不同土（岩）层界面，需经业主、监理确认作好记录；⑤基坑底施工出现超挖时，如果小于300 mm，可使用砂石料或原状土回填压实，密实度必须高于原基底土，也可用与垫层同标号的混凝土进行回填，超挖部分大于300 mm，则需按照监理工程师的指导意见进行处理。

（6）基坑安全措施。 ①在基坑边缘设置围栏及防护网， 围栏设置为高度1.2 m 距基坑边缘1.5 m外，使用Φ48 钢管搭设；②在靠外侧主线两车道的内侧设立醒目的警示标志，并在基坑开挖地段设立醒目限速标志，夜间提供的照明要清楚，确保过往车辆能安全行驶；③为隔绝地表水和雨水，避免基坑边坡被泡软，基坑坡面抹水泥砂浆厚度为5 cm。同时由专人负责基坑降、排水工作。基坑内、外建立良好的排水系统，避免坡脚土被积水泡软，影响基坑施工安全；④基坑开挖到位后，应及时组织设计、监理单位进行基础验槽， 以便及时对基槽进行封底，以防止涌沙及基坑隆起。

（7）基坑回填施工。检查井井壁拆模且强度不低于设计的80%后， 即可进行回填施工。 使用砂砾回填，两侧对称等高分层回填。分层厚度为虚铺30 cm，使用机械人工夯实，回填密实度不得小于95%。

2.4 变形观测控制

根据项目施工监测要求，布设测量控制网在施工区域，控制网包含控制基线、水平基准点和轴线。控制网不仅要有保护标志，还要避开土方机械操作及运输线路。 同时，还要做好轴线控制的测量与校核。 施工过程中，为确保施工安全，定期观测拉森IV 型钢板桩顶的位移以及回填土方， 直至施工结束，钢板桩桩顶的位移始终控制在2～10 cm。

3 结语

文中结合沁县市政道路雨污分流管线建设工程，对该工程深基坑施工技术进行研究。 首先介绍了拉森IV 型钢板桩施工技术，接着阐述支撑体系，然后详细分析基坑土方开挖，并制定相应的施工质量技术措施与安全措施， 最后通过变形观测可知，该工程深基坑开挖时由于采用钢板桩+钢支撑支护， 对基坑围护结构变形起到了很好的控制作用，开挖过程中结构稳固，很好的保证了施工进度与施工安全，施工质量较好。