洪建榮

（陽(yáng)江市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，廣東陽(yáng)江 529500）

0 引言

水工建筑物為在水的靜力或動(dòng)力的作用下工作與水發(fā)生相互影響的各種建筑物是實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)水利工程目標(biāo)的重要組成部分，而對(duì)于水工建筑工程來(lái)說(shuō)，其屬于基礎(chǔ)性工程，需要著重維護(hù)其施工質(zhì)量?；谶@樣的需求，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)對(duì)挖掘施工以及基坑支護(hù)施工進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，依托施工技術(shù)的優(yōu)化增強(qiáng)施工效率效果。因此，探究水工建筑工程中的挖掘施工、支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)具有極高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 項(xiàng)目概述

某河閘站的閘孔凈寬為8m，采用鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)，配弧形下臥式鋼閘門。兩泵站在閘首北側(cè)單側(cè)布置，水泵型號(hào)800QGL-160 雙向潛水貫流泵，單泵流量2m3/s，揚(yáng)程2.43m，葉片安放角+2°，電動(dòng)機(jī)功率為75kW。本標(biāo)段閘站原地面標(biāo)高約為4.3m 左右，河閘站開(kāi)挖標(biāo)高為-0.6，最大開(kāi)挖深度為5m，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸為27m×16.8m，基坑支護(hù)尺寸為30m×19.8m。

2 水工建筑工程中的挖掘施工技術(shù)要點(diǎn)分析

在本次水工建筑工程的施工前，對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)進(jìn)行勘察，發(fā)現(xiàn)屬于淤泥軟土基?；诖?，在實(shí)際的挖掘過(guò)程中，需要著重落實(shí)的要點(diǎn)內(nèi)容如下所示：秉承“分層、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”的原則進(jìn)行淤泥軟土基挖掘，適當(dāng)降低每一次開(kāi)挖土方的空間大小，盡可能降低開(kāi)挖暴露部分的基坑板樁為支撐前的暴露時(shí)間長(zhǎng)度，充分發(fā)揮出土體自身對(duì)地層位移的控制效果[1]；開(kāi)挖一道支撐的深度，設(shè)定其開(kāi)挖深度為兩道支撐的間距，從中間區(qū)域向板樁方向挖掘，完成中間區(qū)域工作面的挖出后立即安裝第一道內(nèi)支撐鋼管，并將鋼板樁無(wú)支撐的暴露時(shí)間穩(wěn)定在24h 以內(nèi)；開(kāi)挖到第二道支撐的標(biāo)高區(qū)域，設(shè)定其開(kāi)挖深度為一道內(nèi)支撐的間距，從中間區(qū)域向板樁方向挖掘，完成中間區(qū)域工作面的挖出后立即安裝第二道內(nèi)支撐鋼管，并將鋼板樁無(wú)支撐的暴露時(shí)間穩(wěn)定在24h 以內(nèi)；開(kāi)挖到墊底層的標(biāo)高區(qū)域，從中間區(qū)域向板樁方向挖掘，在中間區(qū)域開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后立即設(shè)置片石墊層，并將基地淤泥質(zhì)軟土的暴露時(shí)間穩(wěn)定在24h 以內(nèi)。

施工中，為了進(jìn)一步保證淤泥軟土基挖掘施工的質(zhì)量，必須要在實(shí)際的挖掘操作前實(shí)施試開(kāi)挖檢驗(yàn)。在此過(guò)程中，重點(diǎn)確定施工區(qū)域內(nèi)是否存在暗塘、老河道等，如果存在，則需要在開(kāi)挖前進(jìn)行止水或截水，抽干暗塘、老河道區(qū)域內(nèi)的水。同時(shí)，應(yīng)對(duì)河道區(qū)域落實(shí)試開(kāi)挖，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)坑內(nèi)滲水情況的檢查，此時(shí)如果發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的滲水情況，則必須采取進(jìn)一步的止水措施以保證坑內(nèi)不浸水，為后續(xù)的施工操作創(chuàng)設(shè)更加良好的條件。

3 水工建筑工程中的支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 灌注樁施工

在本次水工建筑工程的灌注樁施工中，需要著重落實(shí)的要點(diǎn)內(nèi)容如下所示：①搭設(shè)工作平臺(tái)。清理施工現(xiàn)場(chǎng)、樁位附近的雜物，夯實(shí)平面并在施工區(qū)域內(nèi)搭設(shè)水上平臺(tái)；②測(cè)量放樣。依托全站儀測(cè)定樁的中線位置，沿著順橋向和橫橋向設(shè)置牢固的控制樁；③埋設(shè)護(hù)筒。使用厚度為10mm 的鋼板制作護(hù)筒，將護(hù)筒內(nèi)徑設(shè)定在高于設(shè)計(jì)孔徑30cm 的水平，控制每節(jié)長(zhǎng)度為1.5～2m；控制護(hù)筒埋入原狀土深度不低于1.5m，頂端高出地表30cm 左右；將護(hù)筒平面位置的偏差穩(wěn)定在不高于50cm 的水平，將傾斜度偏差穩(wěn)定在不高于1%的水平；④泥漿制備。使用膨潤(rùn)土懸浮泥漿，將泥漿比重控制在1.2kg/cm3；⑤鉆孔及清孔。將鉆頭的定位偏差穩(wěn)定在20mm 及以內(nèi)；完成鉆孔后必須立即清孔。另外，在灌注樁施工結(jié)束后，要展開(kāi)成樁檢測(cè)，保證100%不存在破損。

3.2 攪拌樁施工

在本次水工建筑工程的施工中，選用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)控制在不低于42.5 級(jí)的水平；將水泥摻量穩(wěn)定在不低于15%的條件下；樁身水泥土28d 齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于1.2MPa。

3.2.1 施工工藝

在本次水工建筑工程的施工中，引入了全樁長(zhǎng)四攪二噴工藝，主要工藝流程如圖1 所示。

圖1 全樁長(zhǎng)四攪二噴工藝流程

3.2.2 質(zhì)量控制

攪拌樁施工中，需要著重落實(shí)的要點(diǎn)內(nèi)容如下所示：保證均勻連續(xù)灌注、攪拌水泥漿，降低未注漿的夾心層的出現(xiàn)概率；嚴(yán)格依照施工工藝要求控制攪拌機(jī)的噴漿提升速度以及次數(shù)，安排專人記錄攪拌深度、攪拌機(jī)每米下沉和提升的時(shí)間，在記錄深度時(shí)將誤差控制在5cm 內(nèi)，在記錄時(shí)間時(shí)將誤差控制在5s 內(nèi)；在完成水泥漿制備后的2h 內(nèi)必須展開(kāi)后續(xù)施工，避免發(fā)生漿液離析；一旦在實(shí)際施工過(guò)程中出現(xiàn)噴漿中斷的問(wèn)題，則需要將噴漿管下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m 區(qū)域，待供漿恢復(fù)后繼續(xù)進(jìn)行噴漿提升；若是由于中斷施工時(shí)間較長(zhǎng)而導(dǎo)致斷樁問(wèn)題的發(fā)生，必須要落實(shí)補(bǔ)強(qiáng)灌漿或是補(bǔ)樁處理，在補(bǔ)強(qiáng)灌漿期間，要針對(duì)每個(gè)樁布置1～2 個(gè)灌漿孔，并將灌漿壓力穩(wěn)定在0.05MPa；若是選用補(bǔ)樁處理的方式，要針對(duì)一根斷樁補(bǔ)加施工兩根樁，并將橫向與原樁相切8～10cm[2]。

3.3 鋼板樁施工

在本次水工建筑工程的施工中，引入了拉森鋼板樁施工的方式，選用了拉森12m 長(zhǎng)防滲鋼板樁，主要尺寸參數(shù)為400mm×170mm×15.5mm。施工技術(shù)要點(diǎn)如下所示：

（1）測(cè)量放線。確定鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)的邊線以及軸線，并在邊線區(qū)域使用白灰進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以此完成鋼板樁的打設(shè)。

（2）鋼板樁的打設(shè)。利用振動(dòng)打入法（單樁逐塊打設(shè)）進(jìn)行拉森鋼板樁的打設(shè)，將鋼板樁上端于振動(dòng)錘上夾緊，并保證對(duì)準(zhǔn)鎖口插樁；提前落實(shí)對(duì)鋼板樁的逐根檢查，不得使用存在嚴(yán)重變形或是銹蝕的鋼板樁，并剔除鋼板樁表面的銹蝕與雜物；為了確保打樁與拔出的順利程度，要在鋼板樁的鎖口區(qū)域涂抹油脂；施工過(guò)程中，提取10～20 根鋼板樁成排插入導(dǎo)架內(nèi)，將其以屏風(fēng)狀擺放并再施打；在屏風(fēng)墻兩端已經(jīng)打設(shè)的鋼板樁表現(xiàn)出逆向傾斜的情況下，使用正向順序落實(shí)施打，反之使用逆向順序落實(shí)施打；在屏風(fēng)墻兩端板樁呈現(xiàn)出垂直狀態(tài)的條件下，使用往復(fù)順序落實(shí)施打。

3.4 基坑降水

在本次水工建筑工程的施工中，基坑開(kāi)挖面位于河道中，地基土中的空隙幾乎為水所飽和，地基土的粘度很大，基坑開(kāi)挖前需進(jìn)行降水處理。結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工條件的分析得出，使用輕型井點(diǎn)降水是本工程優(yōu)選的方法，能夠維護(hù)周邊建筑的安全性，且經(jīng)濟(jì)性更高。在布設(shè)輕型井點(diǎn)的過(guò)程中，需要著重落實(shí)的要點(diǎn)內(nèi)容如下所示：在平面設(shè)計(jì)中，引入單排線狀井點(diǎn)閉合布置方案，將井點(diǎn)管之間的距離穩(wěn)定在1m，并促使集水總管沿著抽水水流方向具有0.25%～0.5%的土仰角；在高程設(shè)計(jì)中，結(jié)合區(qū)域地下水位的高度以及河底的標(biāo)高設(shè)定埋入深度（本工程設(shè)定為4～6m），確保埋入基礎(chǔ)底以下不低于2m[3]。

完成輕型井點(diǎn)的布設(shè)后必須實(shí)施試抽操作，此時(shí)，當(dāng)觀察到抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常，且整個(gè)抽水管路無(wú)漏氣現(xiàn)象，即可正式展開(kāi)基坑抽水。相應(yīng)抽水設(shè)備開(kāi)啟一個(gè)星期后，能夠形成地下降水漏斗；在降水10d 后方可展開(kāi)樁基工程的施工。

3.5 基坑回填

在監(jiān)理單位、監(jiān)督站等完成閘體施工質(zhì)檢且判斷合格后，即可落實(shí)基坑回填操作。實(shí)踐中，需要著重落實(shí)的要點(diǎn)內(nèi)容如下所示：在材料進(jìn)場(chǎng)階段對(duì)回填土實(shí)施質(zhì)量檢驗(yàn)，嚴(yán)禁其中包含雜物或是有機(jī)雜質(zhì)，保證其含水量穩(wěn)定在12%～15%的范圍內(nèi)，且手抓成團(tuán)、松手散開(kāi)；提前完成對(duì)基槽內(nèi)的積水以及雜物的清除；落實(shí)回填土的分層攤鋪，將每層攤鋪的回填土厚度設(shè)定在200～250mm 范圍內(nèi)，并針對(duì)每一層攤鋪后的回填土進(jìn)行至少3 次的夯實(shí)處理，保證回填土壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；連續(xù)進(jìn)行基坑回填，避免出現(xiàn)中斷；對(duì)施工區(qū)域的天氣條件落實(shí)重點(diǎn)關(guān)注，必須要在降雨前夯實(shí)回填土層，并壓光表面形成一定的坡度，為后續(xù)基坑內(nèi)雨水排除處理提供更好條件；在拔出鋼板樁的過(guò)程中，引入履帶式挖掘機(jī)配合振動(dòng)錘完成，依托振動(dòng)錘所產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)擾動(dòng)土質(zhì)，以此達(dá)到破壞鋼板樁周圍土的粘聚力、克服拔樁阻力的效果；在完成鋼板樁拔除后，需立即展開(kāi)對(duì)樁孔的回填，使用中砂進(jìn)行灌砂擠密法回填即可。

4 總結(jié)

綜上所述，在水工建筑工程的挖掘施工中，要盡可能降低開(kāi)挖暴露部分的基坑板樁為支撐前的暴露時(shí)間長(zhǎng)度。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)灌注樁施工、攪拌樁施工、鋼板樁施工、基坑降水、基坑回填的落實(shí)，提高了水工建筑工程挖掘施工及支護(hù)施工的質(zhì)量與效率，推動(dòng)了水工建筑工程整體質(zhì)量的上升。