限高区域地道泵站工程施工工艺综述

□文/郭 娟 魏 伟 王 莹

□魏 伟/天津第三市政公路工程有限公司二分公司。

□王 莹/天津第三市政公路工程有限公司五分公司。

限高区域地道泵站工程施工工艺综述

□文/郭 娟 魏 伟 王 莹

仓库区地道泵站工程是津滨高速公路改扩建工程1标雨水工程及仓库区地道改造工程的配套工程。由于泵站所在位置存在限高要求，而该工程又是大型深基坑工程，对施工过程中的机械及施工工艺都存在一定的制约，所以施工组织与正常施工有所不同。文章对工程明挖顺作法的基坑上层土方开挖、基坑围护结构、围护结构内土方开挖、主体结构施工等工艺过程进行介绍。

基坑；围护结构；土方开挖；主体结构；地道；泵站

1 工程概况

1.1 基本情况

仓库区地道泵站工程是津滨高速公路改扩建工程1标雨水工程及仓库区地道改造工程的配套工程。泵站位于津滨高速公路以南、现状仓库区地道以西，用于将1标段区域内雨水、地道雨水和地道地下水提升后排入西河，占地面积2652m2，主泵房面积933m2。雨水泵房设计规模5.0m3/s，收水范围为津滨高速公路K1+120～K3+600段路面雨水；地道雨水泵房设计规模为0.15m3/s，收水范围为现状仓库区地道范围内雨水；地道地下水泵房设计规模为0.04m3/s，收水范围是现状仓库区地道范围内地下水。基坑槽底标高为-6m，现状地面标高为3.5m，基坑开挖深度为9.5m。

1.2 现场施工条件

施工区域位于现状新兴村仓库区地道以西20m，新建津滨高速公路南侧19m，泵站周围无任何建筑物。但施工区域位于天津滨海国际机场导航台附近，在天津滨海国际机场限制施工高度区域，此区域的施工机械允许高度为大沽水平15m，而此区域的现状地面标高为3.5m，所以施工机械的允许高度只有11.5m，按正常工艺施工，无法满足深基坑施工所需要的大型吊车和打桩机等机械的使用要求。

2 现场施工部署

若按常规施工工艺先进行基坑围护结构施工，再进行土方开挖，围护结构的深度将在17m左右，打桩机的高度将超过20m，而此区域的现状地面标高为3.5 m，所以施工机械高度为大沽水平23.5m，远远超出机场的限制高度大沽水平15m。

由于存在限高要求，所以先开挖一步土方后再进行围护结构施工和土方开挖，从而既达到保证机场限制高度的要求，同时又能保证工程的顺利施工。

首先在现状地面采用放坡开挖法先向下开挖3.5 m，开挖后基坑内标高为±0.0m，以此标高为工程施工的基准面，基坑的开挖深度为6m，围护结构深度可以减少为12m，打桩机高度为15m，正好满足机场限高要求。

放坡开挖前，需先进行降水井的施工，降水井采用内大口井，利用降水井将地下水降至开挖面以下0.5 m，然后根据基坑所在位置和预留的施工便道位置，在施工便道以外按1∶1.5进行放坡开挖。开挖时在泵站靠近津滨高速一侧和靠近新兴村一侧，降土坡脚距开挖槽边的距离≮6m；为了保证机械在基坑内工作，在泵站靠近地道一侧和靠近天津收费站一侧，降土坡脚距开挖槽边的距离≮8m，从而保证吊车在上支撑时有足够的施工区域。见图1-图3。

3 基坑支护

基坑槽底标高为-6m，现状地面标高为3.5m，正常施工的基坑开挖深度为9.5m，一步土方开挖完成后的施工面标高为±0.0m，所以围护结构施工完毕后的土方开挖深度为6m。根据这一条件，围护结构采用12 m长360mm工字钢一丁一顺密排进行施工，外侧加14 m长φ700mm@450mm双排水泥搅拌桩相结合的围护结构进行施工，其中工字钢桩桩底标高为-12m，水泥搅拌桩桩底标高为-14m。见图4。

基坑支护体系设置1层，由360mm工字钢三拼腰梁、横支撑、工具柱、连系梁等组成，支撑间距为3m。由于层板的板顶标高为-1.2m，为了减少支撑的倒换，将支撑设置于2层顶板以上，支撑中心标高为-0.5m，支撑最低点标高为-0.9m，高于2层顶板30cm。基坑端头及拐角处设置八字斜撑。支撑主要采用φ600mm工具式钢管撑。见图5。

4 土方开挖

4.1 基坑降水

降水井井底标高为-9m，围护结构内土方开挖前15d开始进行降水，以保证基坑安全。基坑开挖过程中加明沟控制地下水及渗漏水，基坑挖到槽底后辅以盲沟、集水井降低地下水位。见图6。

基坑开挖中保持工作面干燥，如基坑边有明水出现，则立即开挖临时明沟，将水引入大口井中抽出，明沟随基坑开挖随施做，大口井也随之拆除已开挖部分井管。

4.2 土方开挖

对泵站整体分2层进行开挖，由出水管一侧向进水管一侧开挖，其中在宽槽段采用普通挖掘机和60小挖掘机相配合的方法进行施工，在泵站进水口即窄槽段采用60小挖掘机和长臂挖掘机配合的方法进行施工。每段施工按照由深至浅的原则施工。

止水帷幕充分固结后进行基坑开挖，以“时空效应”理论为指导，在不同的施工阶段选用适合的机械进行开挖并辅以人工清槽，以基坑土体卸载后支撑暴露时间做为施工的主要参数，在开挖过程中遵循“短开挖、快支护、严治水、勤量测、分层分段、先撑后挖”的原则进行，尽量减少分段长度，及时架设支撑，准确施加预应力，严格按支护设计要求施工，充分利用土体本身的自稳自抗能力，以确保基坑及其周边地区的安全。

支撑附近土体在宽槽段土方开挖采用“两侧岛式”配合“中心盆式”方法，在挖除两个“侧岛”土体的同时，组织人力安装两边的腰梁，这两步工序同时、平行进行，取完两“侧岛”土体后，及时架设钢支撑，以控制基坑变形。

支撑附近土体在窄槽段开挖采用“中心岛”式方法，在挖除基坑中心岛的同时，组织人力安装两边的腰梁，这两步工序同时、平行进行，取完中心岛部位土体后，及时架设钢支撑，以控制基坑变形。支撑架设完毕后下方土体采用“中心盆”式方法开挖。

5 主体结构施工

5.1 施工顺序

底板及底梁→池壁及框架→顶板及顶梁→基坑回填并分层夯实→上部建筑及结构→停止降水。

5.2 模板

工程主体为现浇钢筋混凝土结构，结构转角、曲线多，模板工程量大，支立形式复杂。以定型模板为主，配以适量异形模板、角模、木模等，以保证结构的设计尺寸。

5.3 混凝土浇筑

1）第1步。基坑开挖后及时进行垫层和底板施工，浇筑底板（垫层）至标高-4.500m处。见图7。

2）第2步。浇筑一步侧墙至标高-1.200m处，拆模后，将泵房主体与围护结构之间的施工区域用素土分层夯实进行回填，回填后将支撑进行拆除。见图8。

3）第3步。浇筑二步侧墙至标高0.500m处。见图9。

4）第4步。浇筑顶板。见图10。

5.4 混凝土的养护

混凝土浇筑完成后，及时进行湿养护14d以上，防止混凝土表面开裂，影响结构耐久性及美观程度。支结构内模时考虑设置带喷头的塑料管，在拆除内模之前通过喷头喷水以方便对侧墙进行养护。雨季施工时严格按相应的施工措施进行，保证混凝土达到设计强度。

5.5 模板的拆除

混凝土达到强度后，按先侧模、后顶模的顺序拆除模板。模板拆卸时轻撬轻打，以防损伤混凝土。施工完毕后，对结构的标高、线位进行复测。

6 结语

在施工环境受到制约的情况下能够采用该工艺进行施工，既提高了施工的安全性，又降低了施工难度，增加了工程的经济效益。

TU47

C

1008-3197（2011）02-40-03

2011-03-11

郭 娟/女，1968年出生，工程师，天津市排水工程公司，从事工程技术管理工作。

□魏 伟/天津第三市政公路工程有限公司二分公司。

□王 莹/天津第三市政公路工程有限公司五分公司。