論建筑工程中深基坑施工技術(shù)
關(guān)鍵詞：建筑工程；深基坑；施工技術(shù)
隨著我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，深基坑隨處可見，以下是闡述軟土深基坑施工應(yīng)遵循的原則和應(yīng)掌握的技術(shù)措施。在軟土深基坑的挖土工程中必須按科學合理的方法施工，否則同樣會造成工程質(zhì)量或安全事故發(fā)生，會產(chǎn)生坑內(nèi)工程樁傾斜斷裂，或引起基坑圍護結(jié)構(gòu)裂縫以至坍塌，甚至釀成重大的安全事故。理工論文
1挖土施工的準備
軟土深基坑挖土施工前應(yīng)掌握下列資料和情況：
(1)分析工程地質(zhì)勘察報告中軟弱土層分布情況與土層的物理力學性質(zhì)及其厚度，基坑開挖面涉及哪些軟弱土層。
(2)了解基坑周邊環(huán)境，有否需要保護的淺基房屋、道路及路面下的永久性管線分布情況，周邊道路的車輛運行情況，哪些需要重點保護。
(3)熟悉基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙，對樁墻結(jié)合內(nèi)支撐式圍護、水泥攪拌樁重力式擋墻、土釘墻或復合式土釘墻、地下連續(xù)墻等不同的基坑圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)掌握其特點，有針對性地提出基坑挖土方法及應(yīng)急措施。
(4)熟悉地下室工程圖紙，包括樁基工程情況，分析基坑各區(qū)段的挖深、承臺、基礎(chǔ)梁、后澆帶的分布情況，地下室各層梁板標高，并校核基坑圍護方案中的計算挖深以及拆撐措施是否準確、可行。
(5)根據(jù)上述各方面的條件及資料，認真編制基坑挖土施工方案，方案的主要內(nèi)容包括：基坑工程概況、挖土施工準備、組織管理機構(gòu)、挖土施工部署、機械配備計劃、挖土施工方法、挖土進度計劃、安全與環(huán)境保護措施、應(yīng)急措施等。
2基坑挖土原則及施工部署
2.1挖土遵循的原則
軟土深基坑挖土必須遵循《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50202—2002))>第7.1.3條與《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程(DB33/T1008—2000)》第13.8.2條的規(guī)定：土方開挖的順序、方法必須與基坑圍護設(shè)計工況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。深基坑土方工程驗收必須保證支護結(jié)構(gòu)安全和周圍環(huán)境安全為前提，即控制基坑變形位移不超過允許值。
2.2平面分區(qū)布置
大型基坑的平面分區(qū)挖土部署，根據(jù)工期要求、挖土機械的作業(yè)條件與圍護結(jié)構(gòu)的支撐布置情況以及出土口布置來劃分，通�？梢詫螢榻鐒澐譃閿�(shù)個區(qū)段，以盡量避免運土汽車在對撐頂面行走，每個區(qū)段中又以底板的后澆帶為界，分成若干個小塊，以控制挖土先后的順序，每個挖土區(qū)段以出土口為基準，先遠后近地開挖，畫出挖土平面布置圖，布置運土坡道，并考慮好坡道寬度、坡度。
2.3豎向分層部署
基坑豎向分層挖土部署，針對圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計的工況，例如有一道內(nèi)支撐的基坑，第1層應(yīng)挖至支撐底，施工好混凝土內(nèi)支撐并達到一定強度后，開挖第2層土方，至底板底(保留20～30cm人工修土)，第3層土方指人工開挖承臺、基礎(chǔ)梁及坑中坑的土方。上述第l層、第2層土方采用反鏟機械挖土，又根據(jù)每層厚度可用數(shù)臺反鏟挖機接力式挖運土方，以控制實際每層挖土厚度不超過2m。在控制坑內(nèi)土方高差的同時控制好臨時邊坡的坡度。
2.4土釘墻圍護的豎向分層部署
基坑采用土釘墻圍護，應(yīng)按照每排土釘?shù)呢Q向間距，控制每層挖土的厚度，通常上下排土釘?shù)呢Q向間距不超過1.5m。嚴禁挖機超挖土方，即挖出第一排土釘?shù)淖鳂I(yè)面，待土釘施工并且在土釘注漿C,R泥漿或水泥砂漿)達到一定強度后，方可開挖第二排土釘?shù)淖鳂I(yè)面。待各排土釘全部施工后，方可分層開挖中心島的土方。
3挖土的施工工藝流程與主要施工機械
3.1施工工藝流程
以基坑圍護采用樁墻兩者結(jié)合式道內(nèi)支撐的2層地下室為例，其施工工藝流程為：設(shè)地表排水明溝及地表護坡第一階段挖土至支撐底圍檁、支撐施工及養(yǎng)護第二階段挖土人工修土挖承臺、地梁及電梯井深坑土方至設(shè)計標高，并設(shè)好墊層、磚胎膜施工基礎(chǔ)梁板坑周邊澆混凝土換撐帶地下2層柱墻與地下1層梁板澆換撐帶混凝土及養(yǎng)護拆除支撐地下1層柱墻結(jié)構(gòu)外墻防水施工基坑四周分層回填夯實。
在基坑底部土質(zhì)比較軟弱的情況下，由于承臺、地梁的混凝土墊層與磚胎膜施工時間較長，不利于基坑穩(wěn)定，故宜先施工底板的混凝土墊層，再彈線開挖承臺、地粱，以減少基坑底的暴露時間。
3.2挖土施工機械
基坑挖土的主要施工機械有：普通與長臂液壓反鏟式挖掘機，長臂反鏟挖掘機的挖土半徑與挖土深度均較大，挖土機械的數(shù)量依據(jù)基坑分區(qū)及分層開挖的土方工程量、作業(yè)面大小、工期長短來決定。
3.3運土施工機械
基坑運土機械常用自卸汽車，也可用鏟運機(推土機)，白卸汽車的裝土重量多為lOt，一臺反鏟挖機配幾臺自卸汽車，應(yīng)以土方運輸距離的長短來確定。人工修挖的土方可用塔吊配合運出，坑外裝車。
3.4排水與降水機械
基坑排水機械常用潛水泵，型號可為QY一15型與QY一25型，其數(shù)量根據(jù)基坑面積與季節(jié)雨量的大小配備，若土層滲透系數(shù)大，應(yīng)布置井點降水設(shè)備，采用輕型井點或深(管)井降水。
3.5其它機械設(shè)備
挖土的其它機械設(shè)備指測量儀器、鋼質(zhì)路基板和基坑應(yīng)急措施采用的設(shè)備材料，如qb377鋼管、簡易槽鋼式鋼板樁等，以及空壓機帶動的風鎬等拆撐機械。
4挖土施工技術(shù)
基坑挖土依據(jù)地質(zhì)土層情況與基坑圍護結(jié)構(gòu)的不同情況，分為全面分層式開挖、中心島式開挖與盆式開挖，均應(yīng)做到分層、分塊、對稱、限時開挖。同時，基坑挖土應(yīng)按五邊法施工：邊挖土、邊鑿超高樁、邊鋪片石或碎石墊層、邊澆混凝土墊層、邊砌磚胎膜。
4.1分層挖土施工方法
基坑每區(qū)段的分層挖土施工有3種方式，第1種方式是大面積式分層挖土，每層挖土厚度不大于2m，此法的優(yōu)點是符合基坑圍護設(shè)計工況，缺點是挖土后的軟弱土為淤泥或淤泥質(zhì)黏
土，則應(yīng)回填塘渣或建筑垃圾或鋼質(zhì)路基板，否則挖機尤其是載重汽車會陷入軟土中無法行走。第2種方式是中心島式分層挖土，即基坑周邊分層挖到支撐底或土釘墻的最底排并施工支撐或土釘墻后，最后開挖中心島土方，采用多臺反鏟接力式傳送土方至自然地面裝車運出基坑，其分層厚度也不應(yīng)大于2mm，且臨時邊坡角控制在1:3-l:2以內(nèi)，臨時堆土高度不大于0.6m。臺階式分層挖土剖面如圖1所示。第3種方式是盆式開挖，適用于基坑四周下部布置有斜撐、留置三角土有利于穩(wěn)定圍護結(jié)構(gòu)的情況。
圖1臺階式分層挖土示意圖
4.2支撐下方的挖土方法
基坑支撐下方的挖土方法有2種，第1種方法是采用小型反鏟挖機鉆到支撐下挖土，然后接力式傳送土方到自卸汽車上，此方式需要支撐下可挖高度在3m以上，以保證小型反鏟挖機
的操作空間。第2種方法是采用長臂反鏟機站在支撐頂作業(yè)，作業(yè)前應(yīng)在支撐頂回填塘渣且鋪墊鋼質(zhì)路基板，且應(yīng)保證停機的支撐下土方不松動，避免挖土作業(yè)負荷時壓斷支撐，若自卸汽車也需要在支撐頂行走，則應(yīng)按棧橋設(shè)計對支撐截面配筋加固，支撐的立柱也應(yīng)具備相應(yīng)的承載能力。
4.3保護工程樁及圍護樁墻的技術(shù)措施
基坑中的工程樁應(yīng)在挖土中重點保護，尤其是超高的預應(yīng)力混凝土管樁抗側(cè)移的剛度弱，更應(yīng)注意保護。具體措施如下：
�。�1）超高較大的管樁挖土前作標識，引起挖土人員的注意，運土道路應(yīng)回避超高樁。把高出設(shè)計標高2m以上的樁分2次截樁，減少挖土中由于土體位移時因樁身阻力而引起工程樁偏位或斷裂。
(2)挖機挖土的臨時邊坡角控制在1:2之內(nèi)，淤泥土中控制在1:3內(nèi)。
(3)禁止挖機鏟頭碰撞超高工程樁，應(yīng)先挖近機側(cè)土方，再挖另三方的土方。
(4)自卸汽車站在挖機后方裝土，即挖土機旋轉(zhuǎn)180°裝土，避免邊坡壓力過大。
(5)大雨天禁止挖土，因雨水軟化土層，導致臨時邊坡位移甚至塌方。
(6)控制運土坡道的坡角在15°以內(nèi)，坡道墊塘渣或建筑垃圾，增大坡道摩擦力。
(7)控制在土方開挖后24h內(nèi)(爭取12h內(nèi))，快砌、快澆基底墊層，以穩(wěn)定圍護樁墻。
(8)嚴禁超挖，包括未設(shè)相應(yīng)支撐前的撐底超挖(尤其是采用鋼管支撐時)，以及當?shù)椎乐蜗驴臻g不足，強行進入挖機，必然造成超挖。當基坑開挖至底板墊層底時，立即統(tǒng)片式澆搗混凝土墊層，然后切割承臺地梁處混凝土墊層并人工開挖承臺、地梁土方。
(9)坑中坑落差較大時，應(yīng)用長臂反鏟挖土，挖土機站點離開攪拌樁擋墻或圍護的松木排樁。
(1O)為保護圍護樁墻，避免產(chǎn)生過大的位移變形，可采用分塊跳挖的方法，間距可控制在lOm以內(nèi)，挖完土方立即澆搗混凝土墊層。
4.4人工修土方法
在機械開挖土方后，仍有大量的土方需人工修土，必須確保人工修土的勞動力，邊修邊運土，把修出的土由機械帶走，或用塔吊運輸出坑外裝車，使基坑支護及土方開挖能形成有效的流水施工，減少坑底土的暴露時間。
5基坑挖土的其他注意事項
5.1基坑挖土的安全注意事項
挖土人員應(yīng)戴好安全帽，開挖前由總包方進行安全和質(zhì)量交底后方可全面開挖，基坑底與地面應(yīng)有安全可靠的上下坡道、爬梯，以便施工人員應(yīng)急及時疏散，基坑周邊要設(shè)防護欄桿，高度不低于1.2m，且應(yīng)有踢腳橫桿，并漆上醒目顏色，達到標化文明施工�，F(xiàn)場施工機械多，配合的工種多，各類機械、各工種要遵守安全操作規(guī)程，注意相互間保持安全距離，挖、卸土場出入口要設(shè)安全崗，配備專人指揮車輛。
5.2環(huán)境保護注意事項
要遵守工地有關(guān)環(huán)衛(wèi)、市容、場容管理的有關(guān)規(guī)定，汽車駛出現(xiàn)場前要配備專業(yè)人員檢查裝土情況，關(guān)好車槽，拍實車槽內(nèi)土方，以防途中撒土，影響市容。大門口設(shè)置洗車槽，并且用水沖洗輪胎，保持場外道路文明整潔。
5.3基坑施工測量及監(jiān)測
基坑施工測量包括底板、定位軸線、基礎(chǔ)梁、承臺及柱、墻的平面位置及標高的測設(shè)。還有基坑圍護的監(jiān)測，包括坑邊深層土體位移監(jiān)測、支撐軸力監(jiān)測、樁墻頂及坑邊地面的沉降監(jiān)測，以及鄰近的建筑與道路管線監(jiān)測等。以監(jiān)測的信息指導基坑挖土施工，當監(jiān)測出基坑圍護結(jié)構(gòu)變形超過報警值時，應(yīng)立即采取應(yīng)急措施。
