卸煤溝深基坑支護(hù)施工技術(shù)

李洪鵬，張 彪

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西太原 030032）

1 工程概況

本次研究中，某卸煤溝工程的項(xiàng)目方為內(nèi)蒙古久泰新材料有限公司，該公司是久泰集團(tuán)的子公司，因此本次項(xiàng)目的施工地點(diǎn)位于托克托縣中的托清工業(yè)園，項(xiàng)目施工目標(biāo)為擬建一個(gè)年產(chǎn)量可以達(dá)到100萬(wàn)t的乙二醇裝置。因此，本次施工中為了確保能夠達(dá)成施工目標(biāo)，滿足100萬(wàn)t乙二醇項(xiàng)目全廠工藝對(duì)煤源的需求，工程中還配套使用了氣化用原料煤和鍋爐用燃料煤，因此項(xiàng)目處理中納入了混煤、卸煤以及儲(chǔ)煤、上煤上煤系統(tǒng)的煤儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施。本次輸煤系統(tǒng)基坑深度最大19m，±0.00設(shè)計(jì)標(biāo)高相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高1059.10m，基坑底標(biāo)高1040.1m～1058.0m，深度較深，開(kāi)挖長(zhǎng)度約280m，寬度約110m。工程施工中，施工設(shè)備組織及規(guī)劃如表1所示。

表1 施工設(shè)備組織及規(guī)劃

2 卸煤溝工程深基坑地質(zhì)情況勘查

2.1 基坑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

坑壁由素填土、粉砂組成，根據(jù)土的工程特性、地下水條件、結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，基坑進(jìn)行適度放坡處理即可滿足穩(wěn)定性要求，放坡比宜控制為1∶1.5，場(chǎng)地有較好的放坡條件。

2.2 基坑支護(hù)參數(shù)

根據(jù)勘察資料，應(yīng)依據(jù)準(zhǔn)確的環(huán)境工程條件，如雨后及雨季局部存在少量的上層滯水，臨建、道路、材料堆放及地基處理方案予以分析，應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)方案，應(yīng)由有資質(zhì)的單位進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)和施工。其巖土技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2 巖土技術(shù)參數(shù)

3 施工工序和方法

3.1 定位放線、高程控制

為了進(jìn)一步提升施工中的軸線處理精準(zhǔn)性，技術(shù)人員需要先行針對(duì)復(fù)核管控點(diǎn)做處理，隨后才能結(jié)合復(fù)核之后的控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的精確化，以此提升測(cè)量準(zhǔn)確度，最后結(jié)合所得出的數(shù)據(jù)去完成工程中平面控制網(wǎng)的建立工作。

（1）施工開(kāi)始之前，技術(shù)人員需要重點(diǎn)做好經(jīng)緯儀以及鋼尺的精準(zhǔn)性檢測(cè)工作，以此將測(cè)量的誤差數(shù)值降至最低[1]。

（2）定位放線處理中，技術(shù)人員在進(jìn)行平面控制網(wǎng)的建立處理時(shí)，應(yīng)該著重結(jié)合工程測(cè)量得出的坐標(biāo)系提供數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)建，以此提升平面控制網(wǎng)的尺寸度，并確認(rèn)每一個(gè)角度能夠與工程的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)保持一致，且距離測(cè)量的精準(zhǔn)度不得低于2″[2]。

（3）設(shè)立平面控制點(diǎn)的標(biāo)樁如圖1所示。

圖1 平面控制點(diǎn)的標(biāo)樁

3.2 土方開(kāi)挖施工技術(shù)

本次卸煤溝工程采用反鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖，裝自卸汽車全部運(yùn)至業(yè)主指定堆土點(diǎn)，開(kāi)挖前由測(cè)量員測(cè)放基坑開(kāi)挖線，經(jīng)相關(guān)單位驗(yàn)收合格后方可開(kāi)挖。采用4臺(tái)挖掘機(jī)、12臺(tái)自卸汽車外運(yùn)。土方開(kāi)挖量預(yù)計(jì)16萬(wàn)m3，其中卸煤溝預(yù)計(jì)11萬(wàn)m3?；最A(yù)留200mm人工開(kāi)挖，人工清土隨機(jī)械同步進(jìn)行。開(kāi)挖過(guò)程分段驗(yàn)槽，及時(shí)分段澆筑墊層混凝土，禁止地基長(zhǎng)期裸露?？紤]現(xiàn)場(chǎng)到圖情況，原則上由深到淺由汽車卸煤溝到2#廊道的順序進(jìn)行坡道設(shè)置，當(dāng)1#廊道不能及時(shí)施工時(shí)，考慮在1#廊道南側(cè)留置進(jìn)出場(chǎng)坡道，坡道坡度小于12%，寬度6m。坡道采用粒徑30～50mm的碎石鋪150mm厚，坡道兩側(cè)按照相關(guān)支護(hù)措施及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。

本次基坑開(kāi)挖從汽車卸煤溝到除鐵間由深而淺，計(jì)劃自卸煤溝開(kāi)始，依次后退開(kāi)挖1#廊道、1#轉(zhuǎn)運(yùn)站、2#廊道至除鐵間，分為4個(gè)開(kāi)挖階段。開(kāi)挖坡道原則上按上面開(kāi)挖順序出土，根據(jù)實(shí)際到圖情況，預(yù)計(jì)在1#廊道南側(cè)留6m寬的開(kāi)挖坡道，走道兩側(cè)坡度及支護(hù)參照支護(hù)方案，開(kāi)挖走道坡度不小于12%。

3.3 復(fù)合土釘墻施工技術(shù)

3.3.1 復(fù)合土釘墻施工工藝

進(jìn)行土釘成孔施工工藝處理時(shí)，本次卸煤溝工程施工中，主要采用鉆機(jī)機(jī)械完成了機(jī)械成孔處理，且在進(jìn)行注漿處理時(shí)，選用了土釘孔注漿方案。期間，進(jìn)行土釘面層的施工處理時(shí)，主要采用電弧焊這種焊接方式，完成了強(qiáng)筋鋼筋的接頭處理工作，且通過(guò)綁扎的形式完成了工程網(wǎng)筋的編排工作[3]。進(jìn)行混凝土面板施工時(shí)，主要使用了空壓機(jī)完成，并以噴射法完成施工處理。

3.3.2 基坑開(kāi)挖

基坑開(kāi)挖采用反鏟挖掘機(jī)及裝載自卸車外運(yùn)，開(kāi)挖時(shí)，要求嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定中的內(nèi)容，去完成每一層的施工處理，且按照“分層、分段”的原則推進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)施工中做到隨時(shí)開(kāi)挖隨時(shí)支護(hù)的施工處理要求，并在支護(hù)之后同步完成混凝土噴射處理，確保深基坑內(nèi)上層作業(yè)面之上的土釘以及噴護(hù)施工完成前，不得執(zhí)行下一層的開(kāi)挖施工流程[4]。

3.3.3 土釘成孔及安放

土釘成孔采用鉆機(jī)成孔，成孔施工中，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員首先需要做好的工作，就是無(wú)遺漏地做好現(xiàn)場(chǎng)成孔過(guò)程的記錄工作，并在工作完成之后，實(shí)時(shí)銜接土釘鋼筋施工，并同步完成注漿施工[5]。在土釘鋼筋被置入孔中之前，工作人員必須在此之前做好定位支架的設(shè)置工作，并確認(rèn)鋼筋是否處于鉆孔的最中心位置，如此才能確保施工質(zhì)量。

3.3.4 土釘注漿

孔內(nèi)注漿用M15水泥砂漿，采用重力注漿。對(duì)于下斜的斜孔采用重力注漿時(shí)，宜采用底部注漿方式，注漿導(dǎo)管底端應(yīng)先插入孔底，在注漿的同時(shí)將導(dǎo)管緩慢勻速撤出，導(dǎo)管的出漿口應(yīng)始終處在孔中漿體的表面以下，保證孔中的氣體能夠全部排出。注漿管在使用前應(yīng)檢查有無(wú)破裂和堵塞，接口處要牢固，防止注漿壓力加大時(shí)開(kāi)裂跑漿；注漿管應(yīng)隨錨桿同時(shí)插入，采用干成孔作業(yè)，灌漿前封閉孔口。

3.3.5噴射混凝土

（1）本次工程作業(yè)中，用于進(jìn)行混凝土噴射的材料，主要以細(xì)石混凝土為主，其強(qiáng)度達(dá)到了C20，噴射的厚度控制在80±20mm之間。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)噴射前，著重確認(rèn)施工中的混凝土配合比，并嚴(yán)格按照配合比的各項(xiàng)數(shù)據(jù)完成噴射質(zhì)量實(shí)驗(yàn)工作，并確認(rèn)噴射混凝土中的骨料粒徑控制在12mm以下。與此同時(shí)，在進(jìn)行噴射混凝土施工時(shí)，工程管理者還需提前針對(duì)一線施工人員做好入場(chǎng)前的技術(shù)培訓(xùn)工作，以此進(jìn)一步提升噴射混凝土施工階段的水灰比以及作業(yè)質(zhì)量，均符合卸煤溝工程的施工要求。正式進(jìn)行混凝土噴射處理前，技術(shù)人員還需要充分做好現(xiàn)場(chǎng)各類機(jī)械設(shè)備、水、電路等輔助施工條件做好檢查，避免出現(xiàn)意外影響施工質(zhì)量。整體噴射混凝土施工中，應(yīng)該嚴(yán)格按照“下→上”的順序推進(jìn)，且確保噴頭與受噴面之間的間隔，最好控制在0.8～1.5m范圍之內(nèi)，且射流方向呈垂直狀態(tài)直指噴射面。但此過(guò)程中需要注意，進(jìn)行鋼筋位置的混凝土噴射時(shí)，需要先行完成鋼筋一側(cè)的噴射之后，才能去噴填另一側(cè)的鋼筋位置，此舉的目的在于預(yù)防鋼筋的背面位置出現(xiàn)空隙類問(wèn)題。

（2）進(jìn)行混凝土噴射施工處理時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)需要確?；炷恋某跄龝r(shí)長(zhǎng)至少超出2h以后，才能繼續(xù)開(kāi)展下一道工程的施工工序。隨后，需要全面做好養(yǎng)護(hù)工作，本次施工中的養(yǎng)護(hù)處理，主要是在初凝混凝土的表面做噴水養(yǎng)護(hù)處理，養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)達(dá)到了7d。

3.4 預(yù)應(yīng)力錨索及鋼腰梁施工技術(shù)

3.4.1 預(yù)應(yīng)力錨索制作及安裝

安裝工作開(kāi)始之前，要求針對(duì)每一條待安裝的鋼絞線做好順直處理，不得出現(xiàn)交叉、懸扭的情況，且相鄰鋼絞線之間的排列應(yīng)該保持均勻狀態(tài)，并將鋼絞線之上的油污處理掉，實(shí)際剔除條部分存在機(jī)械損傷類鋼絞線，包括存在銹坑問(wèn)題的材料也需一并剔除掉施工材料外。其次，進(jìn)行鋼絞線安裝時(shí)，需要沿著錨索體的方向，每間隔10m的位置，安裝一架線環(huán)，并反復(fù)確認(rèn)錨索體的保護(hù)層厚度，至少應(yīng)該控制在20mm以上。當(dāng)正式安裝錨索體之前，需要重點(diǎn)做好每一個(gè)錨孔的編號(hào)處理，且經(jīng)過(guò)確認(rèn)后，才能在孔內(nèi)將錨索體置入，本次施工中，置入環(huán)節(jié)主要由人工完成。此外，在進(jìn)行桿體安放時(shí)，還需要在孔內(nèi)同步放入注漿管，且管的頭部位置與孔底之間的間隔距離控制在100～200mm之間，并子啊施工中確認(rèn)，桿體置入的角度、鉆孔角度兩者相同。

3.4.2 錨固注漿

注漿工藝為二次注漿，注漿采用P.C32.5R水泥漿灌注，一次注漿管距孔底150mm，二次注漿管的出漿孔應(yīng)進(jìn)行可灌密封處理；一次灌漿選用水灰比0.45～0.5的水泥凈漿；二次注漿使用水灰比0.45～0.55的水泥凈漿；二次注漿壓力不小于2.5MPa。注漿時(shí)間可根據(jù)注漿工藝試驗(yàn)確定。

3.4.3 鋼腰梁安裝及張拉

錨索與面板之間腰梁采用槽鋼22a與20b，錨具與槽鋼間采用180mm×180mm，160mm×160mm厚20鋼墊板，錨索為2φ15.2鋼絞線，錨具為15-2。

3.4.4 錨索張拉及鎖定

施工現(xiàn)場(chǎng)，為了確保錨索張拉以及鎖定施工成效，技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展了拉張實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果去設(shè)定張拉施工工藝細(xì)節(jié)。錨索的張拉處理中，需要做好鎖定的分級(jí)處理工作，且所有處理流程必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定及程序去執(zhí)行。其次，在張拉工作完成之后為了避免出現(xiàn)在張拉不足的問(wèn)題，本次工程中技術(shù)人員還進(jìn)行了張拉補(bǔ)償處理，補(bǔ)償處理時(shí)間選在首次張拉之后的6～10d以內(nèi)，最終進(jìn)行鎖定處理。

當(dāng)張拉補(bǔ)償施工完畢后，需要在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)留出一段鋼絞線，預(yù)留長(zhǎng)度控制在5～10cm之間即可，并將多余部分截掉，此過(guò)程中的長(zhǎng)度從錨具部分開(kāi)始測(cè)量計(jì)算。截掉多余部分時(shí)，可以使用機(jī)械完成切割工作，不可使用電弧進(jìn)行燒割處理，預(yù)防影響施工質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在卸煤溝深基坑支護(hù)施工處理中，想要全面提升施工質(zhì)量，首先需要做好的技術(shù)內(nèi)容，就是作為土方開(kāi)挖處理，且坡道兩側(cè)必須做好相關(guān)支護(hù)處理。其次，需做好符合土釘墻施工處理，包括土釘成孔、安放、注漿等。最后，需要做好應(yīng)力錨索等技術(shù)處理工作，才能最終為卸煤溝項(xiàng)目的深基坑支護(hù)質(zhì)量提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。