淺析高寒高水位地區(qū)機排泵站施工工藝

王維振

中鐵二十三局集團第二工程有限公司 黑龍江齊齊哈爾 161000

一體化機排泵站憑借其施工周期短、占地面積小、使用壽命長、設備維修方便等特點越來越被廣泛應用于城市排水系統(tǒng)之中。而在施工過程中如何保證基坑開挖、深基坑支護安全、地面結構物穩(wěn)定、止水降水穩(wěn)定到位、深基坑回填控制等環(huán)節(jié)的質量及安全都是值得研究的問題。因此，針對以上的情況制訂了專項施工方案，已攻克高寒高水位地區(qū)機排泵站施工中的難題。

1 工程概況

通園巷為由南往北方向單向進城通行道路。設計起點與站前路T型交叉，以直線形式依次下穿綏佳左線改線、哈佳左線、哈佳右線、綏佳右線改線及規(guī)劃聯盟路，全長503m。新建1#雨水泵站由1#地區(qū)雨水泵站（負責匯入通江街及通園巷地面輔道雨水）、1#地道雨水泵站（負責匯入通園巷段主道雨水）組成。新建1#雨水泵站將所收集雨水通過DN1400的壓力管線聯通通江街新建雨水管線共同匯入既有市政雨水管網。根據佳木斯今年水位增長變化情況，今年水位比往年高2-3m，原地面以下5m見水，基坑開挖深度12.5m，需降水深約7.5m，降水難度較大且排水路由受限。

2 一體化機排泵站施工順序

鉆孔樁施工→止水帷幕施工→上部放坡開挖→冠梁施工→開挖土方→支撐體系→挖土方→封底及底板澆筑混凝土→設備安裝→回填。

3 施工工藝

3.1 鉆孔樁及止水帷幕施工

支護形式：基坑凈尺寸為10m×13m，兩層防護，內側采用樁長19m的鋼筋混凝土防護樁支護，樁身混凝土為C30，直徑1m，樁凈距0.2m，共計41根。外側臨近防護樁采用樁長19m高壓旋噴樁，φ0.6m@0.4m，共計181根。防護樁頂部冠梁采用C30混凝土，截面尺寸為0.8m×1.2m。

基坑挖深為12.5m，基坑側壁采取四層錨桿防護，第一道錨桿位于冠梁下0.5m，每道錨桿依次間隔2m，最后一道錨桿距坑底1.92m。錨桿鋼筋采用HRB400，幫條錨具，錨桿成孔直徑為φ120mm，錨固體系采用低壓二次注漿工藝，注漿間隔不少于12小時[1]。錨桿端部應焊接幫條錨具，并與墊板焊接。

3.2 樁頂冠梁施工

防護樁頂部冠梁采用C30混凝土，截面尺寸為0.8m＊1.2m。冠梁施工前首先將樁頂標高以上部分樁頭破除，鋼筋向外進行微彎曲，破除樁頭完成后再次對樁頂標高位置進行標記，將樁頭平整度控制在2cm以內，然后進行綁扎鋼筋支立模板等工作。

在進行樁頭破除過程中，施工人員應配備相應的勞動保護用品，防止混凝土碎屑飛濺對施工人員造成傷害；空壓機及風鎬、風鉆等設備工作機構應保證狀態(tài)、性能正常；與施工無關人員不得接近施工現場；樁頭吊離時應用鋼絲繩捆扎牢固，待捆扎人員撤離后方可起吊[2]。

3.3 降水井施工

因基坑標高低于地下水位，在四周非機動車位置采用管井降水，采用泥漿護壁鉆孔法，降水井間距為每5m布置一眼，共布置10眼降水井，根據現場位置可適當調整，同時根據降水情況可酌情增減降水井數量，基坑內結合2臺水泵明排降水。降水井深為18m，直徑為600mm，中間下放Ф500mm滲管，滲管外包3層60目尼龍布，四周填筑礫石濾水層至1m以下，降水井井管高出原地面不小于半米，水泵安裝調試后對井口做好封閉，井管四周做好防護，避免機械作業(yè)過程中破壞井管[3]。降水井外排水管道采用直徑30cm鋼管環(huán)繞基坑四周，將所有降水井排水管連至既有主管道統(tǒng)一排放。降水后地下水位低于基坑底面以下0.5-1.0m方可施工封底混凝土。降水持續(xù)整個施工過程，待一體化玻璃鋼罐體安裝完成后進行水撼砂回填，最后降水井用C15素混凝土回填。

3.4 基坑開挖

基坑尺寸為10m＊13m，開挖深度12.5m，需采用長臂挖掘機作業(yè)，基坑外采用鏟車進行倒運。為保證施工安全，防止機械開挖時碰傷樁基，離樁邊約30cm的土方采用人工剝離。開挖至原地面以下6m需降水配合開挖[4]。

開挖自上而下進行，按分層開挖、分層錨桿加固與防護，對有地表裂紋和塌方現象或有流砂時采用鋼板樁進行處理。機械挖土至坑底標高以上20cm左右土方應采用人工挖土，以保證原狀土的完好。開挖到達水位后，結合明排降水逐層開挖土方，及時檢查坑內是否有沉砂現象、管道落安現象，隨時應對突發(fā)情況確?；邮┕ぐ踩?/p>

3.5 基坑降水

由于基坑開挖深度較大，基坑底位于水位線下7.5米，為保證施工安全在施工過程中采取10臺防爆型潛水泵BQW70-22-11大口井結合2臺防爆型潛水泵BQW70-22-11水泵明排降水。為防止匯集的雨水和地下水長期浸泡管道和基坑底，需在工作坑內設置匯水井，匯水井內徑為1.0m，高1.0m的預制圓管，井內安裝防爆型水泵將水提升至地面。由于場地受限，基坑附近無市政雨水管線，降水路由經建設單位、監(jiān)理單位及排水公司多次研究，確定新布置管道將水排入新建WB1污水井，通過污水管道匯入中山街既有市政污水管網。同時為保證降水的連續(xù)性，降水備選方案通過布置Ф500mm鋼管將水引入站前路市政雨水系統(tǒng)。此方案路由需下穿既有綏佳鐵路線、哈佳高鐵正線、居民通行道路等，最終向北流入市政雨水管線。路由長度約500延米，成本高、穿越鐵路手續(xù)繁瑣、工期長、安全系數高等原因，無法保證降水連續(xù)性。

3.6 筒體的吊裝

泵站所采用的一體化玻璃鋼筒體直徑為3.8m，高度為11.718m，體積大，質量大，且基坑以外距室內高電塔很近（未通電）。因此吊車站位嚴重受限，吊裝難度大。按施工方案采用兩臺吊車，一臺主吊采用35t，輔吊采用25t，首先運輸一體化玻璃鋼筒體到位后，兩臺吊車配合將玻璃鋼筒體垂直立起，注意在這個作業(yè)過程中不可使用筒體上的吊鉤以免破壞筒體。待筒體立起后用大吊吊索鎖緊4個吊耳，然后緩慢吊起離地面一段距離，持荷5分鐘待筒體穩(wěn)定后緩慢移動（整個過程中25t吊車配合玻璃鋼筒體穩(wěn)定，使筒體不偏移、不旋轉，保證筒體移動過程中平穩(wěn)）。由于受基坑平面尺寸和深度限制，筒體必須達到預設位置上空后緩慢下落到測設位置，筒體底部預先安裝膠皮帶，避免由于井筒底部與坑底碰撞而損壞桶底。玻璃鋼筒體平穩(wěn)降落至指定位置后用膨脹螺絲將筒體與泵站底板固定并進行混凝土封底。（筒體安裝全過程最好有廠家進行指導）

3.7 深基坑回填

待筒體安裝加固完成后對基坑進行中粗砂回填?；靥钋跋葘ν搀w四周澆筑寬0.5m，高1m的C15混凝土進行加固，筒體高度為11.718m，回填時使用長臂挖掘機將中粗砂送到回填位置人工配合平整，避免回填料撞擊筒體，導致筒體受損，筒體四周回填要均勻，采用地下水進行注水夯實，對一體化筒體內要隨時跟進觀察，檢查桶底及桶身有無變化。待回填完成后進行水撼程度及虛鋪系數檢測，待檢測合格后方可進行下一工序施工。

4 基坑監(jiān)測

在泵站工作坑四周及坑內觀測點采用埋設0.5m＊0.1m＊0.1m混凝土觀測樁，其他觀測點在混凝土采用鋼釘進行布置控制點，附近房屋、電塔角點、轉折處設置觀測樁，沿周邊地表每隔2m設置沉降觀測樁，地下水位每隔10m設置一個水位監(jiān)測樁?；觾韧庥^察采用現場觀察、地表沉降采用水準儀進行觀測、地下水位觀測采用地下水位儀進行觀測、鉆孔樁位移觀測利用測斜儀進行觀測、基坑回彈采用分層沉降儀進行觀測。同時要密切關注附近房屋建筑可能出現裂縫，及時采取補救措施，在裂縫成因未明和沒有指定相應補救加固措施前暫停施工。

監(jiān)測工作自始至終要與施工的進度相結合，監(jiān)測頻率應滿足施工工況及環(huán)境保護的要求，監(jiān)測頻率應根據實際受施工影響的情況進行調整，對相近的重要地下管線及地上構筑物尤應特別重視，一旦累計變化和變化速率達到警戒建議值時，馬上提高監(jiān)測頻率，為保證安全提供更多信息。

5 結語

本文以佳木斯地區(qū)的泵站施工經驗，介紹了高寒高水位地區(qū)一體化機排泵站施工的工藝。在掌握了影響泵站支護施工中的主要因素和在施工過程中會出現的影響質量的問題后，針對這些問題進行分析，從而提升高寒高水位地區(qū)一體化機排泵站的施工質量。對以后高寒高水位地區(qū)一體化機排泵站施工提高工程質量、創(chuàng)造優(yōu)良工程有一定參考價值。