摘要：本文将通过分析上海市水利工程的主要特征，结合实际工程案例，指出泵闸工程深基坑先浅后深施工的主要设计以及施工整体流程、技术要点，以期为有关施工部门提供可靠参考依据。
关键词：泵闸工程；深基坑；先浅后深施工技术
引言
上海某区开展了泵闸扩建项目，工程位置在黄浦江东侧。此泵闸主要结构为泵和闸布置形式，相应泵站的装机流量被设计成90m³/s，斜式轴流泵共有3台，其装机的容量高达4800kw；水闸设有两个孔，每个孔的净宽长达12m。项目基坑沿着水流的方向设计长度为220m左右，其与水流垂直向的宽度约为60m，开挖的深度最大约12m。基坑的北侧有16m宽的隔离岛，岛北侧对应船闸锚定护岸和基坑相距仅为8m。施工过程中，需要确保船闸正常工作。
1上海市水利工程特征
上海市地处太湖洼地的东侧，除了上海西南侧存在部分孤丘，上海整体大陆以及周边三岛屿的地势都较低且平坦[1]。与此同时，上海市临海滨江，有着充足的水资源，然而因为上海常年拥有较低的地势，因此会时常受到洪涝灾害的威胁。所以，在上海市的水利工程当中，最重要的水利工程便是泵站、水闸，同时还需要综合考虑海堤、堤防等问题。
2工程地质水文
在项目范围内，拥有较为松散的灰色粘质粉土，以及标高低于-21.5m的一层砂质粉土，均属于承压含水层，而此处承压水位的埋深将会拥有周期性的改变，将达到3-12m。开挖泵房底板的最深标高为-7.4m，处在灰色砂质粉土当中，所以此处承压水将会对项目基坑产生直接影响。除此之外，地表水以及浅层水也将会对混凝土产生较为微弱的腐蚀作用，需要项目设计与施工部门引起格外注意。
3工程设计
如果对项目没有展开合理设计，将导致项目在基坑施工的过程中受到原来水管线以及船闸的影响。综合考虑现场实际状况，项目严禁采用放坡开挖方式，仅能够应用垂直开挖的施工技术。同时，因为闸室、泵房的最深开挖高程拥有近4m的高差，如果以传统先深后浅技术展开施工，而泵房采用的开挖方式为放坡开挖，变将会致使一半闸室坐落于回填土，这对于沉降控制以及稳定性极为不利，同时还会严重影响闸室周边围护结构安全性，更会导致工期被延长，另外还存在运输土方数量较大、整体项目成本较高等缺点，所以应该设计先浅后深施工技术。
设计人员为了能够进一步降低船闸受到围护结构作业的影响，要求在开展围护结构作业前优先进行打桩作业，采用桩直径为300㎜。工程采用的水平支撑共计三道：首道支撑是钢混支撑，其中心有约2.4m的高程，水流垂直向支撑的截面含有800*1000，而水流平行方向支撑截面有着800*800的尺寸；需要注意的是，因为此工程有着较大的基坑尺寸，所以选用钢混支撑应为C型钢混栈桥，这能够为施工运输提供极大便利[2]。
将一道φ850@1050的钢混灌注桩打设到闸室、泵房间，同时在选用桩的桩顶增设齿墙，确保其连接于闸室底板，而齿墙的底高程达到了-3.8m，泵房位置第三道支撑将处于齿墙之上。
4泵闸工程深基坑先浅后深施工技术
4.1支护施工重点流程
此项工程深基坑的支护流程主要是：
（1）打基坑的围护桩。
（2）在河流上游和下游展开围堰作业。
（3）进行抽水、清淤以及回填土方施工。
（4）打基坑中的支护桩、工程桩、三轴搅拌桩和立柱桩。
（5）首道钢混支撑作业。
（6）基坑降水。
（7）开挖首层土体。
（8）次道钢管支撑作业。
（9）开挖闸室土体、浇筑底板。
（10）最后一道钢管支撑作业。
（11）开挖泵房土体。
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（12）浇筑泵房的底板。
4.2桩基作业
在正式开工之后，应当优先进行隔离岛中树根桩作业，保护老船闸。随后按照设计顺序对基坑周边桩进行施工，其中包含了泵闸底板止水三轴桩、钻孔灌注桩以及压密注浆等。
①对钻孔灌注桩进行围护的时候，应该严格对桩的垂直度加以严控，避免出现扩孔现象，使其不会对后续支撑围檁/冠梁作业产生不良影响。与此同时，为了能够对可能出现的扩孔现象进行全面把控，避免其影响三轴搅拌桩作业，在该工程的围护结构作业过程中，应该按照先三轴桩、后灌注桩的顺序展开施工。
②在深基坑抽水、清淤和回填土方作业完成之后，施打基坑中的闸室与泵房支护桩、工程桩以及立柱桩。需要注意的是，以为深基坑当中存在大量内桩基，并且拥有较大的高程变化，因此在实际施工过程中，技术人员必须严格遵循相应方案严控施工质量、施组规划等，以便保证桩基的最终质量能够达标。
4.3钢混支撑
在将两端灌注桩挖至设计要求的高程之后，需要对垫层进行浇筑，随后借助风镐将其破除到设计要求的高程，进而通过低应变检测，待其合格后展开垫层。在完成基坑中的桩基作业后，确保施工现场平整，随即对垫层进行浇筑，同时保证垫层的表面保持平整，带此处混凝土彻底硬化之后对冠梁/支撑进行防线，施工顺序为先冠梁钢筋作业、后支撑梁钢筋作业，将底模铺设于支撑梁垫层之上。在钢筋作业阶段，严禁对锚入钢混支撑的围护桩、结构柱锚筋进行破坏，并且对钢筋间距及其保护层的厚度、焊接质量等加以严控。待完成钢筋作业后，支设支撑结构侧模，选用的模板材料为竹胶板，并且将两道螺栓对拉于支撑梁的上下两端，以便保证模板的牢固性。因为本项目深基坑拥有较大的尺寸，所以在浇筑过程中，应该分别将两台泵车布置于基坑两侧，并且同时展开浇筑（所选混凝土为C30强度），浇筑方法为“分层浇筑法”，保持每一层的厚度低于50㎝，对浇筑顺序进行合理安排，避免混凝土提前出现初凝。在栈桥处，优先对支撑梁进行浇筑，随后对栈桥板进行浇筑，并且及时清理浇筑过程中栈桥板上混凝土渣滓。待混凝土正式实现初凝之后，需要在第一时间对其压实，随后进行覆盖、洒水养护。
4.4开挖土方
在完成钢混支撑施工后，进行管井降水。等水位下降到设计要求开挖面之下0.5m且混凝土达到完全支撑强度之后，再开挖土方。首次开挖到-1.2m，便开始次道钢管支撑作业，闸室土方挖到设计高程、完成底板浇筑、施加末道支撑轴力之后，对泵房土方进行开挖，挖至设计高程。
4.5基坑钢管支撑
4.5.1围檁作业
在完成首层开挖土方之后，需要定位好围檁，将植筋设于围护灌注桩，并在植筋上架设围檁钢筋，并且将吊筋焊接到灌注桩的主筋上，以便连接围檁钢筋。完成绑扎后对预埋钢板进行安放，并保证其安放位置精准、和钢支撑轴线处于相对状态。需要注意的是，围檁主筋和锚筋不可相碰，且围檁采用的混凝土强度是C35[3]。
4.5.2安装钢支撑
安装钢支撑的主要流程是：安装埋件→焊接钢牛腿→吊装、连接钢管支撑→焊接抱箍→焊接型钢联系杆和斜撑→施加钢管支撑的轴力。在完成焊接钢牛腿后，支撑安装双拼钢管，将活动端设置在支撑的两侧，而中间的钢管经由法兰盘进行连接。
在焊接完全部型钢，且围檁混凝土的强度完全实现100％，就要按顺序一个一个施加钢管的轴力。其中，在计算之后可知，次道钢管支撑的最佳预加轴力是750kN，而末道钢管支撑的最佳预加轴力是1900kN。把两台液压千斤顶安放在每一根钢管支撑的顶压处，对油管进行接通，便能够开泵逐步施加支撑的轴力：先加至设计值70％，对钢管支撑、液压表进行观察，待其没有异常之后再施加至设计数值的100％。施力完成后撑紧缝隙、并且焊牢。
结论：总体而言，此工程在应用先浅后深施工技术过程中，通过对深基坑展开持续监测，待监测数据显示的各类监测数值都没有达到报警的界限，说明此次深基坑施工稳定、安全。同时可知，在应用此技术之后，可以使工期被有效缩短，工程成本也得到了全面降低，其堆土的占地面积也被科学减少，所以其应用价值极高。
参考文献：
[1]王伟东.城市软基水利工程深基坑施工与监测关键技术——以淀东水利枢纽排涝泵闸为例[J].上海水务，2018，34（02）：95-97+90.
[2]胡晓辉.泵闸工程深基坑钢筋混凝土支撑拆除技术[J].江西建材，2017（23）：132+134.
[3]汪健雄.泵闸工程深基坑先浅后深施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2017（22）：189-191.
论文作者:周爱辉1,丁荣宗2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/7
标签：作业论文; 基坑论文; 泵房论文; 钢管论文; 高程论文; 工程论文; 深基坑论文; 《基层建设》2019年第31期论文;