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摘要：深基坑施工技术是现代建筑常用技术之一，可以有效保证施工的安全性以及工程总体质量，在一些大型工程、特殊工程中，深基坑存在具体施工技术上的差别。基于此，本文以泵闸工程深基坑施工特点作为突破口，简述地质条件复杂、支护难度大等基本问题，再以此为基础，以亭林镇设施粮田外围水利配套工程为例，对深基坑先浅后深施工技术给予详述，以期为后续具体工作提供参考。
关键词：泵闸工程；深基坑；地质条件；水文条件；基坑设计
前言：深基坑是指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层）的基坑，部分深度未达到5米，但地质水文条件和周围环境特别复杂的工程也被看做是深基坑。泵闸工程面临地下水、地表水泛溢以及软土基等问题，在施工过程中需要强调基坑施工质量，其基坑施工属于典型的复杂施工，是深基坑的一种，为保证施工质量，通常采用先浅后深施工法，本文对相关内容进行分析。
1.泵闸工程深基坑施工特点
1.1地质、水文条件复杂
泵闸工程是水利工程的一种，一般用于泄水、冲沙、灌溉、优化阶段通航条件等作业，我国各地泵闸工程较为多见，在泵闸工程深基坑施工过程中，面临较为复杂的地质和水文条件，这是影响其施工技术选取的主要原因。在相关资料和实地调查中，研究人员发现超过70％的泵闸工程面临地下水上溢的困扰，95％的泵闸工程面临软土基的困扰，另有80％左右的泵闸工程需要防止地表水破坏，这些因素都影响着工程施工，使常规深基坑作业缺乏应用空间，先浅后深的深基坑施工法也因此得到重视和应用[1]。
1.2支护难度大
深基坑对施工作业安全性和工程质量的提升作用显著，这一作用的基础则是完备有效的支护系统。常规的陆地深基坑不需要过多考虑水体破坏，支护设计上相对简单，而泵闸工程由于自身特殊性，需要针对受力情况和可能出现的破坏、水文地质态势设计合理的支护结构，选取适当的支护材料，这也意味着常规的有先深后浅深基坑施工缺乏可行空间[2]。采用先浅后深施工技术，可以保证深基坑施工的支护结构能够始终发挥作用，并伴随施工过程实现平稳过渡。
1.3影响通航作业
一般泵闸工程的建设地点都存在良好的河道交通条件，这意味着施工作业期间，可能导致通航作业受到影响。如果采用常规的先深后浅施工法，可能导致水体上溢问题无法得到控制，不得不对周边河道进行处理，进行大型围堰建设，这对于河道的通航条件会产生不利影响。应用先浅后深法进行深基坑施工，可以降低对周边地质、水文条件的要求，也能降低围堰建设的范围和难度，河道通航能力不会受到严重影响[3]。
2.实例分析
2.1工程概况
2011年，上海市金山区亭林镇进行粮田外围水利配套工程建设，拟建设泵闸工程，工程位于上海市金山区亭林镇红阳、油车、亭西、亭北、龙泉、新巷6个村。工程等级为Ⅳ等，建设内容包括翻建排涝泵闸1座1台套（4米水闸+70单泵）、翻建排涝泵闸5座10台套（4米水闸+70双泵）、翻建4米水闸2座（单闸）、新建排涝泵站5座5台套（70单泵）、翻建灌溉泵站1座2台套（350双泵）、翻建灌溉泵站10座10台套（350单泵）、翻建灌溉泵站5座5台套（300单泵）等，主要作用包括防洪、排涝和灌溉三个方面，预定工期为165天。
2.2各项基本条件
在施工作业开始前，安排技术人员对施工地点的水文、地质、交通、气象等各项条件进行分析调查，结果上看，施工地点水网发达，为保证工程有效性，设计水位最低为2.0m，标准水位2.5m，最高水位3.9m。地质条件上，存在较为严重的软土基问题，需要进行处理才能进行施工。气象条件上，当地属于亚热带季风气候，夏季降水较多，全年降水量也高于全国大部分地区，冬季受到西北风影响，天气较为干燥。由于施工工期集中于秋冬季节，要求针对可能存在的降水问题做好准备，这对深基坑施工提出了较高要求。交通条件上，当地水网发达，工程周边河道密布，部分河道不存在大规模通航需要，因此不必过多考虑对交通的影响，但较差的交通条件也影响了材料的进出。
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2.3基坑设计
受当地实际情况影响，无法采用常规的先深后浅法进行深基坑施工，且由于软土基和水位问题，沉降控制存在难度，可能影响深基坑施工的安全性。与此同时，材料堆放和废料运移也存在实际困难，在此情况下，施工单位决定采用先浅后深施工法进行施工。基坑支护设计上，决定应用树根桩作为围护结构的外层，采用钢筋混凝土钻孔灌注桩作为第一道支撑结构，高程设计为2.4m。另设置两道金属钢管支撑结构作为辅助。
2.4施工过程
施工过程上，遵循先浅后深的基本施工工序，首先进行基坑围护结构建设，之后进行围堰施工，抽水清淤，完成土方回填。上述工作完成后，进行基坑内部施工，包括工程桩、立柱桩和支护桩的施工，同步进行钢筋混凝土钻孔灌注桩围护机构施工。在工程施工过程中，出现基坑下部水位上涨问题，进行了抽水和降水作业。处理完成后进行土体开挖并设置钢管支撑结构，之后进行底板的混凝土结构浇筑，设置另一道钢管支撑结构，确保支护条件良好后，进行闸室和泵房土体开挖处理和泵房混凝土结构浇筑，完成养护后，施工主体完成。
在施工过程中，存在多处要点，包括桩基施工、钢筋混凝土施工、土方开挖以及钢管支撑结构施工，是施工全过程中需要注意的环节。桩基施工上，首先对树根桩进行设置和隔离，保护原有设置，之后进行其他桩体设置，严格控制高程和垂直度。确保桩基质量。钢筋混凝土施工作业中，同样要求严格注意高程控制，进行冠梁的钢筋施工，之后是支撑结构，做好保护层建设（50cm厚度）和参数控制（模拟参数分析法），对混凝土结构给予洒水养护。土方开挖过程中，使用了18m长的管井进行降水，直到其满足建设要求。开挖深度上，结合工程需要，第一次土方开挖深度控制在1.2m以下，完成闸室底板混凝土浇筑，再进行后续开挖作业，本次施工使用的挖机距栈桥处较远，并应用渣土车进行废渣运移。第二次开挖深度为2.4m，局部位置深度为3.7m，最浅处1.1m。施工过程中，挖机受到地形条件限制无法自由活动，因此使用小型设备进行土方开挖作业，在土方开挖的技术阶段覆盖降水管，以免杂物掉落或者挖机破坏水管。达到设计要求后，结束开挖作业，进行垫层浇筑，对基坑进行封闭。
钢管支撑结构牵涉到围檩施工和钢支撑安装两个环节，在本次施工中，钢支撑结构是保证深基坑先浅后深施工、支撑有效想的关键。在围檩施工阶段，首先强调通过施工组织设计将预制钢管等运至施工现场，完成第一层次的土方开挖后，进行围檩位置的确定，使用钢筋作为主要材料，应用于灌注桩处，进行绑扎。绑扎的过程中进行预设钢板的安放，在施工过程中给予精准测量和位置标注，保障安装位置与设计位置偏差不超过2.5％，并使其与钢支撑结构的轴线相对应，角度偏差不大于2°。为保证钢支撑结构的支护效果，要求其与锚筋不存在重叠，尺寸参数上，第一层围护结构为900*1000cm；第二层围护结构为950*1100cm。
钢支撑安装中，要求严格按照施工工序进行作业，首先安装埋件，之后进行绑扎和焊接，支撑结构的受力应达到800千牛（第一层）和1800千牛（第二层）以上，完成安装后，应用千斤顶进行测试，确定无异常，进行下一步安装。要求应用钢结构做为材料进行焊接，偏差控制在1.5％（30mm）以内，保证其满足设计要求，如果存在钢结构安装完成后受力能力不足的问题，可以进行补充安装，直到其质量指标达到设计标准。
2.5施工分析
本次施工工程中，限于施工地点条件的特殊性，无法应用常规的先深后浅技术进行深基坑施工，结合同类工程资料，选用了先浅后深施工法，效果较为良好，资金使用和工期方面均满足设计要求。对本次工程施工过程进行分析，可以发现一些带有规律性和实践参考价值的信息。施工作业前，技术人员首先进行了详细的测量和分析，获取了施工地点的基本参数和自然条件情况，这是拟定施工计划的基础。施工方案中，人员针对实际需要选用了合理的技术方案，并在先浅后深基本原则下确定了两层次土方开挖措施和三个层次的支撑围护策略，有效保证了施工的效率和安全性，值得参考学习。
总结：通过分析泵闸工程深基坑先浅后深施工技术，获取了相关理论内容。泵闸工程与常规工程存在差异，面临较为复杂的技术条件，支护难度也较大，同时还需要考虑通航作业，因此一般选用先浅后深施工技术较为妥当。结合亭林镇设施粮田外围水利配套工程对泵闸工程深基坑先浅后深施工技术进行了详细说明，尤其是施工过程环节，可以作为参考，为后续同类工程施工提供少许支持和帮助。
参考文献
[1]龙起华，黄祖芹.贵港市鲤鱼江口防洪闸工程施工导流设计[J].企业科技与发展，2018（02）：84-86.
[2]王贺余.兴城市海滨灌区节制闸工程施工组织设计探讨[J].陕西水 利，2017（01）：31-33.
[3]卜庆生，刘兆胤，陈建鑫.水泥土搅拌桩防渗墙施工技术在杨庄闸工程施工中的应用[J].价值工程，2016，35（18）：105-106.
论文作者:潘旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签：工程论文; 作业论文; 深基坑论文; 条件论文; 基坑论文; 结构论文; 土方论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;