江蘇華寧工程咨詢有限公司 / 郭海生

一、船閘基坑工程施工技術(shù)應(yīng)用概述

（一）船閘基坑工程施工內(nèi)容與施工風(fēng)險

在船閘基坑工程施工中包含諸多施工內(nèi)容，比如工程土石方開挖、基坑擋土支護、防滲墻施工、降排水施工、基坑支護結(jié)構(gòu)檢測等。各環(huán)節(jié)對項目整體施工質(zhì)量會產(chǎn)生較大影響，其中某環(huán)節(jié)出現(xiàn)施工問題，將會對整個船閘基坑施工安全性產(chǎn)生較大負面影響。從目前船閘基坑施工現(xiàn)狀中能得出，諸多施工安全事故主要是由防滲、支護技術(shù)應(yīng)用不規(guī)范導(dǎo)致施工支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移以及不同程度破壞，導(dǎo)致基坑大面積出現(xiàn)滑坡、塌方等，臨近基坑的建構(gòu)物出現(xiàn)倒塌情況。

（二）船閘基坑工程施工技術(shù)難點

與常規(guī)工程項目施工對比，船閘基坑項目施工中存有較多難點。船閘基坑工程施工技術(shù)應(yīng)用難點主要表現(xiàn)在諸多方面，在復(fù)雜的施工環(huán)境中存有較多施工障礙要素。船閘基坑項目施工周邊水域環(huán)境對施工技術(shù)應(yīng)用要求較高，受周邊基坑土質(zhì)特征影響易導(dǎo)致滲漏現(xiàn)狀發(fā)生，在船閘基坑施工中要重點做好防滲技術(shù)應(yīng)用。部分船閘基坑工程施工中要在原址基礎(chǔ)上重新建設(shè),原有地質(zhì)環(huán)境、土質(zhì)條件、各類障礙物易對船閘基坑項目施工活動產(chǎn)生較大影響。

二、項目概況

本工程基坑開挖總土方量約655萬m3，其中表土剝離35.6萬m3，船閘主體基坑開挖103.75萬m3；石方開挖總量99.87萬m3，其中船閘主體石方開挖36.05萬m3，下游引航道開挖63.82萬m3?；幼畲箝_挖深度約31m。除特殊標(biāo)明外，基坑開挖邊坡為中風(fēng)化～新鮮巖石1:1.5，其余均1:3；引航道開挖邊坡為1：3。坡面開挖到位后立即對坡面及3m范圍內(nèi)坡頂噴護50mm厚C20細石砼進行保護。距坡頂1.0m位置設(shè)置一道300×400mm（寬×深）截水溝。

三、船閘基坑工程施工重點技術(shù)運用探析

（一）船閘基坑工程開挖技術(shù)

本工程土石方開挖工程量大，總體開挖順序為由下閘首開始開挖，向上閘首方向及下游引航道兩端推進。開挖范圍主要包括閘首、閘室、上下游引航道。

圖1 總平面布置示意圖

在開挖施工中重點做好邊坡防護、控制邊坡失穩(wěn)，選取逐層開挖施工操作。在開挖施工之前，對基坑周邊土體環(huán)境以及建筑環(huán)境進行勘察，判定開挖適宜性。該項目基坑上層覆蓋土中分布有中粉質(zhì)壤土，具有弱或中膨脹性，采用1.5m厚的4%水泥改性土進行換填?；娱_挖時預(yù)留一定的保護層，土質(zhì)基坑底部預(yù)留不小于0.5m厚保護層，在主體底部結(jié)構(gòu)施工前分塊挖除；強風(fēng)化巖邊坡預(yù)留不小于0.5m厚的保護層，中風(fēng)化巖邊坡預(yù)留保護層厚度不小于0.3m，強風(fēng)化巖河底或基底預(yù)留保護層不低于1.0～1.5m，中風(fēng)化巖河底或基底預(yù)留保護層厚度不小于0.5m。保護層設(shè)置根據(jù)現(xiàn)場實際情況適當(dāng)增大。

土方采用挖掘機+自卸車開挖。開挖土類為中、粉質(zhì)壤土、重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)黏土、中細砂、粉細砂巖?；悠马斣O(shè)置0.3m×0.4m截水溝，在邊坡坡腳處設(shè)置排水溝，將邊坡滲水導(dǎo)流至集水井內(nèi)，使用抽水泵排出。船閘主體基坑開挖采用分六層分段階梯式開挖，采用分層放坡，土質(zhì)邊坡坡度為1：3，巖質(zhì)邊坡坡度為1：1.5。每層開挖深度為6m，分為上下兩部分進行開挖，每部分開挖高度為3m。

（二）船閘基坑工程支護技術(shù)

在水泥攪拌樁支護施工中，受到水泥固化作用影響促使其牢固性較高。水泥在成功固化之后能獲取較高強度，便于支護結(jié)構(gòu)有效形成。此類施工方式能用于淤泥、軟土、黏土等土質(zhì)施工中，在施工階段對水泥量以及水泥樁體長度進行管控。在鋼板樁以及鋼管樁支護施工中重點合理選取Q235型鋼，其中鋼材質(zhì)量較高，整體承受壓力較強，不易產(chǎn)生變形。在項目建設(shè)操作中應(yīng)用較為便捷，對后續(xù)垂直施工開挖成效具有較大促進作用。

（三）船閘基坑工程施工圍護與邊坡防護

在施工中運用鋼網(wǎng)噴射混凝土作為放坡支護，要注重在施工中選取真空深井施工方式展開降水。在該項目開挖完成后，對坡面進行清理。水泥優(yōu)先選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不低于42.5。粗骨料選用堅硬耐久的碎石，粒徑不宜大于12mm；細骨料采用堅硬耐久的粗、中砂，細度模數(shù)宜大于2.5，噴射時，骨料的含水率應(yīng)保持恒定并不大于6%；噴射作業(yè)應(yīng)分段、分片進行。噴嘴至坡面的垂直距離宜為0.6～1.2m；噴嘴應(yīng)從下至上，層層噴射，使混凝土均勻密實；噴嘴與噴射面盡量保持垂直，以減少回彈。料斗內(nèi)的混合料應(yīng)保持足夠的存料，以保證施工作業(yè)時向噴射機連續(xù)均勻地供料；噴射完成，砼終凝后2h內(nèi)開始灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7天。

（四）船閘基坑工程防滲技術(shù)

在防滲墻施工中要對防滲技術(shù)規(guī)范化運用，施工中做好施工圖紙測量放樣，判定防滲墻基本軸線。判定機械行走面承壓能力，測量孔位現(xiàn)狀做好有效標(biāo)記。注重對主機以及孔位合理控制，空壓機與主機同時啟用中做好均勻攪拌、下沉、送漿操作后再重復(fù)進行攪拌噴漿。后續(xù)施工技術(shù)人員重復(fù)上述施工操作，完成各個位置施工。在防滲施工中整合施工操作重點，在測量放樣操作中更要判定圖紙區(qū)域中心線位置軸線。之后合理設(shè)定軸線控制網(wǎng)，在防滲軸線每間隔50m位置設(shè)定一個測量點。在施工操作中，能規(guī)范化運用多頭小直徑攪噴式水泥防滲墻樁機，對施工墻長度進行控制，確保在140cm范圍內(nèi)。

（五）船閘基坑工程降排水施工

在船閘基坑項目施工中，在干施工環(huán)境積極創(chuàng)設(shè)中做好止水、降排水施工操作。保障降水達到基坑底端0.5m之下，便于構(gòu)建相對便捷的施工結(jié)構(gòu)?；娱_挖時采用明挖臨時截水溝、排水溝結(jié)合集水井的排水方式。開挖至承壓水層時采用預(yù)埋導(dǎo)管的方式將承壓水導(dǎo)出匯集至排水溝內(nèi)?；舆吰鹿苍O(shè)置上、中、下三道排水溝/截水溝。在船閘主體基坑范圍坡頂線1m處設(shè)置400×300mm截水溝，上下游引航道部分結(jié)合永久結(jié)構(gòu)在坡頂線處設(shè)置900×600mm截水溝，防止基坑外雨水流入渠道；基坑中部承壓水層處平臺內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝；在基坑底部兩側(cè)開挖0.5m×0.8m排水溝，其底部高程低于開挖面0.5m，用于匯集地下水和邊坡層間滯水；按照100m分為一個開挖段的原則，每100m設(shè)置一座集水井，排水溝與集水井相互連通，集水井內(nèi)設(shè)置水泵，根據(jù)現(xiàn)場實際滲水量選擇適當(dāng)型號的水泵。當(dāng)施工期間降雨形成地面徑流或出現(xiàn)層間滯水時，水流通過排水溝、支溝匯集到集水井內(nèi)，用水泵抽排至附近已有溝渠。隨著開挖的進行，導(dǎo)滲溝應(yīng)不斷加深、加密，并靈活布置排水溝、導(dǎo)滲溝、集水井的位置。并且使溝底低于開挖面0.5m。

（六）船閘基坑項目施工測量、綜合監(jiān)測

圖2 船閘主體基坑排水溝、集水井布置示意圖

在施工中，有效的質(zhì)量監(jiān)測是全面提升施工質(zhì)量的重點環(huán)節(jié)，在監(jiān)測過程中要注重對多重監(jiān)測內(nèi)容有效控制。施工技術(shù)人員要運用全站儀實施測量,判定施工變形現(xiàn)狀，對變形問題做好調(diào)整。對基坑周邊建筑物沉降發(fā)生情況集中監(jiān)測，運用已有基準(zhǔn)點對周邊建筑物沉降現(xiàn)狀與位移情況進行判定。水平位移監(jiān)測點利用上述沉降觀測墩，安裝棱鏡的強制歸心標(biāo)，作為水平位移測點。監(jiān)測點觀測利用全站儀，采用3個基準(zhǔn)點組成三角控制網(wǎng)，并另外選取遠處的一-個固定目標(biāo)作為定向和檢查:水平位移監(jiān)測采用獨立的坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)軸與基坑邊線方向一致，測量時分別在3個基準(zhǔn)點上設(shè)站。選取設(shè)計單位提供的3個控制點為基點。根據(jù)穩(wěn)定加密點數(shù)據(jù)，基坑開挖前，采用GPS對開挖邊線進行放樣，根據(jù)開挖順序及進度，放樣坡腳邊線、緩沖平臺高程及底標(biāo)高。

結(jié)語：

在船閘基坑施工操作中，各項施工技術(shù)運用選取要基于對項目建設(shè)區(qū)域周邊地形地貌特征、地質(zhì)現(xiàn)狀、水文條件合理判定。在施工高邊坡加固操作中保持水土穩(wěn)定性，提升項目美觀度。基坑降水施工中，對施工區(qū)域地質(zhì)條件、水文現(xiàn)狀合理分析，比如土層組成、地下水埋藏與補給情況、滲透性要素等。綜合判定基坑降水對周邊環(huán)境產(chǎn)生的各項影響，施工部門做好施工監(jiān)測，做好受力、變形數(shù)值模擬，對各項異常問題展開控制，做好信息反饋，及時制定完善的應(yīng)急施工措施。