深基坑施工技術(shù)在地下油庫工程中的應(yīng)用

【摘 要】本文介紹了地下油庫工程采用深基礎(chǔ)，且在地質(zhì)條件復雜，場地狹窄的情況下，采取的施工技術(shù)、地基處理措施和排水設(shè)施方案。

【關(guān)鍵詞】地下水位;改進;基坑支護;排水方案;濾水層

在濟源鋼鐵公司棒材連軋改造工程中，新建一地下油庫。平面尺寸為18m×13m，頂板上標高-1.6m，基底標高在-7.9m處。油庫底、墻、頂板均采用C30砼，防水等級S6。油庫頂有值班室，周圍有多個附屬建筑，距油庫很近。該工程施工場地狹窄，且施工時正值冬季，要求自土方開挖至交付設(shè)備安裝15天時間，工期非常緊。

1、場地及工程地質(zhì)情況

1.1場地情況

擬建油庫位于主軋車間北側(cè)，加熱爐車間東端一狹長地段。該處有配電室，影響油庫施工，需拆除，待油庫建好后恢復。詳細位置如下圖：

1.2工程地質(zhì)條件

地質(zhì)勘察報告顯示，基礎(chǔ)-4.5m以上均為回填土。地下水位在-5.8m處，含水量大。擬建油庫正中偏南還有原殘留的鋼筋砼。

1.3該地質(zhì)條件在油庫施工時對相鄰建筑物的影響

1.3.1由于水位較高，在基坑范圍內(nèi)土體在水壓作用下極易液化形成流體，所以基坑開挖中必須做降水處理，而在降水過程中將會導致相鄰建筑物地基縱向產(chǎn)生降水梯度，并產(chǎn)生不均勻沉降。

1.3.2所要開挖的基礎(chǔ)如沒有好的支護系統(tǒng)，將會導致基坑邊坡土體位移，影響到周圍建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定。

2、針對工期和地質(zhì)情況，對原設(shè)計的改進

原設(shè)計僅考慮了充分利用空地，并未涉及如何施工。鋼筋砼的施工工序為支模、綁扎、澆注、養(yǎng)護、拆模板、腳手架等，這在地質(zhì)條件復雜、工期緊、又是冬季施工的情況下，遠不能滿足15天土建施工交付設(shè)備安裝的要求。因此 ，在經(jīng)過與原設(shè)計人員研究討論后，對原結(jié)構(gòu)提出了改進意見。

2.1從工藝上對基礎(chǔ)底標高改進

我們在對油庫及軋機設(shè)備潤滑系統(tǒng)充分分析研究后，在回油系統(tǒng)正常運行的情況下，將油庫基底標高提高200mm，現(xiàn)擬基底標高為-7.7m。

2.2對油庫主體結(jié)構(gòu)的改進意見

該油庫底板原為C30，S6抗?jié)B砼，厚800mm，鋼筋間距@250。我們通過計算后，將鋼筋加密，改間距為@130;底板厚度改為500mm，砼抗?jié)B等級改為S8，這樣將底板標高提高了300mm，減少了砼的用量，縮短了工期，符合施工規(guī)范要求和實際使用要求。

2.3對油庫頂板的改進

原設(shè)計為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。從油庫頂板支模板、綁鋼筋、澆砼到砼強度達到設(shè)計值，至少需要28天時間，不能滿足設(shè)備安裝要求，我們對此提出了改進意見，將原砼結(jié)構(gòu)改為鋼結(jié)構(gòu)。做法是：在砼側(cè)壁頂預埋鐵件，焊[22槽鋼，槽鋼中間是4根鋼梁，上鋪鋼板。鋼板上及四周澆細石砼，這樣就大大縮短了工期。經(jīng)過計算，滿足承載要求。

3、基坑支護

3.1開挖前的支護

施工前已充分分析過，擬建油庫東側(cè)配電室和南側(cè)主軋機車間均為深基礎(chǔ)，油庫基礎(chǔ)在開挖至設(shè)計標高時，對二者的影響不大;但西側(cè)加熱爐廠房是淺基礎(chǔ)，基底標高-5.8m，距油庫基礎(chǔ)水平距離僅1.7m。我們編制了幾套施工方案，并將成本與實際效益對比后，選擇用機械成孔灌注樁做支護，樁徑φ600mm，深12m，共16根樁。樁頂設(shè)一道600×600mm連系梁聯(lián)結(jié)各樁。做法如下圖：

3.2開挖中的邊坡支護

當土方挖至4.0m左右時，土質(zhì)松軟，地下水位又高，東側(cè)開始出現(xiàn)坍塌征兆。為防止危險繼續(xù)擴大，我們采用L50×5角鋼做支護，與水平面呈300～450角，間距@800mm雙向。用挖掘機壓入土內(nèi)，壓入深度為2m～5m，邊挖邊壓入角鋼。挖至基底時，未再出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，從而保證了土方工程的順利進行。

4、排水方案的設(shè)施

由于地下水位較高，當土方挖至-5.8m時，水溢出，我們立即設(shè)施排水方案。

4.1在基坑東側(cè)0.6m處設(shè)置排水明溝，東北角挖集水井，使基坑滲出的地下水通過明溝，匯于集水井內(nèi)，然后用水泵將其排出基坑外?；A(chǔ)下挖的同時集水井和明溝也同時加深。

4.2基坑挖至設(shè)計標高時，地下水大量涌出，墊層和底板無法施工，經(jīng)設(shè)計人員同意，將基坑加深500mm，夯入碎石做為濾水層。碎石墊層中設(shè)一根φ800，高1.2m鋼管，底部用鋼板封閉，在底部和四周打孔，外箍鋼網(wǎng)片，做為集水井，水流入鋼管后，用水泵將其抽出，達到繼續(xù)排水的目的。待砼底板施工后，鋼管上焊一法蘭，上蓋盲板，將排水口封閉，并用砼將此部位封死。

5、工期及質(zhì)量保證措施

5.1在油庫底板及側(cè)壁的施工中，采用泵送砼，且晝夜施工，提高了進度。

5.2選用42.5級礦渣硅酸鹽水泥，在砼中摻入早強劑及引氣劑，加快了砼的凝固速度，并用蒸汽養(yǎng)護60小時，使砼在較短時間內(nèi)達到設(shè)計強度。

5.3針對本工程的特點，我們制定了周密的施工計劃，對不同的現(xiàn)場條件采用不同的支護方案，進行有計劃、有步驟的連續(xù)作業(yè)方式。

5.4認真會審圖紙，及時提出并解決圖紙中存在的問題；及時做好隱蔽工程驗收記錄和施工日志，認真檢查核實，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

5.5采取了冬季施工措施，保證所需熱源的供應(yīng)。

6、結(jié)論

在濟源鋼鐵公司全連軋改造工程地下油庫的施工中，我公司克服了地方狹窄，周圍建筑物相近，地下水位高等諸多不利因素，在施工前準備工作充分；通過優(yōu)化對比分析，合理改進結(jié)構(gòu)；施工組織緊湊，措施得當，終于在短短15天內(nèi)，圓滿完成了施工任務(wù)。工程自2008年12月12日開工到12月26日交付設(shè)備安裝，運營至今已3年半時間，沒有發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量問題，受到甲方一致好評。