劉廷強(qiáng) 龔宣超

摘要：現(xiàn)代化城市發(fā)展進(jìn)程中，市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)尤為重要，其中市政排水工程將關(guān)系到居民用水與污水排放，排水網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)時(shí)經(jīng)常遇到諸多影響因素。其中尤為關(guān)鍵的是基坑施工，基坑施工過(guò)程中的各種因素都可能會(huì)給對(duì)排水管網(wǎng)施工帶來(lái)不便。本文以深基坑開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)作為研究對(duì)象，結(jié)合深基坑工程施工特點(diǎn)，探究深基坑開(kāi)挖與支護(hù)的施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：市政排水管道;深基坑工程;開(kāi)挖支護(hù);施工技術(shù)

市政排水管網(wǎng)建設(shè)屬于基礎(chǔ)工程，施工單位需要加強(qiáng)對(duì)深基坑支護(hù)施工的重視，以往人們采用錨桿支護(hù)、板樁支護(hù)技術(shù)，隨著新材料與新工藝的引用，更多先進(jìn)的開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)得到實(shí)踐。

一、市政排水管道深基坑工程施工特點(diǎn)

（一）區(qū)域性

市政排水管道深基坑工程的具體施工內(nèi)容應(yīng)結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)條件、環(huán)境要求等各方面展開(kāi)研究。即使深基坑工程處于同一城市，但由于各地區(qū)的地質(zhì)條件的不同，用到的深基坑施工方法也會(huì)存在差異。因此，深基坑工程施工是具有一定區(qū)域性特點(diǎn)的，施工之前需做好測(cè)量、地質(zhì)勘查、周邊環(huán)境調(diào)查等工作，完善設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)方案與施工現(xiàn)場(chǎng)的緊密聯(lián)系，采用科學(xué)的方法完成排水管網(wǎng)的深基坑施工^[1]。

（二）制約性

排水管網(wǎng)深基坑施工與周?chē)ㄖ?、地下管網(wǎng)之間的位置有著密切聯(lián)系。在施工前應(yīng)詳細(xì)調(diào)查研究。如果設(shè)計(jì)階段考慮不周，在施工時(shí)就有可能受到周?chē)渌叵鹿芫W(wǎng)、建筑物以及地下水位將會(huì)受到影響。施工過(guò)程中支護(hù)結(jié)構(gòu)大多是臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)，臨時(shí)性明顯，整體安全性較低，深基坑支護(hù)時(shí)如果出現(xiàn)漏洞問(wèn)題，應(yīng)在第一時(shí)間內(nèi)處理，盡可能將損失降到最低。

（三）臨時(shí)性

市政工程排水管網(wǎng)深基坑施工中的支護(hù)作業(yè)需安裝臨時(shí)性設(shè)施，這些臨時(shí)性設(shè)施與永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)相比，安全保障可能不夠完善，甚至存在一定的隱患。施工單位對(duì)深基坑展開(kāi)施工時(shí)，必須做好動(dòng)態(tài)化監(jiān)控量測(cè)與管理工作，加強(qiáng)對(duì)深基坑的監(jiān)測(cè)，制定應(yīng)急措施，以便對(duì)各類(lèi)安全風(fēng)險(xiǎn)與施工事故做出有效的防范與應(yīng)急處理。

（四）環(huán)境性

深基坑施工項(xiàng)目的展開(kāi)將會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成較大影響。開(kāi)挖基坑時(shí)，地下水位土層應(yīng)力場(chǎng)變化明顯，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致基坑變形，四周土體與力的平衡發(fā)生變化，影響周?chē)叵率姓芫€，比如建筑物傾斜、路面開(kāi)裂、管線破壞等。

二、市政排水管道深基坑開(kāi)挖施工技術(shù)分析

（一）前期準(zhǔn)備工作

施工單位應(yīng)提前做好場(chǎng)地規(guī)劃，確定土方運(yùn)輸車(chē)與挖機(jī)的站位和行走路線，明確開(kāi)挖順序。在基坑開(kāi)挖時(shí)，由于市政排水管網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在基坑施工過(guò)程中必須采取科學(xué)的支護(hù)技術(shù)，并做好基坑的排水工作。施工前的準(zhǔn)備工作是保障深基坑工程順利完工的基礎(chǔ)，施工單位需了解施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，掌握每個(gè)施工環(huán)節(jié)與施工內(nèi)容，做好計(jì)劃安排，明確各環(huán)節(jié)的人員任務(wù)分工。對(duì)于施工技術(shù)與設(shè)備的使用，必須嚴(yán)格按照施工實(shí)際要求，科學(xué)安排施工作業(yè)規(guī)范與技術(shù)措施保障，做好對(duì)施工人員的安全教育與技能培訓(xùn)。施工前嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)圖紙與施工方案，確保基坑開(kāi)挖支護(hù)施工工序的順利實(shí)施^[2]。

（二）土方開(kāi)挖

土方開(kāi)挖是深基坑施工項(xiàng)目中最重要的作業(yè)內(nèi)容，施工單位必須按照技術(shù)方案與操作程序展開(kāi)土方開(kāi)挖作業(yè)。開(kāi)挖前需檢查周?chē)┕きh(huán)境，查看地上地下是否有影響開(kāi)挖施工的障礙物，清理雜物后繪制開(kāi)槽灰線，并定位控制線與控制樁。開(kāi)挖使用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)與自卸汽車(chē)等機(jī)械設(shè)施分層開(kāi)挖土方，每一層的土方開(kāi)挖深度不宜超過(guò)3m，機(jī)械開(kāi)挖與深基坑支護(hù)應(yīng)交叉進(jìn)行，應(yīng)保證“隨開(kāi)挖、隨支護(hù)、支護(hù)一段、開(kāi)挖一段”從而保證基坑施工安全。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在水平方向的位移時(shí)常出現(xiàn)，這與支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、深基坑開(kāi)挖方法的使用、土質(zhì)結(jié)構(gòu)、土方開(kāi)挖應(yīng)力釋放速率有關(guān)。因此，每一個(gè)階段的土方開(kāi)挖深度都應(yīng)得到控制。對(duì)于土方開(kāi)挖時(shí)容易發(fā)生事故的地區(qū)，應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)志，按順序開(kāi)挖，提前根據(jù)地勘和土質(zhì)情況確定開(kāi)挖時(shí)每層的坡度變化，以保證施工安全。

在地質(zhì)條件良好且土質(zhì)穩(wěn)定的地段計(jì)劃頂部采用1：1、底部采用1：1.5的自然邊坡。按照實(shí)際開(kāi)挖土層含水情況設(shè)置集水井，土層含水量較大時(shí)，應(yīng)提前做好降排水措施，，確保干槽施工。在無(wú)條件放坡開(kāi)挖地段，可使用40b槽鋼正反相扣形成擋土墻，在部分節(jié)點(diǎn)拋鋸末止水，內(nèi)部設(shè)置2道橫撐，內(nèi)撐使用300鋼管對(duì)撐，為保證受力鋼管長(zhǎng)度不宜超過(guò)5m。在未采取降水措施時(shí)，坑槽底部應(yīng)設(shè)置集水井，依靠大功率水泵進(jìn)行不間斷的抽水，以此排除深基坑中的水^[3]。

三、深基坑支護(hù)施工技術(shù)

地質(zhì)條件較差的區(qū)域，施工單位可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取下列支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)：

（一）SMW工法

SMW工法指的是新型水泥土攪拌樁墻，就是將H型鋼插入水泥土樁，將承受荷載和防滲擋水相結(jié)合，提升結(jié)構(gòu)受力程度與抗?jié)B能力。在使用多軸型鉆掘攪拌機(jī)時(shí)，在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑，通過(guò)鉆掘和攪拌將漿液與土體充分混合，形成具有一定強(qiáng)度抵抗土地變形的墻體。在施工過(guò)程中，應(yīng)特別注意在鉆掘攪拌過(guò)程中，應(yīng)重疊部分進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，從而保證支護(hù)結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。在水泥土混合體材料沒(méi)有結(jié)硬之前，可插入H型鋼或鋼板，以此充當(dāng)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材料。水泥結(jié)硬后，水泥材料與鋼板材料形成兼具強(qiáng)度與剛度的地下墻體，且墻體表面沒(méi)有接縫，從而具有非常好的防滲的效果。SMW工法樁施工工藝主要有：導(dǎo)溝開(kāi)挖→置放導(dǎo)軌→SMW鉆掘攪拌（鉆掘及攪拌、重復(fù)攪拌、拉上時(shí)攪拌）→置放型鋼→固定型鋼→施工完成。其主要適用于開(kāi)挖深度小于15m的粘性土、粉土、砂土等地質(zhì)條件，并且對(duì)周?chē)馏w、地下管道、地上建筑物影響很小、具有施工噪音小、無(wú)振動(dòng)、工期短等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于地上建筑物多、對(duì)變形要求嚴(yán)格的區(qū)域。

（二）高壓旋噴樁支護(hù)法

該支護(hù)技術(shù)是市政排水管深基坑支護(hù)施工中常用的技術(shù)類(lèi)型，多數(shù)被用于深層攪拌水泥土圍護(hù)墻施工中。高壓旋噴樁支護(hù)法所用的機(jī)械設(shè)備占地小、施工噪聲低、低振動(dòng)，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小且止水性好，適用深度可達(dá)30m，因而被廣泛使用，但其缺點(diǎn)是施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量水泥漿，易造成環(huán)境污染，因此在施工前應(yīng)做好泥漿沉淀池和排污處理措施。

市政深基坑工程在使用高壓旋噴樁支護(hù)施工時(shí)一般采用水泥漿液，通過(guò)水泥漿液與地基土構(gòu)筑基坑圍護(hù)墻，從而達(dá)到理想的擋土與止水效果。其主要工藝包括：布孔放樣→鉆孔漿鉆機(jī)就位→制備漿液→插管?chē)姖{→移動(dòng)機(jī)架和沖洗管路等。值得注意的是為防止?jié){液凝固收縮影響施工樁頂標(biāo)高，可在原孔位采用冒漿回灌或二次注漿的措施解決。與其他支護(hù)技術(shù)相比，高壓旋噴樁對(duì)處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、沙土和人工填土等具有非常好的效果。

（三）鋼板樁支護(hù)技術(shù)

基坑工程施工中，鋼板樁以其施工方便、工期短、可以重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)使其在市政基坑工程中被廣泛應(yīng)用。其一般用于開(kāi)挖深度小于10m、地下水位較低的深基坑施工。

鋼板樁一般采用U型拉森鋼板樁，鋼板樁在進(jìn)場(chǎng)時(shí)，施工單位應(yīng)做好進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)包括：外面檢驗(yàn)、強(qiáng)度、垂直度等。鋼板樁支護(hù)主要工序：定位放線→開(kāi)挖基槽→安裝導(dǎo)梁→施打鋼板樁→基坑開(kāi)挖→安裝支撐→拔除鋼板樁→處理樁孔。打樁前，在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂，以方便打入拔出。打樁時(shí)振動(dòng)錘與鋼樁重心在同一直線上，鋼板樁每下沉1-2m應(yīng)檢查樁身垂直度，及時(shí)糾偏。為加強(qiáng)鋼板樁墻的整體剛度，沿鋼板樁墻全長(zhǎng)設(shè)置圍檁，圍檁用槽鋼或角鋼組成，通過(guò)拉桿固定于原已打好的鋼管錨桿上，拉桿由一般由兩根Φ25鋼筋組成，焊接于鋼管錨桿上。在鋼板樁墻的轉(zhuǎn)角上采用槽鋼或角鋼做角撐，以增強(qiáng)整體剛度。鋼板樁支護(hù)過(guò)程中，需要特別注意鋼板樁鎖扣處的漏水處理，現(xiàn)場(chǎng)一般采用灌入粗砂、鋸沫粉等將其縫隙填充密實(shí)達(dá)到止水的效果。鋼板樁支護(hù)施工中應(yīng)做好監(jiān)控量測(cè)工作，如基坑支護(hù)水平位移觀測(cè)、基坑周邊建筑物沉降觀測(cè)等。鋼板樁拔出后的樁孔，可采用中粗砂或水泥砂漿填實(shí)。

鋼板樁支護(hù)剛度比地下連續(xù)墻小，易引起開(kāi)挖后撓度變形較大，并且鋼板樁打拔樁振動(dòng)噪聲大、容易引起土體移動(dòng)，導(dǎo)致周?chē)鼗^大沉陷。因此，在鋼板樁支護(hù)的選用上應(yīng)參考結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告和周邊環(huán)境條件選用。

（四）排樁支護(hù)技術(shù)

深基坑工程中，排樁支護(hù)的整個(gè)過(guò)程較為復(fù)雜，主要構(gòu)成包含支護(hù)樁、支撐與防滲帷幕等。需要結(jié)合具體工程施工情況，靈活選用如：懸臂式、錨桿式、內(nèi)撐式等排樁支護(hù)方法。當(dāng)深基坑側(cè)壁安全等級(jí)處于1-3級(jí)時(shí)，或者基坑內(nèi)擁有降水帷幕與止水帷幕，這時(shí)可采用排樁支護(hù)技術(shù)。施工技術(shù)要點(diǎn)如下：（1）對(duì)于灌注樁排樁，可選用間隔成樁的方法，間隔時(shí)間不應(yīng)少于3d。如果需要在水下灌注混凝土，灌注樁樁頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高不少0.5m，以便于后期鑿除，保證樁身整體強(qiáng)度。（2）對(duì)于懸臂式排樁，當(dāng)樁間距已知時(shí)，應(yīng)科學(xué)分析樁與樁之間的受力和土穩(wěn)等指標(biāo)。將冠梁設(shè)置在樁頂，其寬度應(yīng)小于樁徑，深基坑開(kāi)挖結(jié)束后，鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土護(hù)面，實(shí)現(xiàn)對(duì)樁體的有效防護(hù)。如果樁體出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，應(yīng)在第一時(shí)間設(shè)置泄水孔。（3）對(duì)于錨桿式排樁，應(yīng)合理控制錨桿的排距、自由段長(zhǎng)度、水平間距以及傾角等指標(biāo)。提高注漿的密實(shí)度，在制作錨筋與錨桿時(shí)，應(yīng)提前做好結(jié)構(gòu)的除銹工作，在結(jié)構(gòu)外部刷保護(hù)漆。以設(shè)計(jì)圖紙作為參考依據(jù)，根據(jù)施工實(shí)際情況確定鉆孔機(jī)械設(shè)備。（4）對(duì)于內(nèi)支撐排樁，應(yīng)提前確定內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。應(yīng)采用分層開(kāi)挖的方式，支撐后再開(kāi)挖，可同步進(jìn)行土方開(kāi)挖與內(nèi)支撐工作。

（五）土釘墻支護(hù)技術(shù)

深基坑工程中，土釘墻支護(hù)的構(gòu)成元素包含加固原土體、噴射混凝土面板等。這種支護(hù)形式自身穩(wěn)定性較強(qiáng)，且可形成抵抗強(qiáng)，墻面為土釘墻。如果市政排水管網(wǎng)施工區(qū)域地下水位較低，周?chē)鷽](méi)有建筑物與地下管網(wǎng)，施工空間充足，土釘墻支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果將會(huì)達(dá)到最佳。主要適用于粘土、粉土或卵石土等非軟弱土層的深基坑支護(hù)。土層分層厚度與土釘豎向間距應(yīng)保持一致，開(kāi)挖后應(yīng)在當(dāng)天安裝土釘，通過(guò)分層噴射注漿從而使坑壁穩(wěn)定，在基坑底部應(yīng)設(shè)置相應(yīng)排水溝與集水坑，根據(jù)支護(hù)土層內(nèi)的含水情況，坡面設(shè)置泄水孔，以便減小土地自重，達(dá)到穩(wěn)定土地的目的。

四、土方回填

按照深基坑的位置選擇素土、灰土以及砂石土等回填材料?；踊靥钪?，應(yīng)做好隱蔽工程的檢查和驗(yàn)收，做好記錄工作，經(jīng)參建各方評(píng)定合格后才能填土。土方回填時(shí)，應(yīng)將深基坑底部雜物清理干凈，排出所有積水，回填土應(yīng)提前檢測(cè)最大干密度和最佳含水量，剔除粒徑超過(guò)50mm?；靥蠲繉討?yīng)小于250mm厚，在墻柱上放水平標(biāo)高線，按照分層回填的厚度測(cè)放標(biāo)高控制線，以此控制回填土標(biāo)高與厚度?；靥顣r(shí)，應(yīng)將深基坑底部雜物清理干凈，排出所有積水。布土、攤平時(shí)要按照每層回填土的厚度來(lái)計(jì)算用土量，每層虛鋪厚度為250mm，分段回填時(shí)交接處臺(tái)階高寬比為1：2階梯型，上下層錯(cuò)縫距離超過(guò)1m，碾壓重疊寬度為0.5m左右。在回填過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格采用分層回填、分層碾壓的方式進(jìn)行，從而保證回填壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量的目的。

五、結(jié)語(yǔ)

總而言之，市政排水管網(wǎng)深基坑開(kāi)挖支護(hù)施工在整體市政工程中不可缺少，施工單位需按照實(shí)際工況明確深基坑支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)，確定支護(hù)結(jié)構(gòu)，合理處理地下水，從而保障工程施工安全。土方開(kāi)挖后，通過(guò)旋噴樁支護(hù)噴射注漿、鉆孔灌注樁支護(hù)、排樁支護(hù)等技術(shù)的應(yīng)用，使工程效益最大化。

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