(中国中原对外工程有限公司上海分公司，上海 200051)

1 工程概况

1.1 概述

某核电站为2台1100 MW 机组，±0.00 m相对应绝对标高为12.30 m，厂坪标高为12.00 m。本工程联合泵房布置于核岛南边，开挖范围东西全长165.66 m，南北宽71.80 m。其中北边坡与厂用水/循环水管道相接，南边与海工取水隧洞相接。该联合泵房负挖区域位于厂区场平12.00 m平台，开挖深度深，施工面积狭窄，底板开挖至-28.65 m标高，局部小基坑开挖至-29.65 m。目前不存在爆破开挖的条件，微风化岩需采用机械破碎开挖。具体位置如图1所示。

图1 联合泵房负挖平面布置图Fig.1 Layout for the negative excavation of the combined pump room

1.2 工程范围

该泵房的负挖工作包括以下几方面：泵房所在开挖区域-0.30～-28.65 m/-29.65 m标高范围内的开挖、破碎、翻倒、运输及卸料。工程量清单如表1所示。

表1 泵房负挖工程量清单Table 1 The negative excavation work in the pump room

1.3 地质条件

参考地质勘查报告，厂坪标高位置大部分为强风化泥岩层，东南部为第四系土层；基础底面以下多中等风化或微风化泥岩，基底以下大部分为强风化泥岩，而东南部的一些建筑基底以下存在第四系土层。基岩强风化深度变化较大，场地强风化岩层平均厚度为6.41 m，微风化岩体顶面标高为-9.80～11.32 m，与原始地貌和岩层产状基本一致。

2 施工机械配备

泵房所在开挖区标高范围内的开挖、破碎、翻倒、运输及卸料。工程投入机械设备清单如表2所示。

表2 机械设备清单Table 2 Mechanical equipment

3 施工方法

3.1 施工总体规划

本工程采取“自上而下，分区分层”的方法组织开挖施工。联合泵房位于核岛的南侧，北边坡与联合泵房南侧边坡形成交叉，与循环水管道相交叉的位置目前已开挖至-15.00 m，与循环水管道某段已形成一条坡道(原规划循环水管坡道作为联合泵房的施工坡道)。根据项目的总体安排，重新设置一条施工坡道，同时要考虑大吊车安装和行走路线。结合泵房基坑深(基坑基底标高-28.65 m)、坡道长(按照10%的纵坡需要283.5 m长的施工通道)的特点，坡道的设置受到位置条件的限制，在联合泵房西南角起坡，平行泵房南侧边坡(设立一条坡度1∶10，宽15 m的坡道)，从东南角拐弯斜向东北方向延伸，出坡道接厂区道路通往回填区卸料点，具体开挖情况如图2所示。

图2 联合泵房开挖实施照片Fig.2 Implementation of excavation of the combined pump room

3.2 施工工艺

根据本工程的实际施工特点和机械开挖的性能，本工程的施工将以机械挖运为主，机械破碎施工为辅来组织施工。其中挖运施工应快速及时地进行，为机械破碎施工提供工作面，挖装和机械破碎交叉结合的方式施工，以保证施工顺利实施(见图2)。

施工顺序如下：

定位放线→打开工作面→分层开挖(结合机械破碎)→装车运输→卸料

根据施工总体规划和进度计划的要求，开挖采取分层分区域流水开挖作业。首先第一层(-0.30～-5.30 m)的开挖，快速形成临时出碴通道，坡道全部在负挖区域范围内；第二层～第四层(-5.30～-20.30 m)的开挖，每5 m一层，共分三层,利用已形成的3 GC施工坡道和正式施工坡道出碴形成一个施工高峰；第五层～第八层(-20.30～-28.65 m/-29.65 m)开挖，应利用正式施工坡道出碴，随着分层的进行坡道逐步开挖到位，形成正式施工坡道，直至分层开挖到标高。其中-15.00 m以上可以形成施工的高峰期，计划分层高度5 m一层，可以布置多台挖掘机进行大面积开挖；-15.00 m以下大部分存在微风化岩，需要挖掘机和破碎锤交替配合施工。挖掘机和破碎锤施工同时进行，可能存在交叉施工，然后进行装车运输，保证施工的连续性。见图3。

图3 分层开挖顺序示意图Fig.3 Schematic of the sequence of layered excavation

3.3 施工坡道

根据工程特点和进度要求，为了保证在有限的场地内，充分利用作业面，便于基坑开挖的运输，必须开挖相应的坡道进出基坑。在布置坡道的位置时，结合基坑深度、用地范围、坡道坡度、基坑出渣要求以及其经济性等因素综合考虑。

根据项目总体要求，施工需要重新设立施工坡道作为出碴通道，同时作为后期土建施工单位建设所用。将坡道设在泵房南侧，由西向东延伸形成正式施工通道。

正式施工坡道在泵房西南角起坡，平行泵房南侧边坡(设立一条坡度1∶10，宽15 m的坡道)，从东南角拐弯斜向东北方向延伸，出坡道接厂区道路通往回填区卸料点(土建单位后期建设所用)。尽量减少临时坡道的开挖量。由于联合泵房设计标高-28.65 m,局部基坑设计标高-29.65 m，开挖深度达29.35 m属于深基坑开挖，设计图纸只设立了一级马道(-14.65 m处设置2 m)。

3.4 边坡施工

按照设计图纸进行边坡开挖施工，设计图纸的边坡坡比按1∶0.7进行放坡，采取一级马道(马道宽2 m)。施工边坡采取一边机械开挖一边修理边坡，逐级进行开挖。随着开挖深度的进行，用挖掘机和破碎机配合进行边坡修理。如果开挖过程中出现浮碴和岩块，立即组织人员和机械及时进行清理。施工边坡和施工坡道四周边线2 m以外搭设安全防护栏杆，并挂上安全警示标志。

同时，考虑采取措施进一步保护边坡，目前放坡情况按照设计施工图纸1∶0.7进行放坡，待边坡开挖成型后，对基坑边坡顶部上口线2 m区域进行压顶。边坡上口线以下1 m的边坡采取喷射素混凝土的方式，边坡采用喷射C20混凝土(5～10 cm)护坡，分两层喷护。边坡逐级开挖，逐级喷射混凝土支护，边坡开挖与支护紧凑衔接，避免边坡开挖面暴露时间过长，因太阳曝晒或雨水冲刷严重而造成坡面毁坏、水土流失等而影响边坡的稳定性。

3.5 基坑边坡监测

3.5.1 地表位移监测

在泵房边坡监测点数量不少于5个，距离边坡线每30～50 cm设置监测点，监测点间距为20 m。观测基点设置在视野开阔、稳定安全的位置，基点设置2个，用全站仪定期观测位移的变化。

测量误差要求：点位中误差不超过6.0 mm，水准测量每千米高程中误差不超过1.0 mm。

测量周期：施工期间每月测量一次，测量期间如遇暴雨后须增加测量监测频率。

基坑监测报警值：每次检测数据根据报警值(如表3所示)进行比较，立即上报。

表3 基坑及支护结构监测报警值Table 3 Monitoring alarm value of the foundationpit and the supporting structure

3.5.2 巡视检查

除了利用仪器进行定期监测外，另安排有经验的监测人员定期对边坡进行巡视检查。检查内容如下：

1)地表、排水沟裂缝出现的位置、规模、方位、时间等；

2)滑移、坍塌发生的时间、位置、范围等；

3)地表植被歪斜情况，以及水质特征变化等。

一般情况下，巡视人员将按巡视检查内容对边坡做日常巡视检查，日常巡视检查至少每周一次，特殊情况应加强增加巡检次数。

每次巡视检查后作好现场记录，如有异常，复查后上报。定期将观测的资料及时整理，汇总后上报。

4 质保技术

4.1 过程控制技术

严格依据项目部的质保体系的规定和要求，针对本工程的实际工程特点，围绕廊道的机械开挖、破碎、运输、卸料等几方面进行施工质量的关键点加以控制。基坑负挖采取ITP签点放行，施工过程中应检查平面位置、水平标高、边坡坡度，并随时观察周围的环境变化，确保工程质量达到优良。

(1)机械开挖的质保控制

机械开挖的质保控制主要是开挖边线和标高的测量控制。因此，机械开挖前，利用测量仪器严格按照设计要求对开挖边界进行测量放线，并在现场用石灰粉进行标识，且由现场施工员、质检员随时对开挖标高和边界进行检查。

(2)边坡开挖的质保控制

边坡防护的质量控制主要是边坡的坡比控制。在机械开挖时，随着开挖深度的加深，一边开挖一边修整边坡，逐步进行边坡修坡和基坑围护。由质检员、安全员进行检查控制，及时对边坡坡比的开挖情况进行复核。

(3)防止超挖的质保控制

首先根据PS泵房负挖平面定位图绘制开挖负挖图，经过审核无误后方可使用。由于使用机械开挖，利用测量仪器严格按照设计要求对开挖标高进行测量放线布点。PS泵房在开挖临近基底时，过程中预留0.5 m以上的保护层不开挖。保护层开挖时派专业测量人员进行跟踪，控制标高进行施工，防止超挖。

4.2 误差控制和验收

竣工后的负挖工程必须在以下允许误差范围内：采用机械开挖，开挖按设计边线允许超挖≤15 cm；边坡的区域要求超出开挖线控制在0～-15 cm。

基底开挖不得出现欠挖，按设计标高允许超挖≤15 cm。基坑开挖时边坡按照图纸设计的坡比。

5 结束语

联合泵房负挖历时132 d。其中，负挖准备阶段：历时18 d；负挖施工阶段：历时92 d；基坑清理、验收移交：历时22 d。基坑负挖施工开挖到基坑验收移交历时114 d。各个施工区域的工期及进度进展情况如下：

1)第一层开挖(-0.30～-5.30 m)历时15 d；

2)第二层开挖(-5.30～-10.30 m)历时12 d；

3)第三层开挖(-10.30～-15.30 m)历时15 d；

4)第四层开挖(-15.30～-20.30 m)历时16 d；

5)第五层开挖(-20.30～-23.30 m)历时12 d；

6)第六层开挖(-23.30～-26.30 m)历时15 d；

7)第七层开挖(-26.30～-27.80 m)历时12 d；

8)第八层开挖(-27.80～-28.65 m/29.65 m)(预留0.5 m以上的保护层)历时11 d；

9)基坑清理、验收移交历时22 d。

整个联合泵房负挖分8层，仅仅用了132 d时间保质保量完成了40余万方的土方开挖任务，提前完成里程碑工期计划，移交土建结构专业单位,保证了联合泵房土建结构的按期开工，创造了在资源严重匮乏负挖施工的典范，对同类项目有一点的推广价值。