于娇娇
恒万实业有限公司 北京市 100029
摘要：净配水厂工程中深基坑做为水处理构筑物的重要组成部分，且对水处理构筑物前期的施工质量有着非常大的影响，因此深基坑施工过程中应对其施工质量进行高度重视及控制；本论文主要结合北京亦庄水厂内的清水池深基坑如何进行施工控制进行论述。
关键词：净配水厂 基坑支护 施工控制
一、工程概况
亦庄水厂工程地处北京市大兴区，位于南五环以南，南海子公园东侧；本工程规划占地面积约48.8万平方米，其中亦庄水厂一期工程位于水厂总用地西部，占地16.2万平方米。清水池为本工程最后一组水处理构筑物，共4座，位于厂区南侧，由西向东依次布置为1#～4#，单座清水池结构尺寸为77.5m×64m，本组构筑物基坑总长度为318.6m，总宽度为65m，深度普遍为5.71m，局部开挖深度为8.56m。
二、工程地质及水文地质
1、工程地质
清水池涉及到的土层主要有：人工填土层和新近沉积层，结构底板位于粉质粘土②层及其夹层和粉砂③层。
2、水文地质
根据地勘，该场地地下水埋藏较深，不考虑降水和地基土液化问题。勘察期间，钻探深度25m范围内未观测到地下水。
三、基坑及土钉支护设计情况
清水池基坑安全等级为三级，设计使用周期一年。基坑开挖深度范围内槽壁有易坍塌的人工杂填土层、粉质粘土素填土层、粉质粘土层及粉砂层，基坑开挖及边坡支护必须保证满足边坡稳定、施工安全。经过验算并结合工程经验综合确定，基坑边坡采用土钉+钢筋网+喷射混凝土加固法，开挖坡度为1:0.7。
⑴支护采用土钉挂钢筋网形式，喷射100mm厚C20细石混凝土，土钉采用HRB400级钢筋，钢筋直径为18mm，喷射混凝土面设置直径8mm钢筋网，网孔200mm×200mm。土钉与水平夹角为15°，垂直间距为L=1.0m，水平间距1.2m，呈梅花形布置。
⑵基坑底部有高低差的相邻段坡面采用局部加深开槽支护方式，开挖坡度为1:1。边坡采用短钉支护，钢筋直径为16mm，水平间距1000mm，竖向间距1000mm，钢筋长为L=1.5m，挂直径8mm钢筋网间距150mm，喷射80mm厚C20细石混凝土。
四、施工过程控制
4.1 材料要求
⑴锚喷材料
锚喷用料严格按照试验时提供的喷射混凝土配合比进行控制，满足设计及规范要求。喷射混凝土优先选用普通硅酸盐水泥，砂子采用中粗砂，细度模数大于2.5，含水率控制在5～7％，石子的最大粒径不大于10mm，在施工中，为使混凝土快凝早强，需在喷射混凝土中掺入速凝剂。
速凝剂应按照使用说明书的要求进行水泥净浆试验，在满足初凝时间不大于5min，终凝时间不超过10min的要求下，确定速凝剂的适宜掺量，以达到既节省材料又符合要求得良好效果。水灰比控制在0.5～0.55。
⑵注浆材料
注浆材料为水泥砂浆，配合比为水泥∶砂∶水=1∶1∶0.45，水泥砂浆与水泥浆外掺1‰水泥重量的早强剂，水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥,注浆压力0.2～0.5MPa直到浆液从孔口溢出。
4.2 基坑土方开挖施工控制
土方采用机械分段、分步、分层挖土，在土方挖运施工过程中，必须观测边坡稳定变化情况，严禁超挖。设有专人指挥，开挖至设计基坑底标高以上0.3m时，人工配合清理，及时复测避免超挖扰动基地原状土；开挖基槽时，分层控制挖土标高，测量跟铲不得超挖。由深到浅依次开挖，每次开挖深度不得超过1.5m。施工开挖应与土钉喷射混凝土支护紧密配合，开挖后立即进行土钉支护及喷射混凝土。
在机械挖不到的地方，应配合人工随时进行挖掘必须严格按预定挖土方案顺序进行开挖，不得任意改变；基坑开挖土必须随挖随弃运，基坑周边不得存土，土方开挖到设计标高要求后，及时跟进后续工作，减小基坑露置时间。
在挖土过程中要加强监测，如发现异常，要立即停止开挖，会同建设、设计、监理及其他质量监督部门进行研究，严禁冒险施工；基坑（槽）、管沟土方工程验收必须确保支护结构安全和周围环境安全为前提。
4.3边坡支护施工控制
为保证基坑边坡稳定，避免因雨水冲刷导致基坑坍塌，基坑随开挖随对边坡采取土钉墙及喷射混凝土支护措施。边坡支护土钉墙施工工艺流程如下：
土方开挖→人工修整边坡→定位放线→土钉钻孔→清孔→土钉制、安→孔道注浆（二次补浆）→挂网→喷射混凝土→循环至设计基底。
基坑边坡按照设计的分层深度和坡度进行开挖，分层开挖深度应在每道土钉孔口标高下0.3m处，不得超挖，后续开挖过程中，施工机械不能碰撞已完成的土钉墙结构。在上一层作业面的土钉及喷混凝土面层达到设计强度的70%以后，进行下一循环的土方开挖施工。根据土质的不同情况，边坡预留50～100mm厚的土体，由修坡人员用平锹修整坡面，为确保喷射混凝土面层的平整，可采用挂工程线按照设计边坡系数修整，以确保坡脚工作面宽度。
由测量人员按设计图位置，测设出第一层土钉位置，作出标记，依此为基准控制整体的土钉准确位置。基坑土钉成孔采用螺旋钻机，如遇细砂或塌孔部位则选用全套管钻机成孔，孔深不小于设计深度，遇到障碍物时，适当调整土钉角度和位置。成孔的深度比设计土钉长应增加100mm孔深。
土钉成孔前，按设计要求定出成孔位置并作标记和编号。成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时，及时与设计沟通协商解决。土钉成孔采用钻机钻孔，开孔时对准孔位徐徐钻进，待达到一定深度且土层较稳定时，方可加速钻进，钻进过程中应随时检查钻头的磨损情况，确保成孔直径符合设计要求。成孔过程中做好成孔记录，按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量等。应将取出的土体与初步设计时所认定的加以对比，有偏差时及时反馈设计单位，由设计单位修改土钉的设计参数。
钻孔不得扰动周围地层，钻孔后清孔采用高压送风吹2～3min，把孔内渣土吹干净，合格后立即安设土钉钢筋并及时进行注浆。
注浆材料选用水泥净浆时的水灰比按设计要求，当设计无要求时取0.5，水泥净浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥净浆应在初凝前用完。
注浆采用注浆机，注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净，注浆时，将导管缓慢均匀拔出，出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出，在孔口部位设置止浆塞，根据需要进行补浆，保证土钉锚固体的质量。土钉钢筋置入孔中后，及时注水泥砂浆，一次注浆导管应先插至距孔底250～500mm处，并在孔口设置止浆塞和排气孔，以低压注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处于孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部冒出，导管离孔口0.5～1m时持续注浆，并保持高压3～5min；
注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及输送管。二次补浆先固定在土钉钢筋置入孔中，待一次注浆完间歇24小时后进行二次注浆。向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时，应预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算应向孔内注入的浆体体积，以确认实际注浆量超过成孔的容积。
坡面挂网喷浆，上下段钢筋网搭接长度应大于300mm，钢筋网采用绑扎固定，为保证喷射厚度达到设计值，在坡壁上垂直打入短钢筋作为厚度控制标志。喷射作业分段依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上均匀喷射，一次喷射厚度不得大于80mm，基坑护壁厚度100mm分为两层；喷射混凝土时，喷头与土钉墙面之间应垂直，其距离宜为0.6m～1.0m；喷射混凝土终凝2h后应及时喷水养护。
五、结束语
深基坑的施工质量涉及到基坑安全且对后续结构的施工影响较大，对基坑支护结构的安全性和牢固性也有着越来越高的要求，因此我们要结合施工现场的实际情况，对支护结构的体系和形式进行科学的选择，并且要能够给予基坑支护施工管理足够的重视，采取适当的措施保证施工质量，避免出现基坑坍塌事故的发生。