電力建筑施工中的深基坑施工技術

李東

（上海電力安裝第二工程有限公司，上海 201100）

0 引言

在電力建筑工程施工期間，需要對工程情況的各種因素進行考量，電力建筑工程質(zhì)量決定著發(fā)電廠的運行質(zhì)量，因此開發(fā)建設單位需要高度重視建筑施工技術。作為施工中的核心工作，深基坑施工實施過程中，也應該做好施工環(huán)境的勘察分析，綜合考量各類工程因素，安排好施工期間的材料使用、基坑開挖支護、池體施工、人員設備使用管理工作，因施工地區(qū)差異性較大，施工技術方案設計要切合工程實際，對技術要點進行有效管控。

1 電力建筑的深基坑施工技術簡介

部分電力建筑施工受制于地域的限制，其初始的地基穩(wěn)固程度不符合相應的工程標準，為了保證地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，確保地基的穩(wěn)定性，保障上層建筑結(jié)構(gòu)的施工安全和后期的質(zhì)量，因此就要采用相關的深基坑支護等施工技術。近年來，深基坑支護技術不斷的發(fā)展和成熟，形成一套有效的技術體系，在電力建筑施工中應用也越來越廣泛。它的主要施工方式有錨桿支護技術與內(nèi)部支持方式、土釘墻支護、帷幕支護和地下連續(xù)墻體支護等。在當下，電力行業(yè)特別是在發(fā)電技術的創(chuàng)新應用，例如垃圾焚燒熱能發(fā)電以及傳統(tǒng)火力發(fā)電技術革新，對電力建筑的功能質(zhì)量也有了更高的要求，在之前很多不適宜開展電力土建施工的地區(qū)現(xiàn)在受益于基坑支護技術的創(chuàng)新也可以進行施工建設。當前深基坑的支護施工因建筑高度的增加逐漸呈現(xiàn)出深度持續(xù)擴大的趨勢，因為很多電廠建筑容納的發(fā)電設備，發(fā)電效率更高的機組占據(jù)空間更大，則地下層數(shù)可能會增加到2～3 層，而相應的基坑開挖深度會達到10～20m。在深基坑開挖和支護的過程中會面臨較多的安全生產(chǎn)風險，通常包括施工地質(zhì)的脆弱性，周邊工程設施的安全威脅，這些都讓支護技術變得更加復雜，而基坑支護的效果關乎著總體工程的順利開展和竣工后的工程質(zhì)量，所以在施工技術方案上要有全局思想，結(jié)合工程實際，做好相應的問題應對方案，以確保工程質(zhì)量安全。

2 電力建筑深基坑技術實施面臨的挑戰(zhàn)

2.1 工程環(huán)境復雜，技術難度高

電力建筑多在特別是發(fā)電廠多在人員稀少的偏遠地帶建設，其地質(zhì)條件較為復雜，氣候環(huán)境、水文環(huán)境也較為惡劣，這些會影響基坑施工，也會提高施工技術的要求，對于施工材料、施工設備、施工人員素質(zhì)都是較大的挑戰(zhàn)?；谶@種情況，施工前期的勘察部門就要對當?shù)氐牡刭|(zhì)情況做好全面的勘測和分析，在地質(zhì)較為松軟的地區(qū)，深基坑下沉的情況更加明顯，為保證基坑整體穩(wěn)固，較適當加大基坑的深度，而過深基坑的開挖和后續(xù)的工作技術難度較大，這是基坑承壓性能必須過關，基坑內(nèi)就應當澆筑鋼筋混凝土，防止基坑下陷。同時，因為深基坑施工的期限長，跨越了各種天氣時段，當雨雪等天氣也會干擾基坑的正常施工。

2.2 基坑開挖深度情況多變

在用電需求只增不減的情況下，要實現(xiàn)單一發(fā)電機組將承擔更大的發(fā)電任務需求，機組的體積占用就會更大，就要對電廠建筑的體積進行擴容，而受制于建設用地面積的紅線約束，單位面積的土地利用效率也要持續(xù)提升，這就要求電力建筑的高度在不斷增加，而占地面積相應的減小，這樣的高層建筑對基坑施工有了更高的標準，它既要滿足建筑的穩(wěn)定性標準，還要能夠開辟一部分地下空間來放置相應的電力設備，地下空間的高度通常在2～3m 的范圍內(nèi)，但是在面臨電力總需量持續(xù)攀升的矛盾時，電廠建筑的單位空間使用率也在進一步提高，這就要求基坑的高度要繼續(xù)增加[1]，有時甚至達到原有建筑基坑深度的2 倍以上，這就對基坑開挖技術帶來的新命題，也倒逼工程施工方不斷研發(fā)創(chuàng)新基坑施工技術適應當前電力建筑施工的需要。

3 當前主流建筑工程深基坑施工技術應用要點

①排樁與地下連續(xù)墻面的砌筑。在第一項工程中，其類型主要有鋼制管狀、預制混凝土型、鉆孔灌漿注入型和加強筋與水泥土混合型等，上述幾類的排樁的適合施工范圍是在深基坑內(nèi)外側(cè)的墻壁安全防護級別在1 級和3 級之間，若地質(zhì)較為松軟，那么電廠土建地基內(nèi)部的懸臂長度要縮減至5m 以內(nèi)，若地下水的高度超過了基坑的底部，就要采用排水、排樁和加裝堵水帷幕和第二種施工方式；②泥土墻支護方法，它是依靠自身較大質(zhì)量和較強剛度去支撐墻壁的重力擋墻。它的類型有深層攪拌式和高壓旋噴式兩種，適用的基坑安全防護等級較排樁型低，一般是1～2 級。此種方式的作業(yè)中，還要使用原型拱柱與重力強擋土的技術，它在具有圓拱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部建筑空間中實用性較強，同時它還可以更均衡地分擔外部壓力，只讓接觸面應力的管控范圍下，能夠有效防止基坑結(jié)構(gòu)的形變，確保土地的穩(wěn)固，減少塌陷的概率，在工程成本上具有較大的優(yōu)勢；③鋼板樁型的支護施工，這種方式在近幾年多用的是進口材質(zhì)，它在剛強度、硬度等性能上表現(xiàn)優(yōu)異，同時能夠反復使用，切合的性能較高，一般有9m、12m、15m 的長度可以選擇，而厚度（寬度）大約是40cm，應用兩個鋼板樁之間的位置校對方法，能夠讓兩樁之間緊密的對接，防止水滲入基坑。同時板樁本身有剛度，在地基內(nèi)的插入的部分可以有效抵擋來自基坑外的土質(zhì)結(jié)構(gòu)壓力。在電廠土建工程的應用中，如沒有內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，那么受到其自身的剛度性能約束，基坑的深度保持適當?shù)纳疃?，不能過大，若過深則容易導致剛度不足以支撐外力而形變，或者受到外力作用發(fā)生偏移，已出現(xiàn)安全事故；④土釘支護技術，此技術的主要作用在于能夠極為有效增強深基坑邊坡的穩(wěn)固作用，其原理在于邊坡的土體和釘相互結(jié)合后其獨特的表層結(jié)構(gòu)會形成很強摩擦力，是阻礙其相對運動的有效力量，能夠防止基坑受其他外力作用發(fā)生移動，從而提升土質(zhì)的穩(wěn)定性。該技術的應用除了要對施工環(huán)境工程條件進行全面的了解掌握，對施工環(huán)節(jié)仔細復核之外，還要重點對抗拉強調(diào)做一合理確定，施工技術人員具體操作上要嚴格做到這幾點：a.土釘?shù)陌纬隽Ω櫃z測要及時到位，驗證符合施工要求后繼續(xù)進行；b.對鉆機長度要有明確的了解掌握，并對打孔深度做好預先確定，并做好其空縱深長度的記錄和標注；c.對添加劑的用量類別進行科學的管控，對水泥砂漿原料配合比做好誤差控制；d.灌漿環(huán)節(jié)注意操作安全，采取相應的防護手段以防砂漿突然掉落；e.對泥漿最先凝結(jié)后，二次作業(yè)要細化到位，從而保證灌漿質(zhì)量。

4 電力建筑工程中完善深基坑支護施工技術措施方法

4.1 優(yōu)化施工方案

施工技術應用的準備階段，施工單位要確保施工技術方案的科學合理，因此必須做好方案的規(guī)劃設計，在方案規(guī)劃中要對深基坑開挖的效率和安全性，支護的效果和質(zhì)量，基坑的穩(wěn)定性等重點關鍵環(huán)節(jié)進一步的細化。對施工前中后期的工作要點要明確，前期準備階段要對施工人員的配置、原料的型號和用量、工程設備物資的準備和使用、基坑支護技術標準和規(guī)范化管理等方面全面的規(guī)劃。并做好相應突發(fā)事件的應急處置方案，保證支護施工的安全穩(wěn)步開展，人員選配上要優(yōu)選經(jīng)驗豐富、專業(yè)精通、細心謹慎的項目管理人員和骨干技術人員，組織參與支護作業(yè)，把違規(guī)操作風險降到最低。

4.2 確?；娱_挖安全有序

在土石方的開挖上，要選定合適的開挖方式，以防止基坑支護結(jié)構(gòu)受力不均衡導致個別位置載荷超標造成塌陷、坍塌等嚴重事故，因此開挖方式的選擇上要堅持逐層分段、均勻?qū)ΨQ的原則，工程管理方要對設計方案、規(guī)劃圖紙進行全面研究，嚴格控制施工進度，對人員、材料、設備實行統(tǒng)籌有序管理[2]，施工人員要和前期設計人員做好技術交底，對開挖場地的地下水、管路和其他因素信息全面的掌握，研討設計圖紙是否存在不合理性，針對一些設計問題要和設計方做好溝通，及時修改完善。對施工地區(qū)的天氣變化狀況要有充分的預判，運用相應的排水排澇設施，防止過度積水，做好地下水對土質(zhì)特性影響的分析，利用采用井點降水等方法優(yōu)化基坑土質(zhì)的特性，增強支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，控制好土層滲透壓力參數(shù)變動范圍。防止因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而導致生產(chǎn)事故。

4.3 確保基坑支護科學有效

施工方要在對施工現(xiàn)場自然環(huán)境、人居環(huán)境、工程環(huán)境進行綜合分析的基礎上，結(jié)合地區(qū)實際合理地選取支護方式，必須要保證基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固和長期安全，為后續(xù)的工程施工創(chuàng)造一個安全舒適、有足夠空間的工程環(huán)境。施工單位常用的支護方式及其主要作用來科學選用，對于支護方式的內(nèi)部特點和環(huán)境特點都要綜合考慮，做到質(zhì)量保證，成本節(jié)約和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本穩(wěn)定。在材料的選定上，也應結(jié)合環(huán)境實際情況和工程的抗壓等指標要求，選取參數(shù)合格的材料，同時對施工過程進行全面嚴格監(jiān)督，保證支護工程的總體質(zhì)量[3]。

5 結(jié)束語

在電廠建筑工程項目呈現(xiàn)持續(xù)增長的態(tài)勢下，建筑施工中對深基坑施工技術的設計和實施工作也有了更高的要求，要確保深基坑施工的質(zhì)量和效率，有關單位就要對施工的外部內(nèi)部情況有全面深入的了解，進行科學的分析，確定科學的設計方案，做好準備工作和監(jiān)督，持續(xù)電力建筑工程質(zhì)量提高。