某厂房改造中的深基坑施工_杨春松

某厂房改造中的深基坑施工■杨春松■江门市新荷建筑安装工程有限公司，广东江门529000摘要：深基坑施工不仅需要一定的科学施工技术的支持，也需要良好管理方法做保障，确保施工安全、科学，一方面控制施工成本，另一方面也能够保证深基坑施工质量。

本文针对某铸造工程厂房改造作为探究对象，首先简单介绍了该工程厂房概况，然后探究了具体的深基坑施工技术。

关键词：厂房改造深基坑施工技术随着生产工艺不断更新，为了节约成本和加快施工进度，常常存在土建与钢结构立体交叉作业的情况；同时，为了减少安全危险源，减少立体交叉作业，在线设备改造施工也越来越多。

如何在确保再建地基基坑安全条件下，避免原厂房基础、吊车梁系统等产生有害变形，保证行车、设备正常安装和运转，在线设备正常生产，是在线设备改造闭口施工工程中质量控制的重点问题。

1工程概况本工程为旧厂改造工程，改建的基坑位于原均热炉、S1 S4线之间区域的老厂房内，厂房净空高15．8m。

新加热炉基坑需在拆除旧的四座均热炉基础后加深加大，新建基坑长约60m、宽约30m、开挖深度约10m。

由于该工程是拆旧扩建的在线改造工程，且是在厂房内闭口施工，周围环境条件复杂，有设备基础、柱基础、厂房钢结构、运行设备等。

因此，在施工过程中对周围环境的保护尤为重要，在本工程中要求设备基础位移控制在30mm以内，吊车梁等在线设备正常生产，如何将周围设备基础等构筑物位移量位移控制在本工程的要求之内是要解决的关键问题。

2厂房改造深基坑开挖施工的注意问题基坑开挖必须遵循一定程序、遵守科学规律，因为其影响到支护结构的内力与变形，以及基坑自身的安全稳定程度。

随着厂房改造、基坑施工工作的逐步开展，如果临近改造厂房附近有建筑物或其他公共基础设施，基坑开挖必然会对其产生影响，例如：地下管道、光缆电线等等都不免遭受不良影响。

因此，施工必须本着“层次性挖掘、先撑后挖、严禁超挖”的基本程序规律和规则，而且要确保各项工序与工程都要交替开展，例如：支撑梁浇筑、减压井降水与排水、土方挖掘等等。

为了确保深基坑施工过程中工程所在地的地下管线不受影响，首先应核算出这些地下管线的质量情况以及变形能力，根据它们的变形需求以及质量水平等数据为这些管线保护另辟蹊径。

例如：我们在横跨基坑的上面建造一个钢管线桥，注意要确保其跨度以及长度都达到基坑施工情况，利用这一管线桥来代替原来的基坑来支持各类管线的运输功能。

管线桥发挥着重要功能和作用，因此，要确保其结构牢固，布局安全，且运行稳定。

由于管线桥跨度较大，而且拥有一定重量，因此，施工开始前要重点对管线桥的承重能力，结构牢固度等进行计算、检验和分析，只有这样才能确保管线桥应有功能的发挥。

3厂房改造基坑开挖技术探讨不同于单纯的深基坑项目施工，厂房改造深基坑施工通常面临的客观条件更为复杂。

例如：某厂房内的地质状况、四周环境等等，必须采用科学的施工技术来克服这些影响因素，最常用的施工技术为排桩加支撑结构体系法、地下连续墙法等等。

该工程厂房基坑开挖深度达10．5米，且位于厂房内，周围有桩基，在距离基坑几十米内有较多的地下管线，多为原厂房地基桩体以及管道，而且地下水量十分充沛。

经分析，该基坑开挖施工主要受两大因素的影响，分别是：减压井的自流排水降压与工作面排水。

对排水具体的处理方法是：首先，采用减压井排水降压：根据地下水的情况，一共布置40个减压井，分布在基坑中，排水总量达到0．72立方米/秒，采取下面排水措施：（1）将软管与减压井串联起来，把水排到基坑中的集水坑里，这一措施简单快捷，然而过多的减压井会增加软管数量，由此会为施工带来一定的干扰，当出现破损漏水时，也会带来一定难度，这种排水管连接的方法比较适合用在离集水坑较近的减压井。

（2）发挥支撑梁的媒介作用，可以在支撑梁上砖砌一个排水沟，将水通过软管到排水沟中，再到集水坑，然后排到围堰之外。

其次，基坑中临时集水坑的布局：根据设计规定，第一层开挖，此时减压井不能放出地下水；第二层开挖，在基坑的上游、下游各自对应设置集水坑，此时减压井进行放水，等到这一层的开挖达到相当规模时，从而出现一个集水坑，控制开挖完毕处减压井口高程，同时将水排出，排到中间集水坑，上游没有开挖的减压井的水也排到对应上游，下游亦如此，这样达到开挖的逐步完成。

4开挖施工关键点以及技术问题首先要对支撑进行优化处理，这样才能彻底为施工机械的工作运转提供充足空间，基于支撑梁分层次支撑的特征，可以把各层次中支撑的底面高程充当一个开挖层。

该厂房基坑开挖自上而下进行，一共挖5个层次，施工技术需要严格分层、分块，也需有时限。

每一层都以中间部位为轴，上、下两端对称分成两个工作面，实行后退开挖，以实现受力的平衡。

4．1支撑梁的施工以及开挖时的保护要想提高施工效率，确保如期完工，就要尽量控制支撑梁施工时间，其中所调制的混凝土需要在3天内上升为C25；支撑梁的工作面移交到混凝土的浇筑时间要控制在36小时内；这样才能使土方开挖获得充足时间，一定要待混凝土强度上升至70%才能填筑道路。

这样才能防止支撑梁承受过重压力，在开挖时要尽量避免发生撞击。

4．2减压井的施工与地下水压的控制基坑施工质量很大程度上受地下水压影响，为了快速释放水压，达到标准要求，就要达到以下要求：确保减压井的成井质量，相同的出水口高程，出水量大。

开挖时要尽量将出水口放到最低，排水时间也很长。

为了提高减压井质量，要开展减压成井试验，凭借科学实验来对影响减压井出水量的各种因素加以探究，获得最优方案。

任何一层的开挖都要参照开挖高程与基坑中地下水位二者间的关系开展，必须确保基坑中的地下水下降到设计标准，这样才能确保开挖施工工期，实现开挖的科学功能。

4．3科学应对冒水涌砂由于此厂房基坑处于河流上游，在开挖时难免会出现冒水涌砂的问题，此问题的应对方法：①将颗粒较大的砂石过滤料盖在上面，发挥过滤功效，预防基础遭破坏。

②建基面上面如果出现少量冒水，可以引进用水管将水析出，浇筑一层混凝土后再把水管封起来，冒水量较大的地方则可以向深挖掘一个集水坑，四面都套上钢模封闭起来，同时也要留出一个管孔来安置水泵，把水排除施工范围，再开展结构底板施工。

③当构成底板的混凝土浇筑成功，而且其强度为70%时，可以其中的集水坑实行回填灌浆处理。

4．4集中保护工程桩因为构成厂房基础的钻孔灌注桩的主体材料为混凝土，开挖施工时，由于桩体接近工作面，淤泥土发生蠕动时会带动工程桩的移动，也会在机械扰动作业下被破坏掉，所以，有必要实行保护性开挖，具体操作方法为：工作面的高差要控制在2米内，施工器械要同工作面保持3米距离，要确保桩基四周的开挖深度要均匀、平衡，要确保施工机械同桩基处于隔离状态，当开挖时露出桩体较长时，可以实行分段处理，确保机械顺利施工。

(下转第109页)·601·2014年第13期（总第142期）江西建材施工技术于集美大道与同集路交叉口北侧，基槽开挖范围主要为素填土，沉井地面标高位置+6．50m，根据地勘报告，地下稳定水位2．3m，沉井位置自上而下所穿越的土层有：②素填土⑥粉质粘土⑨残积砂质粘土，井底位于残积砂质粘土层中，但实际施工过程中有夹杂一些软弱土层（如海泥等）。

5．1本工程施工方案（1）工程顶管工井为沉井结构，沉井下沉施工方法为排水开挖下沉法，工作井施工区域占地30mˑ30m=900m2，接收井施工区域占地30m*15m=450m2。

根据实际工作经验，地勘报告与实际地质情况不符，在施工过程中，先开挖一个约3m深的基坑，并在基坑的井位铺设砂垫层和素砼垫层，之后进行沉井的制作。

考虑到施工位置软硬土层，故工井施工分为两次制作二次下沉，首先是第一节井壁高度为7米（包括刃脚）的制作，第二节井壁高度为7m的制。

第一节井壁浇捣、养护且砼强度达到设计强度后开始下沉。

进行第二节井壁的模板制作要在第一节井壁下沉至地面约0．5m且相对稳定后开始，同样对第二节井壁进行养护且砼强度达到70%后开始下沉到到达设计标高，等待下沉稳定后开始封底及顶板的施工。

（2）本工程在沉井位置有夹杂软土层，下沉过程应做好遇软土层进行换土的准备，事先准备几车粗砂和枕木，在沉井下沉过程中应注意监测、认真观察土层，根据现场经验，事先判断是否有软弱土层，如发现软弱土层，在软弱土层位置应及时进行换填或在刃脚处垫以枕木，防止沉井出现较大歪斜后再进行纠偏。

5．2施工过程监测沉井下沉的过程，常常会对周边的管线产生影响，因此，我们必须采用监测保护措施，对沉井施工过程中的姿态监测的同时对沉井影响范围内的公用管线进行保护加固。

本工程监测措施如下：在沉井拆模后，在三个仪器检测站的相对应处井壁上以200mm为间距弹出横纵的墨线，引测三个基准点至基坑外侧并加以保护。

然后，为了方便进行分析对比，要测量并记录下沉前的各项原始数据，以作为今后监测中的原始依据。

以此来控制沉井在下沉过程中井体的偏斜、扭转量。

本工程在下沉过程中有出现偏斜，高低偏差控制在200－300mm范围内。

主要监测两方面的内容：一是确保沉井的施工符合标准，沉井下沉达到设计要求；二是确保在沉井施工过程中没有对周围的管线造成不良的影响。

6结论与展望沉井施工工艺的核心是能够将沉井顺利下沉到位。

设计之初要充分考虑影响沉井下沉的多方面因素，逐一克服，确保沉井顺利下沉到位。

一旦在这一环节上疏忽，或出现问题不及时进行有效处理，将产生更大的浪费和严重的后果。

沉井下沉过程中要加强施工监测，出现偏差时要分析原因及时调整。

其中，重率是沉井结构设计中一个至关重要的指标，一定要结合沉井下沉遇到的不同地质条件精心设计。

沉井助沉措施要预先设置，以防万一，不要到下沉困难时再想补救措施，那样会极大地增加施工难度。

沉井施工技术是土建工程中地基与基础部分的一项补充，经过不断实践、研究与应用，将为设计、施工提供重要依据，创造更多的社会价值。

因此希望广大土木工程师们能多总结经验，在工法创新方面推陈出新，使沉井工程施工更加安全快捷、经济实用，更加广泛地应用到工程建设。

参考文献［1］顾一峰．软土地基中大型沉井的施工技术［J］．上海地质，2009，8，3ʒ63－66．［2］江正荣．建筑施工计算手册［M］．北京：中国建筑工业出版社，2001．建筑施工．［3］蔡振杰．浅谈大型沉井在软基中的施工技术［J］．福建建筑，2006，2ʒ106－107．［4］段良策，殷奇．沉井设计与施工队．同济大学出版社，檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪2006．(上接第106页)4．5积极保护减压井减压井是由大小相等、长度相当的铁管链接形成，每开挖一定深度，就要拆除一节管来控制出水高度，由于铁管的强度与刚度都相对有限，而且在深基坑开挖施工中很容易受泥浆或粘土等的包裹与干扰，而且由于施工机械与土体不断扰动，很可能使减压井遭到破坏，这样就影响了施工进度，严重时也可能会导致前期工程尽弃，科学的解决方法就是排遣专人看管，或者引入0．5立方米的微型挖掘机，再结合人工挖掘来开挖减压井，维护减压井的安全。