于來(lái)賓

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在社會(huì)高速發(fā)展下，我國(guó)市政工程數(shù)量不斷增多，人們對(duì)市政工程建設(shè)質(zhì)量提出更高要求。深基坑支護(hù)施工作為市政工程建設(shè)的重要組成部分，在施工過(guò)程中需注重深基坑支護(hù)工作，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。由于深基坑開(kāi)支護(hù)受地質(zhì)條件、土壤特性、水文環(huán)境等因素影響，對(duì)技術(shù)水平要求較高。因此，針對(duì)深基坑開(kāi)挖支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的研究和探索具有重要的實(shí)踐價(jià)值。

1 工程概況

本工程為市政污水管道工程，位于多條道路環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)，總長(zhǎng)度約為6km。管道開(kāi)挖深度在1.8m到4.5m之間，施工區(qū)域地下水位線較低，以燕山期花崗巖及白堊系泥質(zhì)粉砂巖為主，土層以第四系沖洪積層和坡積層為主。由于本工程總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且為污水管道工程，施工區(qū)域周邊涵蓋大量建筑物，需重點(diǎn)關(guān)注開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)周邊建筑穩(wěn)定性的影響。與此同時(shí)，由于地下存在燃?xì)?、電力等管道，施工空間分布十分復(fù)雜，基坑開(kāi)挖支護(hù)難度較大，因此本工程針對(duì)不同開(kāi)挖深度及特殊工段采用針對(duì)性的開(kāi)挖方案，確保管道施工安全。

2 基坑開(kāi)挖支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 放坡開(kāi)挖

放坡開(kāi)挖是一種常用的基坑開(kāi)挖方式，一般開(kāi)挖深度2m以下，以確?；舆吰碌姆€(wěn)定性和安全性。放坡開(kāi)挖主要應(yīng)用在開(kāi)闊場(chǎng)地。在進(jìn)行放坡開(kāi)挖施工時(shí)，以下幾個(gè)因素需要考慮：首先在進(jìn)行放坡開(kāi)挖前，需要進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)條件評(píng)估。根據(jù)巖性、土層特征、地下水位線等因素評(píng)估地質(zhì)條件的穩(wěn)定性，確定合適的邊坡傾斜度。根據(jù)地質(zhì)條件評(píng)估結(jié)果，結(jié)合工程要求和安全性要求，進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)。邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮土體的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、侵蝕等因素，并遵循相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。為了提高邊坡的穩(wěn)定性和安全性，設(shè)置邊坡防護(hù)網(wǎng)、噴錨支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨桿等增加邊坡的抗滑和抗沖刷能力[1]。在施工過(guò)程中，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)措施。主要包括巖體和土體位移的監(jiān)測(cè)、地下水位的控制、排水措施的設(shè)置等，確保施工的安全進(jìn)行。

2.2 板式支護(hù)開(kāi)挖

在基坑開(kāi)挖施工中，部分工段開(kāi)挖深度小于2.0m，采用板式支護(hù)開(kāi)挖方法。施工時(shí)，需要按照單段開(kāi)挖不超過(guò)6m的原則，分段按序施工。每段開(kāi)挖完成后，確保管道的施工質(zhì)量無(wú)問(wèn)題并完成回填施工，方可進(jìn)入下一段的施工環(huán)節(jié)。滿(mǎn)足板式支護(hù)施工條件的工段均按照此順序逐步推進(jìn)工程。板式支護(hù)開(kāi)挖時(shí)，需要自上而下順序進(jìn)行開(kāi)挖，并及時(shí)采取支護(hù)措施。確保模板擋土以及支撐頂部的緊密接觸。如果模板與后背土無(wú)法緊密接觸，需要向其中填灌砂。在基坑開(kāi)挖期間，需要適時(shí)修筑排水溝，保障排水效率，減小水體對(duì)基坑施工的影響。

2.3 槽鋼支護(hù)開(kāi)挖

槽鋼支護(hù)開(kāi)挖施工主要運(yùn)用在開(kāi)挖深度2.0m到3.0m的工段。槽鋼支護(hù)主要通過(guò)安裝槽鋼來(lái)支撐土壤，防止邊坡塌方和地基沉降。槽鋼支護(hù)開(kāi)挖施工步驟如下：（1）在實(shí)施槽鋼支護(hù)開(kāi)挖之前，需要進(jìn)行詳細(xì)的工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)，確定槽鋼的尺寸、數(shù)量和安裝位置。并結(jié)合工程勘測(cè)數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的施工方案。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將預(yù)制的槽鋼依次安裝在開(kāi)挖邊坡上。槽鋼可以采用不同形狀和尺寸的型鋼，如H型鋼、U型鋼等，本工程采用H型鋼。安裝時(shí)需要確保槽鋼與土壤的緊密接觸，并正確設(shè)置連接件和固定設(shè)施，使槽鋼形成一個(gè)穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。（3）在槽鋼安裝完成后，開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)。開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)逐段進(jìn)行，每次開(kāi)挖一段后再進(jìn)行下一段的安裝和開(kāi)挖。在開(kāi)挖過(guò)程中，需注意使用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備，控制開(kāi)挖深度和坡度，以保證開(kāi)挖的穩(wěn)定性[2]。（4）在開(kāi)挖過(guò)程中，為了進(jìn)一步加固土壤邊坡和防止坍塌，可以采用補(bǔ)充支撐結(jié)構(gòu)和添加填充材料的方式。

本工程施工過(guò)程中將基坑分為不同的節(jié)段，每個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度一般為50m，具體長(zhǎng)度會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整（詳見(jiàn)圖1）。槽鋼支護(hù)的施工可以采用單獨(dú)打入的方法。在每完成一根槽鋼的打設(shè)后，將其與前一根槽鋼進(jìn)行焊接，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)的牢固性。采用這種方式，可以逐步形成完整的槽鋼結(jié)構(gòu)體系。在槽鋼打設(shè)的過(guò)程中，需要利用儀器對(duì)槽鋼進(jìn)行檢查，確保其安裝的位置和方向符合設(shè)計(jì)要求。如果檢查中發(fā)現(xiàn)明顯的傾斜現(xiàn)象，可以利用鋼絲繩拉住槽鋼的樁身，在邊拉的同時(shí)進(jìn)行打設(shè)，采用少量多次的方式逐步糾正傾斜問(wèn)題。當(dāng)槽鋼打設(shè)到位后，需要使用安全吊鏈將圍檁固定在槽鋼的頂部，以防止圍檁脫落。

圖1 槽鋼支護(hù)開(kāi)挖

2.4 拉森鋼板樁支護(hù)開(kāi)挖

拉森鋼板樁支護(hù)開(kāi)挖可用于各種土壤條件下的開(kāi)挖工程，其原理是通過(guò)安裝和組合鋼板樁，形成一個(gè)連續(xù)的護(hù)壁結(jié)構(gòu)來(lái)支撐土體，防止土體塌方和地基沉降。拉森鋼板樁支護(hù)技術(shù)在本工程中主要應(yīng)用在開(kāi)挖深度在3m以上的工段中，其開(kāi)挖要點(diǎn)與槽鋼支護(hù)開(kāi)挖類(lèi)似，即分段50m施工。

在開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)設(shè)置內(nèi)支撐，在上部支撐工作落實(shí)到位后再進(jìn)行下部的開(kāi)挖。如果在開(kāi)挖深度范圍內(nèi)存在中粗砂等強(qiáng)透水層，排水難度將明顯增加。在這種情況下，拉森鋼板樁支護(hù)方法也可以應(yīng)用。此外，如果基坑深度較大且地下水位較高，設(shè)置鋼板樁是非常必要的，因?yàn)殇摪鍢恫粌H可以作為支撐結(jié)構(gòu)，還兼具擋土、防水和防流砂的多重效果。在鋼板樁的施工過(guò)程中，會(huì)遇到較大的摩擦阻力。為了減少摩擦，可以刷涂黃油或其他潤(rùn)滑油，起到潤(rùn)滑的作用。第一層圍檁的安裝高度通常在距離地面約50cm處。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的圍檁支架，要求具有良好的穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中，盡可能采用靜壓法，以減小鋼板樁下沉期間產(chǎn)生的噪聲污染[3]。在拔樁過(guò)程中，可能會(huì)帶出較多的土壤，導(dǎo)致樁孔形成。因此，在拔樁后需要采用灌砂或灌水泥漿的方法進(jìn)行回填。應(yīng)用拉森鋼板支護(hù)開(kāi)挖可應(yīng)對(duì)強(qiáng)透水層、地下水位高以及多重支護(hù)效果的需求，有助于提高施工質(zhì)量。

針對(duì)鋼支護(hù)施工，依照工程設(shè)計(jì)測(cè)量值，在拉森鋼板樁上部焊接牛腿，使用汽車(chē)吊裝將圍檁放置于牛腿上，使H型鋼圍檁與鋼板樁壁緊貼，樁墻與H型鋼縫隙采用C20細(xì)石混凝土填實(shí)處理。鋼圍檁布置后其間使用圖2尺寸鋼管連接。鋼管內(nèi)部支撐安裝軸線偏差控制在10mm以?xún)?nèi)，保證支撐鋼管和鋼圍檁連接緊密，如圖2所示。

圖2 拉森鋼板樁支撐結(jié)構(gòu)

2.5 特殊工段開(kāi)挖支護(hù)

由于本工程長(zhǎng)度較長(zhǎng)，工況較為復(fù)雜，因此部分工段開(kāi)挖支護(hù)需針對(duì)性設(shè)計(jì)。根據(jù)工程情況，特殊工段主要包括特殊井開(kāi)挖支護(hù)施工、堅(jiān)硬巖層工段開(kāi)挖支護(hù)施工。

針對(duì)特殊井開(kāi)挖支護(hù)施工，主要關(guān)注檢查井、截流井、交匯井。（1）檢查井施工。檢查井是用于監(jiān)測(cè)、檢查管道、電纜等系統(tǒng)的狀態(tài)和運(yùn)行情況的設(shè)施。在檢查井的開(kāi)挖支護(hù)施工中，要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求選擇合適的支護(hù)方式。通?？梢圆捎娩摪鍢逗椭螚U的組合形式來(lái)支撐井口周?chē)耐馏w，確保開(kāi)挖的穩(wěn)定性。同時(shí)，還需考慮到檢查井的邊緣結(jié)構(gòu)和入口設(shè)施的安裝，確保其具有良好的功能和使用性。（2）截流井施工.截流井主要用于截取和排除地下水的結(jié)構(gòu)，常用于防止基坑周邊和施工現(xiàn)場(chǎng)的地下水涌入。在截流井的開(kāi)挖支護(hù)施工中，需要首先進(jìn)行詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)分析，以確定地下水的水位、流動(dòng)方向和水量等信息，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合理的截流井支護(hù)方案。通常情況下，可以采用鋼板樁和支撐桿組合的方式來(lái)穩(wěn)定開(kāi)挖面，同時(shí)進(jìn)行接管和截流設(shè)施的安裝工作，確保截流井的正常運(yùn)行。（3）交匯井施工。交匯井主要用于匯集多條管道或渠道的結(jié)構(gòu)，常用于污水、雨水的集中排放和分流。在交匯井的開(kāi)挖支護(hù)施工中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的支護(hù)形式。一種常用的支護(hù)方式是采用預(yù)制混凝土構(gòu)件作為井身結(jié)構(gòu)，并輔以鋼板樁或支撐桿進(jìn)行邊坡穩(wěn)定。同時(shí)，還需要考慮到入口和出口的接管設(shè)計(jì)和施工，確保交匯井的功能完善和通暢。在特殊部位的開(kāi)挖支護(hù)施工中，需要充分考慮到地質(zhì)條件、工程要求和環(huán)境因素，合理選擇支護(hù)方式和設(shè)施，確保施工的安全性和有效性。

針對(duì)堅(jiān)硬巖層地質(zhì)條件下的開(kāi)挖支護(hù)施工，無(wú)法使用槽鋼與鋼板樁施工技術(shù)，原因是無(wú)法打到設(shè)計(jì)位置。目前，常用的堅(jiān)硬巖層地質(zhì)條件施工方法有如下幾種：鉆孔爆破技術(shù)、鉆爆破排水技術(shù)、鉆孔套管技術(shù)、液壓劈裂技術(shù)、錨桿錨噴技術(shù)等?？紤]工程實(shí)際情況，本工程采用螺旋鉆機(jī)引孔灌砂插入。在施工前，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察確定巖層情況。首先對(duì)可開(kāi)挖的表層土體進(jìn)行放坡處理，保持基坑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并營(yíng)造更安全的施工環(huán)境。考慮到巖層本身具有穩(wěn)定性的特點(diǎn)，可以采用先開(kāi)挖后支護(hù)的作業(yè)方法。在實(shí)施作業(yè)時(shí)，可以選擇使用風(fēng)鎬或鑿巖機(jī)等設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，由專(zhuān)員操作。同時(shí)，要及時(shí)觀察巖層的實(shí)際特性，并了解巖層的變化情況，以便能夠靈活調(diào)整作業(yè)參數(shù)。當(dāng)開(kāi)挖作業(yè)結(jié)束后，再進(jìn)行槽鋼的設(shè)置，形成支護(hù)結(jié)構(gòu)。在面對(duì)硬度較大的巖層時(shí)，先進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)便于觀察和評(píng)估巖層的實(shí)際情況，從而選擇合適的支護(hù)措施，保證施工進(jìn)展順利，同時(shí)確保施工安全和質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本研究結(jié)合市政污水管網(wǎng)工程對(duì)基坑開(kāi)挖支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討。本工程牽涉區(qū)域廣泛，且施工區(qū)域周邊建筑物較多、水文地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。因此基坑開(kāi)挖支護(hù)施工中針對(duì)不同工段及開(kāi)挖深度采用了不同的基坑開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，也降低了工程造價(jià)。由于本工程具有典型性與代表性，可為同類(lèi)工程提供參考。