倪金豐

（龍巖市吉城建設(shè)有限公司，福建 龍巖 364000）

隨著我國科技飛速發(fā)展，使得我國在現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展中，需進(jìn)行更多大規(guī)模的工程項(xiàng)目建設(shè)。其中在電力行業(yè)的高速發(fā)展，會(huì)經(jīng)常對(duì)一些項(xiàng)目進(jìn)行電網(wǎng)的整體性改造，因此為了保障建設(shè)的科學(xué)合理性，就要有明確改造方案及對(duì)特殊工藝的具體施工要求，保障施工建設(shè)的順利進(jìn)展。

1 工程概況

龍巖市洋潭片區(qū)高壓電網(wǎng)改線工程（一期）位于龍巖市新羅區(qū)。該工程在龍巖大道東側(cè)220kV莊曹Ⅰ路和220kV莊曹Ⅱ路線路下方各立1基鋼管桿（改15），之后開始下地纜化，兩回電纜同通道沿洋潭路往西敷設(shè)至龍工北側(cè)新立改16鋼管桿（兩回同塔）。本工程新建2.6m（凈寬）×2.2m（凈高）電力隧道1425.6m；擬建的電力隧道設(shè)計(jì)埋深為現(xiàn)狀地面以下5.5m左右，根據(jù)現(xiàn)有地勢(shì)及電力隧道底板、墊層等因素，電力隧道基坑開挖深度基本達(dá)6m以上，為深基坑開挖，達(dá)到重大危險(xiǎn)源等級(jí)，對(duì)基坑支護(hù)要求嚴(yán)謹(jǐn)，且需經(jīng)過專家論證。因本工程施工戰(zhàn)線長(zhǎng)，涉及的干擾因素多，如跨河、高壓電干擾、土質(zhì)問題等，基坑支護(hù)工藝也因此采用了多種工藝相結(jié)合的方式，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，這些工藝具有一定的安全性、實(shí)用性。

具體分為3種情況：①土質(zhì)良好段，直接工字鋼支護(hù)；②跨河段，采用高壓旋噴樁處理地基再進(jìn)行工字鋼支護(hù)；③高壓線下基坑支護(hù)采用旋挖鉆孔放置工字鋼再填碎石并注漿[1]。

2 施工現(xiàn)場(chǎng)勘查

首先，擬建設(shè)的220kV電力隧道位于現(xiàn)有洋潭路道路下方，存在著較為復(fù)雜的地下管線，因此在施工前，應(yīng)進(jìn)行全面的地下管線普查，并標(biāo)明各管線位置及走向，出具詳細(xì)有效的地下管線保障施工方案，對(duì)施工過程中可能發(fā)生的各種危險(xiǎn)性問題（如燃?xì)夤艿?、軍用光纜等）進(jìn)行預(yù)判并有相應(yīng)的應(yīng)急措施，保障后續(xù)的改造工程順利進(jìn)行[2]。

其次，電力隧道施工范圍內(nèi)的地下水環(huán)境，基本上受到大氣降水的下滲影響，以及受到鄰近含水層的土質(zhì)影響，形成向東肖溪滲流的趨勢(shì)。勘查人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)勘查之后，發(fā)現(xiàn)水位的埋深程度為2.7~2.8m之間。之后測(cè)試得出的水位埋深程度為1.6~5.1m之間。另外，在對(duì)地形以及地貌進(jìn)行詳細(xì)勘查之后，使得整體的預(yù)測(cè)水位在全面的變化程度為1~3m之間。

3 電力隧道基槽支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 工字鋼樁施工

工字鋼施工流程：施工準(zhǔn)備→工字鋼位置的定位放線→安裝導(dǎo)梁→施打工字鋼→圍檁安裝→拆除導(dǎo)梁→內(nèi)支撐安裝→挖土→結(jié)構(gòu)主體施工→回填→拔除工字鋼。

（1）施工前工字鋼校驗(yàn)。施工前應(yīng)對(duì)工字鋼進(jìn)行外觀及材質(zhì)檢驗(yàn)，對(duì)不合格的工字鋼進(jìn)行矯正。外觀檢驗(yàn)包括表面缺陷、長(zhǎng)度、寬度、高度、厚度、端頭矩形比、平直度等內(nèi)容。材質(zhì)檢驗(yàn)是對(duì)工字鋼進(jìn)行化學(xué)成分分析，構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗(yàn)等內(nèi)容。同時(shí)，工字鋼樁為多次周轉(zhuǎn)使用的材料，在使用過程中會(huì)發(fā)生板樁的變形、損傷，使用前應(yīng)進(jìn)行矯正與修補(bǔ)[3]。

（2）打樁機(jī)的選用。打樁機(jī)采用振動(dòng)錘沉樁。工字鋼樁施打時(shí)，主要以標(biāo)高控制為主，最終貫入度控制（mm/min）作為校核。當(dāng)標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，而與最終貫入度相差較大時(shí)，采取更換更長(zhǎng)工字鋼樁進(jìn)行插打，直到貫入度小于5cm/min的要求。

（3）導(dǎo)架安裝。為保證工字鋼水平軸線和垂直度，控制樁的打入精度，預(yù)防工字鋼變形彎曲和提高打入效率和貫入能力，按設(shè)計(jì)要求需設(shè)置導(dǎo)架，即“施工圍檁”。

導(dǎo)架通常由導(dǎo)梁和導(dǎo)樁等組成，采用單層雙面導(dǎo)架（圖1）。導(dǎo)樁的間距一般為2.5~3.5m，雙面導(dǎo)梁之間的間距一般比板樁墻高度大8~15mm。

圖1 單層雙面導(dǎo)架示意圖

導(dǎo)架的位置不能與工字鋼樁相碰。導(dǎo)樁不能隨著鋼樁的打設(shè)而下沉或變形。導(dǎo)梁的高度要適宜，要對(duì)工字鋼施工高度和施工效率有所幫助，施工過程中要用精準(zhǔn)儀器控制導(dǎo)梁的位置和標(biāo)高。

（4）工字鋼施工。工字鋼施工是基坑支護(hù)最關(guān)鍵的工序之一，施工時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①采用I40C型長(zhǎng)12m工字鋼支護(hù)；②施打前必須對(duì)地下管線進(jìn)行排查，對(duì)支護(hù)樁中線進(jìn)行施工放樣；③打樁前，應(yīng)對(duì)工字鋼進(jìn)行全面檢查，嚴(yán)禁使用變形嚴(yán)重的工字鋼，有略微瑕疵的工字鋼需矯正后才能使用;④施工時(shí)，工字鋼斜度不得超過2%，當(dāng)斜度過大時(shí)不能用打拔機(jī)斜拉調(diào)正，要拔起重新施工;⑤逐根打入工字鋼，打入時(shí)要保證打入速度，確保工字鋼不發(fā)生扭曲、歪斜、頓挫，盡量實(shí)現(xiàn)相鄰工字鋼之間接縫緊密。施工時(shí)，將工字鋼插入導(dǎo)架內(nèi)，用兩根安全繩固定好，防止工字鋼晃動(dòng)，再施打。按先后順序施打;⑥工字鋼按一丁一卯打入，接縫應(yīng)緊密;⑦打入工字鋼后，每天派專人進(jìn)行檢查工字鋼。

(5)圍檁及內(nèi)支撐施工方法。本工程工字鋼樁圍檁擬采用一道或兩道支撐，第一道內(nèi)支撐中心標(biāo)高位于工字鋼樁樁頂下-0.5m或-2.0m位置處；第二道內(nèi)支撐中心標(biāo)高位于工字鋼樁樁頂下-2.5~4.5m之間，測(cè)繪放線、根據(jù)樁位開挖溝槽、標(biāo)出支撐水平標(biāo)高。圍檁及內(nèi)支撐施工如圖2所示。

圖2 圍檁及內(nèi)支撐施工示意圖

1）基槽土方開挖至溝槽底標(biāo)高時(shí)，及時(shí)對(duì)鋼支撐中心線進(jìn)行放樣，并安裝鋼圍檁和架設(shè)鋼支撐，盡量避免圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形。應(yīng)保證鋼支撐與鋼樁體、鋼圍檁垂直并按照設(shè)計(jì)要求對(duì)樁體施加預(yù)應(yīng)力。

鋼支撐施工流程：支撐入場(chǎng)→牛腿安裝→鋼圍檁安裝→鋼支撐安裝→緊固鋼楔→拆除液壓千斤頂。①本工程用的鋼支撐用φ580的鋼管制作，鋼管采用法蘭盤連接；②鋼管、鋼管箍、螺栓組合后其表面應(yīng)作防銹處理；③橫撐之間采用高強(qiáng)度螺栓連接，每個(gè)螺栓必須復(fù)緊確保連接牢固；④縱向鋼腰梁就位時(shí)，應(yīng)緩慢放在牛角上，不得有沖擊現(xiàn)象出現(xiàn)；

2）鋼管內(nèi)支撐安裝方法。用600-600-16鋼板制作成邊長(zhǎng)600mm×600mm的正方形，將鋼板與工字鋼樁焊接連接結(jié)成一體，形成鋼支撐托架。在托架上安放由兩個(gè)工字鋼組成的鋼圍檁。鋼圍檁施工時(shí)應(yīng)先進(jìn)行基面殘土的清除，并對(duì)圍檁安裝面進(jìn)行修鑿，圍檁面與地連墻間留出不小于60mm的空隙澆筑早強(qiáng)細(xì)石混凝土，使鋼圍檁與地連墻之間均勻傳力。

3）根據(jù)立柱位置，本工程每根鋼支撐在地面上分兩節(jié)拼裝，然后在坑內(nèi)組裝成整體，施加預(yù)應(yīng)力。

（6）工字鋼樁的拔除。電力隧道施工完畢并回填完后要拔除工字鋼樁，拔除前應(yīng)擬定拔除方法及順序、拔除時(shí)間和拔除后的空隙處理。否則，拔樁過程中振動(dòng)必然會(huì)對(duì)周邊土質(zhì)、地下構(gòu)筑物、臨近建筑造成一定的影響，嚴(yán)重者造成一定危害和安全隱患。

拔樁時(shí)打拔機(jī)應(yīng)先夾住樁頭振動(dòng)1min左右，松動(dòng)周邊土質(zhì)，再慢慢提升上拔，要注意打拔機(jī)的機(jī)械負(fù)荷情況，如發(fā)現(xiàn)無法提升，應(yīng)立即停止拔樁，繼續(xù)夾住樁頭振動(dòng)1min，再打入土體約1m再上拔，反復(fù)拔樁即可拔出。

工字鋼拔起后留下的孔隙，必須及時(shí)回填處理。經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)可用1:1水泥砂漿填充，注漿壓力不大于0.1MPa，注漿漿液應(yīng)摻加速凝劑，邊拔邊灌。

3.2 跨河段基坑支護(hù)（高壓旋噴樁地基處理后再施工工字鋼支護(hù)）

本工程跨河段基坑開挖，工字鋼樁施工前需對(duì)地基進(jìn)行處理，即采用雙管Φ800@600高壓旋噴止水帷幕，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再施工工字鋼支護(hù)。施工前依據(jù)施工圖結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)樁位進(jìn)行編號(hào)，形成樁號(hào)圖。因基坑跨河道，在施作高壓旋噴樁和工字鋼樁前在距溝槽坑邊兩側(cè)各10~15m處筑土袋圍堰，圍堰采用全斷面土袋圍堰，圍堰頂寬1~2m，頂部比施工常水位高出0.5m以上（活水地段應(yīng)考慮堰體壓縮斷面后的壅水高度）。

3.2.1 高壓旋噴樁

（1）施工準(zhǔn)備。①場(chǎng)地平整。施工前應(yīng)進(jìn)行管線排查，清理場(chǎng)地內(nèi)的障礙物并平整、夯實(shí)，同時(shí)做好設(shè)備布置和電力路線布置圖，確保施工三通一平。②樁位放樣。對(duì)旋噴樁位置進(jìn)行施工放樣，布設(shè)樁位。③拌漿設(shè)備安裝及沉淀池設(shè)置。旋噴樁施工過程中水泥漿液存在返漿，漿液量達(dá)到15%左右。廢漿的處置應(yīng)符合相應(yīng)的環(huán)保要求?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置沉淀池用于廢漿處理，當(dāng)沉淀池內(nèi)漿液達(dá)到一定量時(shí)，應(yīng)由吸污車將廢液外運(yùn)處置。

（2）引孔。采用XY-1型濕作業(yè)鉆機(jī)進(jìn)行引孔，鉆機(jī)直徑為110mm。鉆機(jī)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)平，調(diào)整鉆機(jī)的垂直度，保證鉆桿應(yīng)與樁位一致。旋噴加固直徑為800mm，鉆孔前應(yīng)調(diào)試空壓機(jī)、泥漿泵，使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常；校驗(yàn)鉆桿長(zhǎng)度，并用紅油漆在鉆塔旁標(biāo)注深度線，保證孔底標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)深度。鉆孔深度滿足設(shè)計(jì)深度后，收起鉆桿，往相應(yīng)孔內(nèi)灌入中粗砂。

（3）注漿。采用雙管旋噴機(jī)組，設(shè)備機(jī)組就位后即下插注漿管。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，要邊射水邊插管，水壓不得超過1MPa，以免壓力過高，將孔壁射穿，高壓水噴嘴要用塑料布包裹，以防泥土進(jìn)入管內(nèi)。

當(dāng)噴射注漿管插入設(shè)計(jì)深度后，接通泥漿泵，然后由下向上旋噴，同時(shí)將泥漿清理排出。噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到水泥壓力不小于20MPa，噴漿后再逐漸提升旋噴管，以防扭斷旋噴管。提升是旋轉(zhuǎn)速率約20rad/min，提升速率10~20cm/min，高壓空氣壓力0.7MPa。為保證樁底端的質(zhì)量，旋噴直徑為Φ2mm、流量應(yīng)大于30L/min的噴嘴下沉到設(shè)計(jì)深度時(shí)，在原位置旋轉(zhuǎn)10min左右，待孔口冒漿正常后再旋噴提升。水泥漿的水灰比應(yīng)控制在0.8~1.5，設(shè)計(jì)圖紙未做特殊說明時(shí)，一般取為1.5。旋噴結(jié)束后，漿液凝固前，頂部進(jìn)行靜壓注漿，防止頂部因漿液凝固收縮而產(chǎn)生凹穴。

（4）鉆機(jī)移位。旋噴提升到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)停止旋噴，且完成頂部進(jìn)行靜壓注漿，提升鉆頭出孔口，清洗注漿泵及輸送管道，然后將注漿設(shè)備機(jī)組移位。

3.2.2 工字鋼施工（同以上工字鋼施工）

3.3 高壓線下基坑支護(hù)（旋挖鉆孔放置工字鋼再填碎石并注漿）

本工程有120m長(zhǎng)的施工區(qū)域與現(xiàn)有110kV高壓線相交，高壓線下安全操作空間太矮，需將現(xiàn)有地面降低2m，再采用直徑500mm旋挖鉆機(jī)鉆孔，孔樁中心間距500mm，成孔后放I40C工字鋼并回填碎石再注水泥漿，水泥漿強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后，方能開挖?？紤]現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地條件和施工安全等因素，高壓線下基坑中采用的工字鋼支護(hù)在基坑回填后不予以拔除。

3.3.1 工藝流程

放線定位→開口埋設(shè)護(hù)筒→校正樁位→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)施工→成孔檢驗(yàn)→下放工字鋼（每3m接工字鋼一次）→安裝注漿管→回填碎石→注漿水泥漿。

3.3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）施工準(zhǔn)備。①樁位放樣。對(duì)旋挖樁位置進(jìn)行施工放樣，布設(shè)樁位。

（2）鉆機(jī)就位。根據(jù)施工布置圖放置旋挖鉆機(jī)，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位,調(diào)整鉆桿垂直度,防止因鉆桿晃動(dòng)引起樁位偏移。同時(shí)將深度記錄儀初始值歸零。

（3）工字鋼備料。內(nèi)插I40C型工字鋼焊接連接，工字鋼根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求的深度進(jìn)行下料，切割成每3m一段。

3.3.3 鉆孔施工

開始施工時(shí)速度緩慢進(jìn)尺，減少鉆桿晃動(dòng)。當(dāng)鉆進(jìn)深度至護(hù)筒底1m后，可全速連續(xù)鉆進(jìn)直至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，清孔后即可終孔。

旋挖鉆孔需連續(xù)進(jìn)行，如因故停機(jī)必須及時(shí)提鉆,防止長(zhǎng)時(shí)間停鉆出現(xiàn)塌孔埋鉆，鉆孔完畢及時(shí)進(jìn)行下道工序施工，否則應(yīng)對(duì)孔口采用鋼板臨時(shí)覆蓋，防止安全事故發(fā)生，恢復(fù)鉆孔前必須檢查孔內(nèi)是否出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。施工過程中還應(yīng)時(shí)常觀察鉆進(jìn)地質(zhì)情況，進(jìn)入特殊巖層時(shí)，要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，必須緩慢進(jìn)尺，防止塌孔。

3.3.4 內(nèi)插管吊裝、焊接

內(nèi)插I40C型工字鋼焊接連接，工字鋼根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求的深度進(jìn)行下料，切割成每3m一段，采用8t汽車吊分段吊裝，分段焊接詳焊接示意圖（圖3），焊縫保持連續(xù)無孔洞、夾渣等焊接質(zhì)量缺陷。工字鋼安放完成后及時(shí)往孔內(nèi)灌入碎石，碎石粒徑控制在1~3cm。

圖3 分段焊接詳焊接示意圖

4 結(jié)語

綜上所述，基坑支護(hù)是一種特殊的結(jié)構(gòu)方式，在施工過程中支護(hù)是否得當(dāng)是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，不同的支護(hù)方式適用于不同的水文地質(zhì)條件和有限的施工環(huán)境，因此要具體問題具體分析，從而選擇最經(jīng)濟(jì)最實(shí)用最安全的支護(hù)方法，多專業(yè)結(jié)合，提高支護(hù)體系的安全系數(shù)，它在深基坑或高邊坡的施工中得以廣泛應(yīng)用，確保項(xiàng)目建設(shè)順利進(jìn)行。