禹城東站地下室深基坑施工分析

王仲陽

(中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司，天津 300350)

在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的環(huán)境下，城市用地?cái)?shù)量逐漸減少，為了更好地滿足社會(huì)發(fā)展需求，地下工程隨之發(fā)展起來。在進(jìn)行地下工程施工過程中，基坑內(nèi)周圍一般會(huì)存在諸多管線及建筑等，這也是基坑施工重點(diǎn)處理的問題。為了保證周邊建筑應(yīng)用安全，需要根據(jù)工程實(shí)際情況，做好深基坑施工工作，不可應(yīng)用相對(duì)較為經(jīng)濟(jì)的挖設(shè)方式，而應(yīng)應(yīng)用人工支護(hù)方式。所以，怎樣才能選擇合理的施工技術(shù)，并結(jié)合基坑工作要求進(jìn)行施工，是當(dāng)前相關(guān)部門重點(diǎn)思考的內(nèi)容?；诖?，本文根據(jù)禹城東站地下室案例，探究并提出對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)。

一、工程概況

禹城東站站房綜合樓位于山東省禹城市梁家鎮(zhèn)李莊村東側(cè)，在建石濟(jì)高速鐵路以東，中間候車廳地上一層，層高12.20m，凈高9.8m；兩側(cè)地上二層，首層層高5.7m，吊頂凈高3.3m，其中售票廳及出站廳吊頂凈高4.2m；二層層高4.2m，吊頂凈高3.3m，其中二層走廊吊頂凈高3.0m，建筑最高點(diǎn)檐口13.80m，抗震設(shè)防烈度（地震加速度g）7度（0.10g）。站房總面積3073.09m2，地下室為設(shè)備房間122.67m2，地下室墻體下底面標(biāo)高為-5.65m，地下室基礎(chǔ)底地面標(biāo)高為-5.15m，集水坑底標(biāo)高為-6.58m，尺寸為2m×1.43m×1.5m，現(xiàn)場(chǎng)自然地面標(biāo)高為-0.5m，鋼板樁支護(hù)范圍為地下室基礎(chǔ)范圍外擴(kuò)1.5m，為保證鋼板樁埋深，現(xiàn)場(chǎng)采取深基坑周邊地面標(biāo)高下降1.5m，地面下降寬度為2m，并做好排水溝槽，集水坑處深基坑開挖深度約為4.5m，埋深為4.5m，地下室基礎(chǔ)開挖深度約為3.65m，埋深為5.35m。

二、工程周圍條件

（一）巖土工程條件

本工程土質(zhì)為粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂。

（二）自然條件

本工程土質(zhì)最大凍結(jié)深度是0.5m。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有著弱腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有著強(qiáng)腐蝕性。土質(zhì)對(duì)混凝土有著一定的微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有著一定弱腐蝕性。本工程場(chǎng)地輕微液化，處于抗震設(shè)防不利條件。

1.周邊環(huán)境條件

結(jié)合業(yè)主提供的工程平面圖以及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)，基坑周圍處于開放狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)自然地面標(biāo)高以相對(duì)標(biāo)高為主，為-0.5m，挖設(shè)到設(shè)計(jì)相對(duì)標(biāo)高是5.15m，基坑安全等級(jí)按三級(jí)考慮。

2.基坑防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

本工程基坑核算結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，根據(jù)安全等級(jí)三級(jí)基坑進(jìn)行。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要綜合思考其結(jié)構(gòu)水平變形程度及地下水改變給周圍環(huán)境帶來的影響。深基坑參數(shù)見表1。

三、禹城東站地下室深基坑施工技術(shù)

（一）測(cè)量放樣

在完成鉆孔樁施工工作以后，需要進(jìn)行場(chǎng)地平整處理，結(jié)合工程數(shù)據(jù)核算出地下室底部挖設(shè)線坐標(biāo)，利用全站儀等設(shè)備測(cè)量出挖設(shè)邊線，挖設(shè)邊線應(yīng)該和地下室邊線之間存在一定的預(yù)留空間，設(shè)定好標(biāo)志樁，在周圍撒一些白灰線，利用水準(zhǔn)儀測(cè)量出工程標(biāo)高，明確鋼板樁長及基坑挖設(shè)深度。鋼板樁擬插打位置如下圖所示：

圖1 地下室及鋼板樁支護(hù)尺寸（單位：m）

（二）鋼板樁施工

1.鋼板樁選用

結(jié)合工程周圍所處的環(huán)境及地段，根據(jù)鋼板樁自身特性和施工特點(diǎn)，選擇9m長拉森Ⅳ號(hào)鋼板樁，這是由于其具備較強(qiáng)的抗彎性。

表1 深基坑參數(shù)

2.鋼板樁的檢驗(yàn)、吊裝、堆放

（1）鋼板樁的檢驗(yàn)

鋼板樁運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)之后，需要做好對(duì)應(yīng)的整理工作，清理鎖口內(nèi)部雜物，對(duì)存在缺損位置進(jìn)行處理。在進(jìn)行鎖口檢查過程中，應(yīng)用一根長度為2m相同類型及規(guī)格的鋼板樁當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)，把各個(gè)相同類型的鋼板樁進(jìn)行鎖口清查。清查應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)拉動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁平車，由樁頭到樁尾進(jìn)行綜合檢查。在鋼板樁其他位置檢查過程中，需要對(duì)樁身缺損情況、銹皮等進(jìn)行核查，并采取對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行處理，保證其能夠順利應(yīng)用。

（2）鋼板樁吊運(yùn)

在裝卸鋼板樁的過程中，應(yīng)用兩點(diǎn)吊方式。在吊運(yùn)過程中，鋼板樁每次需要單根起吊，防止其鎖口受到影響。起吊方式一般以成捆起吊或者單根起吊方式為主。在成捆起吊過程中，需要借助鋼索來實(shí)現(xiàn)，而單根起吊則需要應(yīng)用專業(yè)的起吊工具。

（3）鋼板樁堆放

在進(jìn)行鋼板樁存放過程中，需要選擇在不會(huì)受到壓重等因素而發(fā)生大規(guī)模變形現(xiàn)象的堅(jiān)固場(chǎng)地中存放，這樣可以便于后續(xù)鋼板樁的運(yùn)輸。在存放過程中，需要保證存放流程及方位，并且鋼板樁采用分層存放方式，每層存放數(shù)量不得超出5根，存放總體高度不得高于2m。

3.導(dǎo)向架的安裝

在進(jìn)行鋼板樁施工過程中，要確保沉樁軸線位置合理和樁的豎直，避免鋼板樁發(fā)生錯(cuò)位或者變形現(xiàn)象，給后續(xù)施工帶來影響。并且要做好樁基打入精準(zhǔn)度的把控工作，設(shè)定一定剛度及堅(jiān)固性的導(dǎo)向架。導(dǎo)向架一般采用導(dǎo)梁及圍檁樁等建立而成，圍檁樁之間的距離控制在3m左右，圍檁和圍檁之間做到充分連接，焊接緊實(shí)。在進(jìn)行導(dǎo)向架安裝過程中，需要應(yīng)用全站儀明確安裝位置，并保證導(dǎo)梁高度的合理性，便于對(duì)鋼板樁施工高度的把控。導(dǎo)梁不可根據(jù)鋼板樁的安裝而出現(xiàn)沉降等現(xiàn)象，導(dǎo)梁安裝過程中位置盡可能垂直，不可和鋼板樁碰撞。

4.鋼板樁打設(shè)

在進(jìn)行鋼板樁施工過程中，需要利用專用打樁機(jī)進(jìn)行施工。施工之前，需要對(duì)地下管線分布情況有深入了解，精準(zhǔn)核算出支護(hù)樁中線。在打樁之前，需要對(duì)鋼板樁質(zhì)量進(jìn)行核查，剔除連接鎖口腐蝕等狀況，不滿足施工要求的鋼板樁需要在處理合格之后才能應(yīng)用。在打樁的過程中，需要實(shí)時(shí)觀察打樁位置，保證每個(gè)鋼板樁傾斜度不會(huì)超出2%，在超出該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要采用應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行處理，或者拔起重新打樁。

（三）深基坑開挖施工

1.土方開挖施工工藝

在進(jìn)行土方挖設(shè)之前，需要和設(shè)計(jì)部門核查地質(zhì)狀況，滿足設(shè)計(jì)要求之后才能施工。工程土方挖設(shè)需要秉持縱向分層、豎向分層及層和層之間放坡設(shè)臺(tái)階等形式落實(shí)，由上至下、由前至后設(shè)定連續(xù)挖設(shè)作業(yè)面。具體施工劃分成三個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）第一環(huán)節(jié)

在進(jìn)行第一次土方挖設(shè)過程中，挖設(shè)地下水以上土方，需要根據(jù)先兩邊成槽后向中間推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行挖設(shè)，第一次需要借助一臺(tái)長臂挖掘機(jī)進(jìn)行挖設(shè)。

（2）第二環(huán)節(jié)

在進(jìn)行第二次土方挖設(shè)過程中，在周圍挖設(shè)流水槽及集水坑，逐層挖設(shè)，應(yīng)用長臂挖掘機(jī)配合小型挖掘機(jī)一同施工。

（3）第三環(huán)節(jié)

在挖設(shè)至距離基地0.3m的位置處，采用人工挖設(shè)方式挖設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，禁止出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。基坑挖設(shè)過程中適當(dāng)?shù)刈龊梅浪ぷ鳎觾?nèi)上部設(shè)定擋水堤，下方設(shè)有排水渠。流水坡向明顯，不得出現(xiàn)積水。

2.封底處理及基礎(chǔ)施工

地下室極可能需要根據(jù)施工設(shè)計(jì)土質(zhì)設(shè)定集水坑，設(shè)坡度0.5%的邊溝，在施工過程中把邊坡上的水流和基坑地下的水流引入到集水坑中，在此過程中需要注意的是基坑內(nèi)部設(shè)定的排水溝需要隨時(shí)進(jìn)行排水，保證基坑底部不會(huì)存有大量積水。在基坑挖設(shè)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的0.7m以下時(shí)，集水坑位置需要根據(jù)施工設(shè)計(jì)土質(zhì)要求進(jìn)行挖設(shè)，人工配合機(jī)械進(jìn)行集水坑施工，由監(jiān)理部門及時(shí)對(duì)土層進(jìn)行明確，和結(jié)構(gòu)部門交流。如果混凝土墊層低于1.5m，封底施工之前基坑底應(yīng)該處于平整狀態(tài)，驗(yàn)收通過之后及時(shí)封底，排除基坑中的積水，涂抹一層處理劑，鋪設(shè)高聚物改性瀝青卷材雙層，最后做好防水鋼筋混凝土底板鋪設(shè)工作。

3.變形觀測(cè)

在支護(hù)樁頂部每隔5m的位置處設(shè)定一個(gè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要應(yīng)用坐標(biāo)法，平面控制應(yīng)用兩級(jí)控制方式。在遠(yuǎn)離基坑影響區(qū)域的位置設(shè)定多個(gè)一級(jí)基準(zhǔn)點(diǎn)，形成平面三角形網(wǎng)，對(duì)基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)用高精度全站儀進(jìn)行測(cè)量，并應(yīng)用平差軟件實(shí)現(xiàn)平差處理，獲取基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)。通過對(duì)基準(zhǔn)網(wǎng)定期檢測(cè)衡量各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)情況，以此對(duì)不平穩(wěn)的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行處理。在上述監(jiān)測(cè)點(diǎn)周圍設(shè)定二級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)過程中，需要把全站儀設(shè)定在基準(zhǔn)點(diǎn)之上，測(cè)量各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)平面坐標(biāo)，之后結(jié)合工程通視狀況把設(shè)備安置在一個(gè)工作基點(diǎn)中，測(cè)量對(duì)應(yīng)的平面直角坐標(biāo)。通過兩次測(cè)量獲取的監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)差也就是兩側(cè)測(cè)量點(diǎn)水平位移量。

總而言之，從基坑支護(hù)角度來說，即便其作為一個(gè)分項(xiàng)工程，但是其安全管理是非常必要的，需從各個(gè)環(huán)節(jié)入手，做好地下室基坑施工工作，加強(qiáng)施工管理，保證施工安全。在地下室深基坑施工過程中，面臨的不明確安全因素比較多，所以需要設(shè)定合理的施工方案，選擇對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)，落實(shí)好施工質(zhì)量監(jiān)管工作，才能保證地下室深基坑施工安全，獲取理想的效果。