谈污水池工程深基坑钢板桩支护施工技术

常勇

摘 要：在石化装置区、油品罐区地下结构施工中，深基坑施工难度主要体现在区域土方支护、区域整体降水、土方大开挖、土方及材料的倒运等施工工序上。钢板桩支护的施工方法降低了深基坑土方支护作业的安全风险，具有安全性高、施工便捷、缩短工期的特点。结合石化丙烯腈装置污水池施工时的深基坑作业，在简要介绍工程概况、施工区域情况的基础上，较为详细地论述了施工平面布置、钢板桩选型计算、钢板桩施工工序、钢板桩及支护施工技术要求、基坑降水、工程效益分析等内容。工程实践表明，该工艺在降低深基坑土方支护作业的安全风险上效果明显，施工过程中若辅以降水，则可进一步提高在装置区内深基坑的开挖效果。

关键词：污水池深基坑;钢板桩支护;施工技术

引言

深基坑是指开挖深度超过5m（含5m）或开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑[1]。新建污水池5.8m深，地处丙烯腈装置区旁，距离东侧T-4001塔较近，西侧地下管线较多，地下渗水量大，土质为回填卵石土易塌方，所以选取合理的支护方法尤为重要。

1 深基坑支护施工全过程技术要点

深基坑支护技术是指在地基中保护结构施工安全、提高基坑侧壁承载能力的应用，在基坑侧壁及周边环境的支护技术手段，主要以支挡、加固、保护为主要支护方式，在保证基坑稳定、肩负地面建筑稳固、保护施工人员人身安全等方面具有重要意义。由于深基坑处于工程的地下部分，且肩负着保证上层建筑稳固的重任，一旦出现质量问题很容易引发工程质量安全事故，对基坑内施工作业人员形成安全威胁。通过对深基坑安全事故进行统计可知，大多数原因在于深基坑的防护、预控等支护措施不到位，导致工程项目基坑侧壁不稳，发生安全事故。但鉴于该方法具有一定的局限性，若使用不当也会影响到后续施工的正常开展。

2 深基坑支护技术存在的问题

建筑工程的施工建立在工程设计基础之上，设计图纸的科学合理的数据直接关系到工程项目的施工质量，而有些施工企业为了缩短施工周期、减少工程支护的手段来降低施工的成本、从中获取经济效益，且有些施工管理人员在施工过程中撇开设计图纸的数据，不去分析采取何种支护方法进行施工，如此盲目的施工方式成为影响建筑工程质量安全的重要因素。

建筑工程施工要符合国家规范或行业标准，才能保证工程项目的质量和安全。一些施工企业为了获取更多的经济效益，为了降低成本，不按照国家规范标准进行工程施工，例如护壁支撑、、锚杆扦插、混凝土配比等，都有可能对深基坑支护效果形成威胁，对工程施工和整体产生干扰。

如重力式水泥土墙支护法重力式水泥土墙支护法是通过在基坑侧壁打水泥土搅拌桩形成一个具有相当厚度和重度的刚性实体结构，以其重量对抗基坑侧壁土压力，防止塌方。此种支护方法的安全性和可靠性较高，占用场地较小，但施工周期长，费用高。

3 深基坑支护技术在地基施工中的应用

钢板桩支护技术已经成为现今常用的深基坑支护技术之一，由于钢板桩支护技术在工程建设的整体资金投入方面为一次性，且可反复使用，因而其受到了大多数工程建设单位的青睐。但是，钢板桩支护技术在使用时由于其基坑的开挖深度最多只能保持在3～7米之间，这就在一定程度上使得工程建设深度受到了很大的限制，同时在软土地层的建设过程中，一旦地基深度达到7米左右时，单一的钢板桩支护技术很难发挥出其应有的支护效果，必须要使用多层支撑或者安置锚位杆进行辅助支撑。

排桩支护主要是通过钻孔来打造灌注孔，灌入钢筋混凝土浆液，形成符合深基坑支护需求和力学标准的排桩结构，遮挡水土，也是建筑工程常见的支护类型，主要应用于施工场所和周边环境较为狭窄的工程中，例如地铁入口等。此种支护施工技术在作业过程中需要注意护桩之间的距离、水泥量、水泥配比等多项施工标准，确保护桩能够满足工程需求，又不会超出成本预算。但需要一定的场地和空间，装置区内不适合使用。

重力坝是运用土体对建筑深基坑进行加固维护的施工技术，是在深层搅拌基础上进行的支护技术。通过深层搅拌制作出水泥桩或水泥墙，利用水泥的强度、防渗透、耐腐蚀的特点，形成较木桩、钢板桩更优秀的支护结构，且此种支护施工技术施工难度低、成本低、经济效益更高，一般被使用在深度超过7m深基坑工程中。目前常见的重力坝施工方式有两种，一种是高压旋喷，一种是双轴搅拌，施工采用的设备不同，但原理一致。如某写字楼，建筑高度80m，长方形平面，总施工面积35000㎡;地下部分采用3层设计，总面积9000㎡，需挖掘基坑最大深度为15m;楼体建立在河流冲击扇，地质为粉质土层，经计算地基承载力为230kPa;地下水丰富，工程施工过程中需注意地下水对钢筋混凝土结构的腐蚀威胁，重力坝更适合超过7m深基坑工程。

另外依据本工程特点为防止基坑内土质背渗水侵蚀，造成钢板桩根本松动移位变形失稳，应在桩内基坑开挖到位后应立即组织验槽铺好碎石夯实并浇筑完砼垫层，在池底较低处设置一个或两个集水坑，根据现场渗水量的大小来设置，每个为0.4×0.4×0.5用砖砌并用水泥砂浆内抹面。在集水坑底部铺上级配碎石层布设3～5m过滤网并设置一台φ100，8m以上扬程泥浆泵并用软管                        引入排水井点。为保证施工顺利，夜间派专人值班，水位上来以后启动排水。为防止停电情况，现场备用1台150kW的柴油发电机。

4 结束语

无放坡+钢板桩支护工艺在污水池施工中的具体应用表明，该工艺在降低深、大基坑土方支护作业的安全风险上效果明显;施工过程中若辅以降水，则可进一步提高深基坑的开挖效果。该工程实例为地下土質差、周边环境复杂、现场施工作业面小、工期紧的装置区、油罐区地下结构的深、大基坑施工提供了有益的经验。根据工程项目实际情况选择合适的支护技术，保证了基坑的稳定和工程整体质量。

参考文献

[1]陈发东.试析道路桥梁隧道施工中灌浆法的应用[J].四川水泥，2017（10）.

[2]吴添红.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].江西建材，2017（09）.

[3]汤和桂.灌浆技术在铁路桥梁隧道施工中的应用[J].建筑技术开发，2017（06）.