方 濤 李朝輝 劉 棟 楊 成 張牡峰

(中建五局第三建設有限公司，四川 自貢 643000)

1 工程概況

1.1 建設概況

某污水處理廠提標改造項目位于自貢市自流井區(qū)，為改造現(xiàn)有池體，新建高效沉淀池、反硝化生物濾池、超細格柵、紫外消毒渠、計量渠及尾水泵房等建構(gòu)筑物；項目建成運營后每天將為自貢市處理10萬t居民生產(chǎn)、生活污水。此次新建施工的高效沉淀池、反硝化生物濾池、紫外消毒渠、計量渠及尾水泵房均位于高壓線下，具體設計概況為：高效沉淀池長55 m，寬28.02 m，最大埋深6.34 m，結(jié)構(gòu)最高處為+1.8 m，建成后最高點距離35 kVA高壓線高度約6.2 m；反硝化濾池長54.6 m，寬為17.24 m，最大埋深為9.12 m，結(jié)構(gòu)最高處為+0.89 m，建成后構(gòu)筑物最高點距離35 kVA高壓線高度約7.11 m；紫外消毒渠、計量渠及尾水泵房，最大埋深8.82 m，結(jié)構(gòu)最高處為+3.13 m，位于高壓線影響區(qū)域外。

1.2 地質(zhì)情況

1.2.1水文地質(zhì)

擬建場地所在范圍內(nèi)無明顯地表水，區(qū)域內(nèi)地表水主要分布在擬建場地東南側(cè)釜溪河河水，場地平均標高高于現(xiàn)有河水面約7.0 m，故河水對廠區(qū)的影響較??；勘察期間測得地下水埋深3.1 m～8.7 m，其高程分布區(qū)間為276.25 m～282.75 m，根據(jù)相似地區(qū)水位觀測經(jīng)驗，該區(qū)域地下水常年水位變化幅度在1 m～2 m之間。

1.2.2巖土地質(zhì)

表1 巖土土層及其物理力學指標

1.3 周邊環(huán)境

1)基坑西北側(cè)和東北側(cè)：距離構(gòu)筑物底板外2 m均為現(xiàn)有圍墻，圍墻外為旱地。

2)基坑西南側(cè)：距離構(gòu)筑物底板外13 m為現(xiàn)狀二沉池。二沉池與基坑之間存在現(xiàn)有污水主管及雨水、自來水管線，施工時支護樁時要對管線進行遷改后方能施工。

3)基坑東南側(cè)：臨近原有臨釜溪河衡重式擋墻，距離構(gòu)筑物底板6 m(最遠)、0 m(最近)。

本基坑支護設計的超載限值15 kPa，基坑邊緣10 m范圍內(nèi)嚴禁堆放重物或重型機械碾壓,見圖1。

2 基坑支護方案設計

2.1 高壓線概況

構(gòu)筑物上方三組高壓線均平行位于構(gòu)筑物上方穿過：一組為35 kVA代沿線，距現(xiàn)有地面最低8 m；另外二組分別為110 kVA舒代南線和代匯線，距現(xiàn)有地面最低13 m；三組高壓線影響范圍幾乎覆蓋整個施工區(qū)域。同時，在基坑西北側(cè)距離基坑邊16 m為110 kVA舒代南線高壓線塔。

由規(guī)范[1]可知，35 kVA,110 kVA高壓線垂直方向安全距離分別為3.5 m,4 m，水平安全距離分別為4 m,5 m，考慮風力影響，造成高壓線左右搖擺，適當增加高壓線安全距離，水平安全距離設置為6 m；致使深基坑內(nèi)無法安裝塔吊來吊運施工所需的材料、設備，大型機械無法進入施工，嚴重降低施工效率，延誤工期，同時極大增加施工成本[2](包含但不僅限于人工成本、材料運輸成本、機械設備成本等專項措施費)。

2.2 基坑支護方案設計

根據(jù)設計施工圖紙，基坑支護結(jié)構(gòu)安全等級為二級，基坑使用年限為1年。場地北側(cè)及東北側(cè)(即B-C段)因場地空間不足，因此不能采取全放坡方式，同時由于場地北側(cè)上空為35 kVA高壓線，不能使用高度較大的設備，因此采用旋噴樁內(nèi)插H型鋼進行支護。場地東北及場地南西側(cè)(C-D段、H-I段、D-E段、G-H段)采用旋挖樁進行支護，場地南東臨河側(cè)(即E-F-G段)則采取降高5.12 m后進行高壓旋噴樁內(nèi)插H型鋼支護施工。

A-B段、I-J段：為施工便道漸變段，兩側(cè)高度不大，挖深小于4.0 m，采用網(wǎng)噴支護，邊墻按1∶0.6進行開挖放坡后進行掛鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土。待支護強度達到設計強度的70%后方可開挖下一層土層。

B-C段：開挖深度6.34 m，采用旋噴樁內(nèi)插型鋼支護+預應力錨索。該段基坑上部采用1∶1放坡，放坡高1.2 m，下部采用三排高壓旋挖樁內(nèi)插HM488×300×11×18型鋼進行支護，型鋼間距為0.80 m；高壓旋噴樁直徑0.6 m，樁間距0.4 m，樁長12.04 m，嵌固段6.90 m，樁頂設0.9 m寬圈梁；外設二道錨索，錨索采用2排4φ15.24 mm高強度、低松弛鋼絞線制作而成，鋼絞線強度為1 720 MPa，總長分別為20.50 m,19.00 m，錨固段長均為12.5 m。

C-D段，H-I段，D-E段，G-H段：開挖深度約為6.34 m，6.92 m，9.12 m，采取排樁支護，樁長分別為19.94 m，21.92 m，18.62 m，旋挖施工，樁距1.6 m，樁徑1.00 m，旋挖嵌固段分別為13.6 m，15.00 m，9.50 m，樁頂設一道1.2 m×0.8 m冠梁，旋挖樁護壁樁樁身及樁頂冠梁混凝土強度C30；考慮施工期間地下水位變幅，在坑外設置3排高壓旋噴樁作為止水帷幕，高壓旋噴樁直徑0.6 m，樁間距0.4 m，樁長9.0 m，9.0 m，12.0 m。其中，G-H段外設一道錨索，錨索采用4φ15.24 mm高強度、低松弛鋼絞線制作而成，鋼絞線強度為1 720 MPa，總長為25.50 m，錨固段長度16.00 m。

E-F-G段：該段由于處于臨河段，且有臨河擋墻，為防止基坑開挖時擋墻內(nèi)傾，將擋墻鑿除降高5.12 m至高程278.98 m?，F(xiàn)狀河水位低于場坪標高約7.0 m，該段開挖至基坑地板高程后基坑地板高程275.98 m低于河床水位約1.6 m。因此為防止河水倒灌并同時起到基坑支護作用，該段降高后采用雙排旋噴樁內(nèi)插HM488×300×11×18型鋼進行支護，型鋼間距為0.80 m。樁頂設冠梁，坑底設置排水溝。

H-K-L段：基坑開挖深度為9.12 m，與另外2個基坑開挖平臺形成的臨時坡，坡高為2.2 m～2.78 m，采用網(wǎng)噴支護，按1∶0.6開挖放坡后進行掛鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土。

3 高壓線下低凈空施工加強技術(shù)措施

3.1 高壓線下高壓旋噴樁內(nèi)插H型鋼施工

1)由于高壓旋噴樁機高度有限(最大高度約2.5 m)，可用于高壓線下正常施工。

2)H型鋼分段進行插入，使用打樁機進行吊裝施打，吊裝高度不能超過4 m，保持與高壓線不小于4 m的安全距離，且打樁機進行吊裝施打時必須有可靠的接地措施。高壓線影響區(qū)域內(nèi)H型鋼分段長度為2 m 3根，3 m 2根；高壓線影響區(qū)域外H型鋼分段長度為7 m 1根，5 m 1根；正常施工H型鋼長度為12 m 1根；采用焊接接長，每次接樁焊接時間約35 min。其中，高壓線影響區(qū)域總長度40 m，總樁數(shù)72根(高壓線影響區(qū)域內(nèi)51根)，因高壓線影響增加型鋼焊接焊縫數(shù)225道(51×4+21)，具體施工情況見圖2，圖3。

3.2 土方開挖

因受高壓線限制，高壓線影響區(qū)域以內(nèi)區(qū)域土方開挖和外運不得將渣車開至高壓線影響區(qū)域以內(nèi)區(qū)域，應采用多臺挖掘機、鏟車等機械在保證滿足安全距離的基礎上，通過倒轉(zhuǎn)接力轉(zhuǎn)運的方式將土方倒轉(zhuǎn)至高壓線影響區(qū)域以外，再在基坑邊緣進行裝車外運，避免安全風險。共分為四個區(qū)域?qū)觾?nèi)土方進行接力轉(zhuǎn)運，其中內(nèi)轉(zhuǎn)次數(shù)為1次～4次。其中一區(qū)土方約為2 623.9 m3，內(nèi)轉(zhuǎn)4次；二區(qū)土方約為4 666 m3，內(nèi)轉(zhuǎn)3次；三區(qū)土方約為4 904.7 m3，內(nèi)轉(zhuǎn)2次；四區(qū)土方約為3 997.6 m3，內(nèi)轉(zhuǎn)1次。

4 施工監(jiān)測

4.1 全方位視頻監(jiān)控

在高壓線施工區(qū)域現(xiàn)場四角各設置一個視頻監(jiān)控點，并在圍擋上每隔50 m設置一個監(jiān)控點；同時，通過手機視頻監(jiān)控軟件綁定相應監(jiān)控點監(jiān)控硬件，以便于項目管理人員第一時間及時掌控現(xiàn)場情況，并在第一時間做出相關(guān)處理措施，不留死角并安排專員24 h進行巡查。

4.2 限高紅外預警系統(tǒng)

以路面標高為±0，在基坑西北及東南側(cè)35 kVA高壓線影響區(qū)域下設置3.5 m高限高桿，在限高桿末端安裝紅外線報警器。限高桿間距4 m，立柱基礎(2×2×1)m，采用C20混凝土澆筑；立柱體系使用直徑48不銹鋼管，在橫桿上連續(xù)布置紅外報警裝置，形成密集紅外報警監(jiān)控網(wǎng)，當有物體碰觸到紅外線時，即發(fā)出閃光及警報，警報工作時必須保證現(xiàn)場專職安全人員可第一時間聽到。

4.3 基坑支護監(jiān)測[4]

本基坑支護工程各個剖面基坑側(cè)壁安全等級為二級，其基坑側(cè)壁重要性系數(shù)r0=1.0，按照規(guī)范要求布置監(jiān)測。施工階段基坑支護結(jié)構(gòu)的水平位移：控制值取為50 mm，報警值35 mm；豎向位移：控制值取為25 mm，報警值取17.5 mm；基坑周邊地面沉降：控制值取為50 mm，報警值取為35 mm。水平位移變化速率控制值為3 mm/d，豎向位移變化速率控制值為3 mm/d，沉降變化速率控制為2 mm/d。

5 結(jié)語

以自貢市某污水處理廠提標改造項目為例，對高壓線低凈空下深基坑支護設計與施工問題進行了探討，結(jié)合現(xiàn)場實際施工情況，深化了深基坑支護設計及加強技術(shù)措施，經(jīng)工程驗證，其施工質(zhì)量符合現(xiàn)行規(guī)范驗收標準，不僅有力地確保了施工節(jié)點目標的實現(xiàn)，降低了安全風險，而且取得了良好的經(jīng)濟效益，為類似工程提供借鑒。