高效沉淀池深基坑支护方案

琚兆勇

（中铁四局集团有限公司市政工程公司，合肥230022）

【摘 要】现在污水处理厂为了土地合理利用以及环境的美观，水处理构筑物大多采用地下式和半地下式的形式，论文就福州一污水处理厂高效沉淀池深基坑支护、开挖方案做施工方案论述。

【关键词】深基坑；支护；开挖

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.04.115

1 工程概况

1.1 工程简介

高效沉淀池设计基坑长39.15m，宽38.8m，开挖深度5.7m，基础处理采用预制钢筋混凝土方桩，目前桩基施工已全部完成，实际桩顶高程均在设计高程±30cm范围，构筑物周边地形开阔无既有构（建）筑物，地勘报告显示开挖深度范围内为①杂填土厚度4.6m，②淤泥质土厚度4.4m，地下初见水位约3m。基坑安全等级为二级[1]。

1.2 设计概况

基坑设计上部2m放坡开挖，开挖坡度为1∶1，下部3.7m采用H型钢板桩围护，嵌固深度7.3m。

2 自然条件

2.1 气候条件

福清市属典型的亚热带季风气候，气温适宜，温暖湿润，四季常青，阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，夏长冬短，无霜期达326d。年平均日照数为1700～1980h；年平均降水量为900～2100mm；年平均气温为20～25℃，最冷月1～2月，平均气温达6～10℃；最热月7～8月，平均气温为33～37℃。极端气温最高42.3℃，最低-2.5℃，常出现热岛效应。

2.2 地质状况

夏季中午气温高达36℃以上。主导风向为东北风，夏季以偏南风为主。7～9月天气炎热，是台风活动集中期，每年平均台风直接登陆市境有2次。

根据地勘报告显示，在钻探控制深度范围内陆基土自上而下可划分为7层，①杂填土（Q4ml）、②淤泥质土（Q4m）、③粉质黏土（Q4al）、④含碎卵石黏性土（Q4al）、⑤残积砂质黏性土（Q4el）、⑥全风化花岗岩、⑦-1砂土状强风化花岗岩、⑦-2碎块状强风化花岗岩。

3 施工工艺技术

本基坑2m深度范围采用1∶1放坡开挖，基坑剩余3.7m深度范围采用H型钢+钢板支护，型钢桩采用HM488mm× 300mm×11mm×18mm，桩长12m，间距1m，桩顶高程3.5m，嵌固深度7.3m，桩顶以下100cm处设置HM500mm×300mm双拼腰梁，转角处各设一道φ609mm×16mm钢管与围檩焊接连接，桩间钢板采用5000mm×900mm×14mm[2]。

4 施工工艺流程

测量放线→第一层土方开挖→打入型钢桩→插入钢板→施工支撑体系→第二层土方开挖→底板及吊模施工→浇筑混凝土传力带→拆除支撑体系→构筑物主体施工→基坑回填→拔除H型钢板桩[3]。

4.1 测量放样

根据基坑平面尺寸放出第一层土的坡口及坡脚线交点，打设控制桩并用白灰撒出开挖线，过程中经常复核坡度，确保满足放坡要求。第一层土开挖支护完成后根据控制桩引测出钢板桩轴线，撒出白灰指导打桩[4]。

4.2 土方开挖

土方分区开挖，根据支撑结构布置及基坑周边现状，基坑开挖分2层进行，第一层土方开挖至标高2.5m处，第二层土方开挖至-1.1m处，预留10cm人工清底。土方开挖顺序，基坑开挖由基坑北侧向基坑南侧之字进行，第一层土方开挖完成后人工配合修坡1∶1，第二层土方开挖顺序同第一层。

1）通道设置，由于基坑深度较大，因此在基坑东、南两侧各设置一处宽度为5m的通道，供人员及机械上下通行，东侧为人员及小型机具通行坡度设置1∶3。

2）运土坡道设置在基坑南侧，坡度1∶5，由于基坑土层为杂填土，渣土车无法直接在此种土层的坡道上运行，拟采用坡道上铺设钢板增加坡道的抗压强度和稳定性。

4.3 型钢板桩支护

施工前，按事先确定好的施工顺序将半成品桩运输至指定位置，应以打拔桩机以最短时间完成一次打桩确定最佳堆放位置，以堆放中心到支护位置距离10～20m为宜[5]。

4.4 导向梁安装

为了保证H型钢桩位置的准确性，利用钢围檩做型钢桩安装导梁，采用单层导梁，2根HM500mm×300mm型钢制作，每12根型钢桩组成一个施工段，对每一个施工段，先将其两端1块型钢桩打入，严格控制其垂直度，用电焊固定在导梁上，然后从一端开始逐块插打，围檩不能随型钢桩的打设而产生下沉和变形，且导梁位置应尽量垂直，且不能与型钢桩碰撞[6]。

4.5 打桩

用高频液压振动打桩机将12m长H型钢桩自行吊起按施放好的桩位进行振动压入，压入桩的垂直度控制在0.5%L范围内，且保持桩上表面在同一标高内，型钢打设完成后在桩间插入钢板，钢板顶部平一级平台。

为保证桩的垂直度，用1台全站仪加以控制，在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能调正时，拔出重打。

4.6 围檩及构件安装

钢板桩施打就位后，采用HM500mm×300mm双拼围檩，转角处设置角撑，角撑采用φ609mm×16mm钢管，直角边长9.7m，与围檩夹角45°，钢结构的节点均采用平接方式进行焊接。构件连接处采用接触边满焊，焊缝高度不小于8mm。在围檩与角撑连接处的翼缘上加焊950mm×600mm×10mm钢板，以增强翼缘的稳定性及抗扭刚度。

4.7 混凝土传力带

混凝土传力带设置在构筑物底板与维护结构之间，采用与底板同标号混凝土沿基坑四周浇筑，传力带顶部高程与底板平。

4.8 支撑拆除

当混凝土传力带强度达到80%后方可进行内支撑的拆除，拆除支撑的方法，采用气割方式进行施工。

4.9 拔桩

高效沉淀池主体结构施工完毕，且土方回填达到围檩处时进行拔桩，边拔桩边回填，拔桩采用间隔式拔法，以避免大面积破坏原状土。

本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的黏聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

4.10 H型钢桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，及时采用中粗砂灌入密实。

5 基坑排水

5.1 基坑内排水

基坑外地下水位常年维持在3m左右，与基坑底高差约3m，鉴于基坑位于淤泥质土层，渗水系数较小，基坑排水采用明沟排水，排水沟采用砖砌截面尺寸200×300mm，沿基坑四周设置，距板桩50cm；基坑转角处各设置1处600mm×600mm× 900mm集水井，砖砌厚度为120mm，潜水泵抽排出基坑外。

5.2 坡顶截水

在坡顶栏杆外30cm处沿基坑四周设置300mm×300mm× 300mm截水沟，水沟引至厂区内雨水井。

【参考文献】

【1】桂光红.旋流沉淀池施工技术[J].门窗,2013(6):34-35.

【2】张剑敏，赵树宽，葛立新.层次分析法在旋流沉淀池项目质量风险管理中的应用[J].项目管理技术,2009(S1):78-79.

【3】张新喜.旋流沉淀池的调节容量与水量平衡[J].冶金动力,1997(3): 56-58.

【4】韩勇.旋流沉淀池施工难点及处理方法[J].黑龙江科技信息,2014 (12):25-27.

【5】唐宗鹏,肖瑜,王黎.填土区地下旋流沉淀池内力分析[J].青岛理工大学学报,2013(1):56-57.

【6】敖海根.32.5m深旋流沉淀池施工技术[J].江西冶金,2010(2):90-91.

Support Scheme of Efficient Sedimentation Basin Deep Foundation Pit

JU Zhao-yong
（The Municipal Engineering Co.Ltd.of CTCE Group,Hefei230022,China）

【Abstract】Now sewage treatment plant for rational land use and the beautiful environment,water treatment structures are mostly in the form of underground and half underground.Paper take the support and excavation shceme of efficient sedimentation basin deep foundation in Fuzhou a sweage treatment plant.

【Keywords】deep foundation;support;excavation

【中图分类号】TU46+3

【文献标志码】A

【文章编号】1007-9467（2017）04-0031-02

【收稿日期】2016-12-19

【作者简介】琚兆勇（1972～），男，湖北襄樊人，工程师，从事水务环保施工技术研究。