污水處理廠提升泵站施工中應(yīng)用鋼支撐支護(hù)技術(shù)開挖深基坑

/污水處理廠提升泵站施工中應(yīng)用鋼支撐支護(hù)技術(shù)開挖深基坑【摘要】開為保證深基坑開的挖施工平安，須要對土體進(jìn)行支護(hù)。接受鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)提高了施工效率，降低了工程造價(jià)。有效解決了深基坑開挖時(shí)遇到的多種問題。

【關(guān)鍵詞】鋼支護(hù)技術(shù)；深基坑；土方開挖；污水處理；吸水井

１引言

宣鋼東區(qū)污水處理廠主要處理宣鋼廠區(qū)外排工業(yè)廢水和一部分生活污水。處理規(guī)模為4.8萬ｍ３／ｄ。污水處理廠的主要建、構(gòu)筑物有：提升泵站、調(diào)整池、高密度沉淀池、ｖ型濾池、加藥間、泥漿脫水間和深度處理站。其中提升泵站的作用是收集工業(yè)廠區(qū)內(nèi)全部的外排水，并用泵把收集到的污水送至調(diào)整池。工業(yè)廠區(qū)內(nèi)的排水管道埋深為－6.0米，提升泵站的吸水池設(shè)計(jì)深度為－9.6米，加上池底和基礎(chǔ)總開挖深度達(dá)－11.6米。該地域場地狹窄，建筑物及各種管道管線密集，地質(zhì)條件困難。北側(cè)為砼管廊，南側(cè)有京張鐵路，東側(cè)是電纜溝，西側(cè)為工業(yè)水管道，這些條件為工程的土方開挖增加了難度。

按地質(zhì)勘探報(bào)告，該地域土層自上而下依次為：①人工土層：主要由粘土、碎石、碎磚、工業(yè)垃圾等組成的雜填土，雜色；松散稍密；稍濕狀，不勻整。最大厚度6.10米，最小厚度4.10米，平均厚度5.10米。②粉土：褐黃，勻整，稍密；稍濕；含云母，可見白色鈣質(zhì)菌絲狀條紋，局部含少量角礫，厚度為3.1米。③粉質(zhì)粘土：褐黃；勻整，濕；可塑；飽含云母，干強(qiáng)度較高，切面較光滑，韌性較好。平均厚度為4.7米，地下水位于地表下6.3米左右。

２基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

依據(jù)現(xiàn)場狀況，經(jīng)論證擬接受以下支護(hù)方案：“分層、分塊開挖，先挖后撐，對稱平衡”的開挖原則，最大限度的愛惜周邊管道和設(shè)施的平安?；铀闹芙邮茕摿⒅鶠閲o(hù)結(jié)構(gòu)；在開挖濃度范圍內(nèi)設(shè)３道水平支撐，鋼柱間焊接拉桿并立敷竹膠板以減擋土體滑坡。鋼立柱間距為４米。接受ｈ４８８軋制工字鋼，水平支撐接受２８ａ熱軋槽鋼，拉桿為ф２８螺紋鋼筋。

３基坑施工組織

總體施工組織為鋼支撐的安裝、土方開挖、護(hù)坡施工和降水施工交替進(jìn)行?？傇瓌t是：土方開挖鋼立柱施工其次步土方開挖

鋼支撐施工護(hù)坡體系施工隊(duì)降水施工地基處理

基礎(chǔ)及池底施工鋼支護(hù)體系拆除土建上部施工。

３.1第一步土方開挖

該施工區(qū)域是整個(gè)工業(yè)廠區(qū)的東南角，工業(yè)區(qū)的水源供應(yīng)管道系統(tǒng)從這里進(jìn)入廠區(qū)，南側(cè)緊臨鐵路，為工業(yè)區(qū)水源供應(yīng)的電力電纜從這里出廠區(qū)，各種煤氣管道和循環(huán)水管道從這里經(jīng)過，地下條件特殊困難。施工第一步進(jìn)行測量放線，并標(biāo)明各管線的具體位置（避開開挖時(shí)機(jī)械誤傷管道）。第一步開挖深度要到達(dá)人工土層下，開挖此層時(shí)還沒有地下水，四周還有確定的放坡距離，可運(yùn)用機(jī)械開挖，此步施工難度不大，屬于正常施工。

3.2基坑鋼支護(hù)支撐體系施工

第一步開挖挖掉了上層雜土及碎磚石和工業(yè)垃圾，下層主要為粉土和粉質(zhì)粘土。地質(zhì)較軟，地下硬塊較少，便于靜力壓鋼樁。

3.2.1鋼支護(hù)體系預(yù)制

鋼支護(hù)體系包括：鋼立柱、鋼支撐和鋼拉桿等。鋼立柱下端要做成尖頭以便在靜壓時(shí)削減阻力，鋼支撐和鋼拉桿應(yīng)按圖示尺寸提前下料以便快速施工。鋼支撐和鋼柱在焊接時(shí)要保證焊接質(zhì)量，并做防腐處理。

3.2.2鋼立柱安裝

鋼立柱安裝于基坑四周，作業(yè)面在第一步開挖完成的基面上，柱間距為４米。用吊車吊起鋼柱使鋼柱自然垂直，就位后用開挖土方的挖掘機(jī)接受靜力按壓的方式把鋼柱壓入土體內(nèi)。在下壓的過程中用經(jīng)緯儀測量壓入角度，隨時(shí)調(diào)整鋼柱的垂直度。

3.2.3其次步土方開挖

全部鋼柱安裝完成后，接著開挖，此步開挖沒有放坡量，必需垂直開挖，開挖方式為機(jī)械和人工協(xié)作開挖。提升泵站由三個(gè)部分組成，一部分為吸水池，一部分為格柵間，還有一部分為收水井，三部分基底標(biāo)高不一樣，所以開挖時(shí)先從最深的部位（吸水池）開挖，由深到淺，開挖最深處時(shí)要做出基坑降水井，來收集和排出地下水。

3.2.4鋼支撐及護(hù)坡體系施工

鋼支撐支護(hù)體系和護(hù)坡體系的施工依次為：鋼支撐吊裝、就位和焊接鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力斜撐、縱向系桿安裝拉桿安裝

護(hù)坡板安裝。

鋼支撐安裝隨土方開挖分層進(jìn)行，受場地限制，鋼支撐在其次場地加工。依據(jù)現(xiàn)場總體部署，鋼支撐運(yùn)用的槽鋼每根長１８米，須要在現(xiàn)場焊接?？紤]到節(jié)點(diǎn)受力主要為軸心受壓，鋼支撐就位時(shí)應(yīng)保持中心線一樣，為保證鋼支撐就位和連接，安裝前應(yīng)搭設(shè)安裝平臺，鋼支撐就位后，各分段鋼支撐的中心線盡量保持一樣，必要時(shí)應(yīng)調(diào)整支托位置（輔以儀器協(xié)作），用千斤頂對鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力，接下來焊接拉桿，安裝護(hù)坡板，當(dāng)土體下滑時(shí)，護(hù)披板可以擋住土方，阻擋土體進(jìn)一步下滑。

3.3支護(hù)體系的平安保證措施

3.3.1土方開挖分層、分段進(jìn)行，以限制整個(gè)基坑土體的水平位移，增加基坑穩(wěn)定性。

3.3.2在基坑范圍內(nèi)設(shè)置２個(gè)應(yīng)力檢測點(diǎn)，定期檢測支護(hù)系統(tǒng)的受力狀況，實(shí)際受力值小于設(shè)計(jì)受力值為合格，否則需重新做加固處理。

3.3.3支護(hù)系統(tǒng)施工中，嚴(yán)禁蹬踏鋼支撐，必需在操作平臺上進(jìn)行操作，并由專人負(fù)責(zé)。

3.3.4地基和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中，嚴(yán)禁在鋼支撐上放置重物及行走，嚴(yán)禁機(jī)械碰撞。

3.3.5降水系統(tǒng)要有專人負(fù)責(zé)，定時(shí)檢查降水井的水位，依據(jù)操作程序定時(shí)排水以保證基坑平安。

3.4鋼支撐支護(hù)體系的拆除

3.4.1待基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)自下而上施工到水平支撐下1.0米處，且混凝土強(qiáng)度達(dá)80%以上時(shí)，起先拆除支護(hù)體系。

3.4.2支護(hù)體系拆除的依次為自下而上，先拆水平構(gòu)件，后拆垂直構(gòu)件。具體步驟是先行拆除拉桿、護(hù)坡板，再用千斤頂卸載主撐，最終用吊車協(xié)作挖掘機(jī)拔出鋼立柱。

3.5施工監(jiān)測

施工全過程對支護(hù)體系的穩(wěn)定性、相鄰建筑物和鐵路界標(biāo)的沉降進(jìn)行了嚴(yán)密的監(jiān)測和測試。到吸水池和泵站結(jié)構(gòu)施工全部完成，各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)。

４效果和結(jié)論

和傳統(tǒng)的鋼筋混凝土支護(hù)技術(shù)相比，鋼支撐支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢在于可縮短工期，降低施工難度，簡化節(jié)點(diǎn)處理，簡潔拆除，材料可回收利用，并且可降低工程成本（鋼支撐的回收再利用率≥９８％）。利用鋼支撐支護(hù)技術(shù)使提升泵站總工期縮短了４５天，為后續(xù)工藝安裝施工贏得了工期，保證了省節(jié)能減排重點(diǎn)項(xiàng)目按期投產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

江正榮建筑施工工程師手冊中國建筑工業(yè)出版社

余志成施文化編深基坑