某地下人防工程土方開挖施工技術(shù)

康 濤

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西太原 030002)

1 工程概況

某地下人防工程地下共兩層，戰(zhàn)時功能為核6級常6級甲類人防物資庫。平時功能為地下一、二層為商業(yè)營業(yè)廳，并且有設(shè)備用房。地面標(biāo)高介于779.26～782.81，最大高差3.55 m。

本工程地基處理為鋼筋混凝土灌注樁，直徑為700 mm，共444根，其中包括5根試樁和10根錨樁，樁長約19 m。

2 成立土方施工小組

土方施工時，應(yīng)按審批后的方案進(jìn)行施工，不得隨意變更，如需變更應(yīng)經(jīng)過建設(shè)、監(jiān)理單位的認(rèn)同。由于本工程開挖深度較深，土方施工時，為了施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度，項目部成立土方施工小組，對土方施工進(jìn)行重點監(jiān)控。

3 施工準(zhǔn)備工作

3.1 作業(yè)條件

1)檢查圖紙和資料是否齊全，核對平面尺寸和坑底標(biāo)高，檢查圖紙相互間有無錯誤和矛盾;

2)研究土方開挖程序，明確各專業(yè)工序間的配合關(guān)系、施工工期的要求，并向參加施工的人員進(jìn)行技術(shù)交底;

3)摸清工程場地情況，收集施工需要的各項資料，包括施工場地的地形、地貌、鄰近建筑物、地下管線、電纜等情況;

4)將施工區(qū)域內(nèi)的所有障礙物進(jìn)行清除，將施工場地上的舊有房屋、臨時建筑等進(jìn)行拆除;

5)將建筑物開挖范圍內(nèi)的場地進(jìn)行平整;

6)在施工區(qū)域設(shè)置好臨時性的排水溝，將地面水排走，防止坡頂雨水流入基坑內(nèi);

7)根據(jù)現(xiàn)場的情況，修筑臨時的道路，供土方運輸車輛行走;

8)在基坑開挖前，基坑開挖范圍內(nèi)的所有軸線樁和水準(zhǔn)點都要引出施工活動區(qū)域以外，用大方木樁深打后釘上鐵釘并用混凝土加以保護(hù)。

3.2 施工機(jī)具

1)挖土機(jī)械。

兩臺WY300反鏟挖掘機(jī)和三臺小型挖掘機(jī)(SWE50型)、兩臺載機(jī)(50型)、五輛自卸汽車等。

2)一般機(jī)具。

鐵鍬、手推車、小線、卷尺、大鋼尺等。

4 施工方案

本工程的土方開挖采用大開挖進(jìn)行施工。由于本工程場地有限，無法一次性將基坑土方開挖完成，分三個施工段進(jìn)行開挖，第一個施工段為36軸～39軸，長度為25 m;第二個施工段為39軸～56軸，長度為136 m;第三個施工段為56軸～70軸，長度為112 m。本工程土方實際平均開挖深度為11.203 m，分三層進(jìn)行開挖，每層開挖深度為3.73 m。

根據(jù)現(xiàn)場道路情況，采用兩臺WY300反鏟挖掘機(jī)在基坑上開挖，五臺自卸汽車進(jìn)行運輸，由于施工場地有限，無法堆放土方，將挖出的土方運出場地。

本工程的支護(hù)為地下連續(xù)墻和樁支護(hù)，冠梁、鋼支撐、錨索的標(biāo)高、尺寸等均按設(shè)計圖紙進(jìn)行施工。

4.1 測量放線

施工進(jìn)場后，立即對控制點測量、復(fù)核，建立平面測量控制網(wǎng)。布設(shè)符合實際要求的水準(zhǔn)測量線路，按照精密水準(zhǔn)測量要求施測。測量完成的控制點必須上報監(jiān)理工程師，經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核合格后方可投入使用。

4.2 導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻施工全部采用商品混凝土，為便于施工，導(dǎo)墻分為墊層、面趾施工，配筋、砌筑、支模、澆筑混凝土。導(dǎo)墻施工完畢后，應(yīng)及時進(jìn)行墻內(nèi)支撐及回填。

4.3 導(dǎo)墻施工要點

導(dǎo)墻應(yīng)筑于密實的地基上，對管線拆除區(qū)域和水渠區(qū)域?qū)Φ鼗鶓?yīng)進(jìn)行換填碾壓，要妥善處理。

導(dǎo)墻混凝土養(yǎng)護(hù)期間，重型機(jī)械設(shè)備不應(yīng)在導(dǎo)墻附近作業(yè)或停置，以防墻體開裂和位移。

4.4 成槽工程

1)挖槽時，必須嚴(yán)格按照確定的施工順序進(jìn)行開挖，按間隔一個槽段施工法進(jìn)行。

2)任何一個槽段開挖前，均需重新調(diào)整抓斗的垂直度及水平度，校正監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，并確保抓斗平行導(dǎo)墻，自然入槽。

3)挖槽過程中，應(yīng)自始至終認(rèn)真觀察監(jiān)測系統(tǒng)，X軸、Y軸任一方向偏差超過允許值時，應(yīng)立即啟動糾偏系統(tǒng)進(jìn)行糾偏，確保槽壁垂直度符合設(shè)計要求。

4.5 泥漿工程

1)采用復(fù)合鈉基膨潤土和少量純堿。

為解決常規(guī)泥漿在地下墻施工中，尤其是在超深地下墻施工中其護(hù)壁性能、攜渣能力、穩(wěn)定性、回收處理等種種方面的不足，我們選用復(fù)合鈉基膨潤土泥漿。

2)泥漿材料特性。

鈉基膨潤土是一種較高造漿率、添加特制聚合物的200目鈉基膨潤土。它具有以下特性:

a.泥漿化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，攜砂能力強(qiáng);

b.低密、低切力;

c.配制簡單，快速，作用時間長;

d.泥漿穩(wěn)定性好，懸浮渣能力強(qiáng)。

3)泥漿配制。

采用專用泥漿池將膨潤土和攪拌筒先行攪拌后，入池中，用泥漿泵反復(fù)抽動泥漿，同時用氣泵攪拌泥漿，使膨潤土充分水化，達(dá)到施工用泥漿標(biāo)準(zhǔn)。

4.6 鋼筋籠制作工程

4.6.1 鋼筋籠制作

1)鋼筋籠制作是在現(xiàn)場特制平臺上進(jìn)行的，鋼筋籠平臺是用140 mm工字鋼焊成的平面框架結(jié)構(gòu)，其縱橫垂直，周正水平，整體穩(wěn)固。

2)鋼筋籠加工時，先吊裝拼接“工”字鋼，鋪設(shè)橫筋，再鋪設(shè)縱向筋，并焊接牢固，然后焊接組裝鋼筋桁架，再焊接上層橫向筋及縱向筋，最后焊接鎖邊筋、吊筋、防繞流鋼板、預(yù)埋件、預(yù)埋鋼筋及保護(hù)墊塊。

3)在焊接鋼筋桁架時，應(yīng)按照要求預(yù)留出灌注管的位置，兩導(dǎo)管的間距不應(yīng)大于3.0 m，導(dǎo)管距槽段端部的距離不應(yīng)大于1.5 m。

4.6.2 鋼筋籠吊放

根據(jù)本工程設(shè)計鋼筋籠的形狀及重量，鋼筋籠起吊使用180 t履帶吊，80 t履帶吊做副吊，鋼筋籠吊放時的施工要點如下:

1)鋼筋籠經(jīng)驗收合格后方可起吊。

2)起吊時，吊車臂下不得有行人停留或通過。

3)起吊后，在運行過程中不得產(chǎn)生大幅度搖晃，以免使鋼筋籠產(chǎn)生變形。

4.7 成墻工程

灌注混凝土是地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵工序之一，因此，必須充分作好準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)工序管理，確保成墻工程優(yōu)質(zhì)、快速、順利實施。

4.8 混凝土質(zhì)量和運輸

1)采用商品混凝土，混凝土的配合比應(yīng)通過實驗確定，其性能應(yīng)滿足設(shè)計要求的抗壓、抗?jié)B等指標(biāo)與適宜的模量。

2)混凝土拌和及運輸能力應(yīng)不小于計劃澆筑強(qiáng)度的1.5倍，根據(jù)槽段劃分長度而確定澆筑速度，混凝土供應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足40 m3/h～60 m3/h。

3)混凝土運輸:采用容積混凝土車運至槽口，分別送入各灌注導(dǎo)管。

4)混凝土澆筑前的準(zhǔn)備工作要點:

a.為確?；炷恋倪B續(xù)性，現(xiàn)場保證至少兩輛混凝土運輸車等待澆筑。

b.按設(shè)計規(guī)定的位置安裝導(dǎo)管，并檢查導(dǎo)管內(nèi)壁光潔程度，清理雜物，檢查接口密封情況。

c.導(dǎo)管安放好后，其底部與槽底距離為300 mm～500 mm。

5 土方開挖

1)根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)情況(現(xiàn)場土質(zhì)為粉土)，土方開挖采用兩臺反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，五臺自卸汽車進(jìn)行運輸。

2)基坑開挖采用大開挖流水施工，39軸～42軸處無法放坡開挖，邊坡進(jìn)行支護(hù)，42軸～70軸開挖進(jìn)行放坡，采用臺階式放坡，臺階寬度為10 m，開挖坡度為1∶1。

3)土方開挖前，根據(jù)圖紙定出建筑物的位置，并且將土方開挖邊線撒出。

4)先將土方開挖至自然地坪以下1.5 m(絕對高程為779.00)，施工36軸～39軸處第一道冠梁、腰梁及鋼支撐。待第一道冠梁、腰梁和鋼支撐施工完成后，開始開挖第二步土方，開挖3.5 m深，即絕對高程為775.50。開始施工第二道冠梁、腰梁和鋼支撐。待第二道冠梁、腰梁、鋼支撐及錨索施工完成后，開始進(jìn)行第三步土方開挖，開挖深度為3.5 m，即絕對高程為772.00。開始第三道冠梁、腰梁和鋼支撐施工。

5)施工作業(yè)面寬度從基礎(chǔ)外邊線外擴(kuò)1 500 mm，主要考慮基礎(chǔ)施工時搭設(shè)外防護(hù)為雙排外腳手架。

6)在開挖過程中，應(yīng)隨時檢查基坑的中心線和幾何尺寸，如發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。

7)土方開挖時，邊開挖邊檢查坑底寬度及坡度，不夠時及時修整。挖至設(shè)計標(biāo)高時，檢查坑底的尺寸和邊坡的坡度，再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡、清底。

8)在開挖最后一步土方時，應(yīng)用水平儀進(jìn)行抄平，控制基底的標(biāo)高，以防超挖。

9)基坑開挖應(yīng)盡量防止對地基土的擾動，為了避免破壞基底土，應(yīng)在基底預(yù)留20 cm厚的土層與樁間土同時采用人工進(jìn)行開挖。

10)機(jī)械施工挖不到的土方，應(yīng)隨時配合人工進(jìn)行挖掘，并用手推車將土方運到機(jī)械能挖到的地方，以便能及時運走。

11)基坑底開挖至設(shè)計標(biāo)高后，柱下承臺和后澆帶處土方采用小型的反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行土方開挖，采用3臺小型反鏟挖掘機(jī)將土方倒運出基坑，然后采用自卸汽車將土方運出施工現(xiàn)場。小反鏟挖掘機(jī)采用25 t汽車吊吊入基坑內(nèi)進(jìn)行施工。

12)為防止雨水浸泡基坑，施工時人工修整排水溝，將雨水就近排入降水井內(nèi)，采用水泵集中將雨水抽出基坑。

13)監(jiān)測:土方開挖時，派專人進(jìn)行觀測基坑和基坑周圍的建筑物，如有情況，立即停止開挖;在39軸南北兩側(cè)有兩座建筑物，設(shè)置沉降觀測點和垂直觀測點，用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀對建筑物進(jìn)行監(jiān)測;每天對回灌井的水位進(jìn)行觀測，如發(fā)現(xiàn)水位下降，及時進(jìn)行回灌，做好各項監(jiān)測記錄。