摘要:工程要根据实际地质条件和水文条件, 选择相应开挖支护方案, 能确保施工安全和质量,对施工进度有保障,可为同类工程提供参考。
关键词:排水管道;深基坑;钢板桩
1 概况
某工程,主要排水管道工程包含雨水、污水系统:污水管道3203m,雨水管道8062m。工程区域主要地质情况如下:
属赣江冲积平原Ⅰ级阶地,地势平坦开阔,以冲积作用为主。开挖深度内主要包含为:杂填土、素填土、粉质粘土、淤泥质粘土、细砂等地层。地下常水位埋置深度5.6~11m,开挖深度5.6~5.9m。
2 开挖支护方案
在地质条件较好, 土质稳定的地段计划顶部采用1:1 底部采用1:1.5 的自然边坡,采用机械开挖、刷坡,人工配合修整坡脚。根据实际情况设置集水井, 以大功率水泵不间断抽水,放坡开挖如图1 所示。
2.1 无条件放坡开挖地段
无条件放坡的深基坑施工方法, 采用40b 槽钢正反相扣形成挡水墙,局部地方抛锯末等止水,内设至2 道横撑,横撑内撑采用准300 钢管对撑,准300 钢管根据现场实际情况设置,但不得大于5m。根据开挖尺寸在坑槽内设集水井,以大功率水泵不间断抽水(见图2~4)。
图4 管道钢板桩支护断面图
3 深基坑开挖支护施工方法
3.1 施工准备
3.1.1 现场准备
施工前,进行临时房屋、电力设备、供水设备、加工场地、料场等准备。对能够进行电力接入的采用大电进行供电,没有条件的采用250kW 柴油发电机进行供电。
调查标段内影响机械施工的地下障碍物及管线, 并与产权单位联系、协商对场地内的障碍物、管线进行清理、撤除或迁改,暂不能清理的应明确其位置,作明显标示,对基抗边的各种管线、地下构筑物,要明确其空间位置、尺寸大小,施工中制定详细的保护处理措施。
3.1.2 技术准备
对该设计文件审核,对管道走向、埋深、管井深度等认真核实。技术组在管道正式施工前,对每段管道开挖进行放样和水准测量工作,以此确定钢板桩打插高度及平面位置。配齐本工程所需的各类质量标准、规范、工艺标准、图集等书籍,并组织各专业工程技术人员学习规范及操作规程, 进行岗前业务培训。
3.2 放坡开挖地段
3.2.1 工艺流程
测量放线→第一次开挖→修坡→修筑平台→第二次开挖→修坡→挖设集水井→进行地基承载力试验→合格→进入下一工序(不合格→联系设计单位进行基底处理→进行地基承载力试验→合格→进入下一工序)。
3.2.2 主要施工步骤
第一步:根据测量放样边桩洒出白灰线,按照1:1 的边坡进行开挖,挖深2m 左右。
第二步:修筑2m 宽的平台,用于堆放钢筋半成品(涵管等)。
第三步: 严格按照1:1.5 的边坡开挖至基底。预留20cm人工清理平整,以防止超挖。
第四步:根据基底渗水情况设置2~4 个集水井,以大功率水泵24h 抽水,并设专人看管。
3.3 无条件放坡开挖地段
3.3.1 工艺流程
板桩准备→测量放样→安装导向钢围檩→钢板桩定位→打设钢板桩→第一次机械开挖→安装第一道横撑→第二次机械开挖→安装第二道横撑→第三次机械开挖→基底试验→底板施工→拆底层支撑→管道施工→回填土→拆除支撑装置→拔除钢板桩。
3.3.2 主要施工步骤
第一步:根据测量放样安装导向架。在板桩施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直,控制桩的打入精度, 防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架,亦称“施工围檩”。导架采用单层双面形式,由导梁和围檩桩组成。
第二步: 以导向架为基准插打40b 槽钢,40b 槽钢采用正反扣,紧密相连形成止水墙。
第三步: 待槽钢全部按照设计深度插打到位后进行第一次土方开挖,本次开挖深度1m。
第四步:40b 槽钢按设计长度插打到位后进行第一次机械开挖,本次开挖深度为1m,基底初平即可,随后布设第一到横撑。横撑采用350×350H 型钢,横撑内撑采用准300 钢管,间距随涵管、承台等结构长度而定,但不大于5m。
第五步:第一道横撑不舍完毕后进行第二次土方开挖,本次开挖深度2m。
第六步: 第二次土方开挖完毕后布设第二道横撑, 以准300 钢管对撑,间距5m,形成整体支护。
第七步:第二道横撑布设完毕后进行最后一次机械开挖,向下挖至挖至坑底,并预留人工清理土层厚度约20cm。土方开挖完成后,应立即排除积水,平整填实后及时浇筑混凝土垫层进行固化保护并施工管道。
第八步: 根据实际情况布设集水井根据现场实际情况布设2~4 个集水井,并以大功率水泵24h 不间断抽水。第九步:进行地基承载力试验基底平整后,及时联系外检单位进行地基承载力检测。
3.4 施工注意事项
(1)施工前,必须探明既有管道的走向、埋深,会同设计单位、产权单位制定管道保护方案, 并严格按方案落实保护措施。开挖时设专人指挥,并配合人工开挖。
(2)施工过程中及时作好基坑口的临边围护,禁止高空抛物、严防坠落。
(3)用机械开挖时,应设专人盯测,以防坑底和坑侧超挖。坑底的控制标高应比设计标高提高15~30cm, 坑壁的控制线应比设计标线提高10~15cm 或先打桩后挖土,机械挖完后,再用人工清坑。
(4)对设内支撑的基坑,在每层土开挖中,同时开挖的部分,在位置及深度上,要保持对称,防止基坑结构承受偏载。基坑开挖应分层进行,高差不宜过大。土质越软,高差应越小。
(5)基坑开挖到设计标高后,一定要将支护桩根部的淤泥清挖,否则会造成支护桩倒塌。
(6)基坑底面不能暴露时间过长。基坑开挖中间间歇间过长,变形会随着时间不断增加。这种情况下,应考虑增加支护结构的强度。
(7)遇有粉、细砂层时,要采用恰当的排水方式,以防产生流砂造成基坑坍塌。
(8)如果基坑开挖后,不能立即进行下一道工序施工时,可在基坑设计标高之上,预留0.15~0.3m 厚的一层土不挖,待下一工序开始前,再用人工开挖至槽底的设计标高。否则在下雨时,基坑会浸水坍塌。
验收合格方可进行作业, 未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。
参考文献:
[1]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
论文作者:符汉海
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/25
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