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建筑工程基坑开挖及边坡支护施工技术研究

摘要:建筑工程基坑开挖和边坡支护施工中,根据现场基本情况,制定有效的施工方案,落实各项施工技术要点是必要的。本文结合富兴广场工程实例,就建筑工程基坑开挖及边坡支护施工技术进行探讨分析,并提出具体的基坑开挖及边坡支护技术措施。实际应用表明,遵循上述施工技术措施,不仅能顺利完成施工任务,还能保证工程质量,也为后续工程施工创造条件。

关键词:基坑开挖;边坡支护;施工技术

当前,随着高层建筑在城市建设中所占据的份额越来越重,其基坑开挖及边坡防护工作也越来越受到业主、施工和监理等单位的重视。特别是在一些城市中心、人流密集的工地现场实施的基坑开挖工程更是应得到足够的重视。本文结合笔者施工工程实例,就基坑开挖及边坡支护施工技术进行探讨分析,希望能为类似工程施工提供启示。

1工程概述

(1)开挖深度。富兴广场位于龙岩市龙岩大道东侧,北侧为新州城,南侧为登高西路。该项目总建筑面积80219m2,基础形式为地基处理后采用片筏基础。基坑长约163.0m,宽约68.0m,基坑开挖深度8.50-11.0m,土方全部外运,施工工期短,场地范围小,施工组织难度较大。(2)地质特点。根据勘察报告,基坑开挖范围内地层分布(自上而下)为:①素填土;②细砂;②1砾砂;③卵石。(3)地下水概况。场地地下水主要是赋存于②卵石层中的孔隙潜水和⑥中风化灰岩及⑥1破碎灰岩中的岩溶承压水。根据详勘报告,岩溶承压水对基坑开挖无影响,场地的第四系稳定水位埋深在2.65-6.70m,标高介于319.43-321.31m,在基底附近。

2富兴广场基坑开挖工程施工技术

(1)基坑开挖工艺流程。根据设计要求和现场实际情况,工程施工流程为:清障→分层分段挖土→分层分段锚管、土钉喷锚支护施工→坑底土方开挖、清理→验槽。其中土方开挖与锚管、土钉喷锚支护、验桩工作配合,分层、分段开挖、支护,实行循环流水作业方式[1]。(2)土方开挖施工。土方按设计放坡,分层、分段、均衡开挖。开挖一层支护一层,上层未支护完,不得开挖下一层。每层开挖深度不超过2m,每段开挖长度小于15m,且应间隔开挖。开挖后及时对壁面修整,禁止超挖,挖出的土当班运走。出土坡道布置合理,做好支护措施。土方开挖顺序及速度根据监测结果及时调整[2]。土方开挖应避开雨季,开挖过程中应作好坑内滞水及大气降水疏导工作,确保坑内不积水。挖至坑底时预留不少于300mm厚采用人工开挖,承台及向下肋梁采用小勾机开挖。开挖后立即砌筑好砖模并按设计要求回填桩承台坑及肋梁四周,随即浇筑100mm砼垫层。挖土机在开挖土方时,严禁碰撞工程桩,桩体周围300mm和工程桩过密部位的桩间土方应采用人工清理,及时安排砍桩头工作。(3)土方施工。土方开挖施工时,在基坑边缘按分层分段要求,开挖长度25m左右,宽度不少于10m的工作面,使喷锚施工连续进行。在保证提供工作面的前提下,基坑中央土方根据土方挖运机械施工能力进行土方施工[3]。该基坑具有基坑深度大、土方量大、工期紧、变形控制要求高等特点,组织施工时合理选择施工机械,精心安排工作面,做到充分利用空间和时间,做好各工种、各工序配合,保持多机组连续作业。(4)基坑周边土方开挖。首先在喷锚支护段分层分段进行土方开挖,第一层从自然地面至-2.0m,第二层从-2.0m至-4.0m,第三层从-4.0m至-6.0m,第四层至坑底。坡面采用人工修理平整,平面方向由南向北开挖。(5)中央土方开挖。本场地地势呈外围高中部低的态势,采用分三-四次挖到位的施工方法。边坡坡度按设计要求确定,开挖过程中随时测量和修整,保持边坡坡度不变。该基坑不但开挖深度大,且出土口局限,无法形成封闭的运输线路,采用“由周边向中间,同时推进,根据锚喷施工的需求基坑周边分层、分段挖掘”的施工方法。运输车辆在原土面行走,不下基坑,第一层土方开挖根据第一层锚管的需要挖掘一条1m宽的沟槽直接装车外运,挖掘深度应至少比锚管孔标高低200mm,以方便锚管、土钉等工程施工[4]。等到有15m的长度(约10根锚杆左右)的锚杆工程施工完毕并达到设计强度后,即可继续往下挖掘。周边第二、三层土方开挖根据第二、三层锚杆施工的要求开挖2-3m的沟槽,开挖深度根据现场实际情况及设计要求确定,大约为1.1m。周边第四层土方同中央第三层土方一起开挖到位。车道最后收尾土方的挖掘,计划用4台挖土机(PC250型)多层接力,直接装车。工程土方全部外运,采用自卸汽车装载转运至效区土场,运距约10km。(6)降排水措施。基坑边坡顶四周设置400×400的砖砌截水明沟,与场外市政管沟连通。基坑底沿四周设400×400砖砌排水明沟(坡度0.5%)。每间隔15-20m设一个砖砌集水井(深度1500mm,采用¢800mm的水泥井圈),将水抽至坡顶的排水沟排入市政管沟。并且在基坑开挖中密切关注岩溶水水位变化。

3富兴广场工程基坑边坡支护施工技术

(1)基坑边坡支护工艺流程。工艺流程如下:边坡修整→定位放线→打入钢筋→挂铁丝岗→安装PVC泄水管→焊接拉结筋→喷射砼(如图1所示)。富兴广场工程基坑边坡支护施工工艺流程(2)边坡支护施工技术。坡面采用定位钢筋挂铁丝网,喷射C20混凝土,定位钢筋Ф16,定位钢筋长度为0.50m,坡顶竖向钢筋长度1m,定位钢筋在横向设置2根¢8加强筋,采用点焊连接,铁丝网规格为中1.65网格5cm,喷射混凝土厚度8cm。边坡修整采用人工清理,为确保喷射面的平整,此工序须挂线定位。对于土层含水量较大的边坡,在支护面层背层部插入长度为直径500mmPVC的水平包滤排水管,其末端伸出支护面层,间距为2m,梅花型布置,以便将喷混凝土面层后的积水排走[5]。定位放线按设计图纸由测量人员用¢8长30cm的钢筋钉入每一个土层的位置,伸出土面80mm。挂网及焊接拉结筋施工时,钢筋网片用插入土中的钢筋固定,与坡面间隙3-4cm,不应小于3cm,宜在喷射第一层混凝土后铺设,接结时上下左右一根对一根搭接绑扎,搭接长度应大于30cm。并不少于两点点焊,钢筋网片借助与接结筋与外端的弯勾焊接成一体。喷射混凝土作业应符合下列规定:喷射混凝土1∶2∶2(水泥:砂:石),细石混凝土(重量比),细骨料用中粗砂,粗骨料用粒径小于1.5cm的碎卵石,混凝土等级C20,为加速凝结可掺适量速凝剂。喷射作业分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上,一次喷射厚度不宜小于40mm。喷射混凝土时,喷头与受喷面应保持垂直,距离宜为0.6-1.0m。喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3-7h;注浆体与喷射混凝土面层强度达到设计强度70%后方可开挖下一层。喷射混凝土可根据地层情况,喷射作业时,空压机风量不宜小于9m3/min,气压0.2-0.5MPa,喷头水压不宜小于0.15MPa。(3)基坑边坡土钉墙支护施工。土方按设计放坡,分层分段均衡开挖,开挖一层支护一层,上层未支护完,不得开挖下一层,不得在大雨天开挖施工。每层开挖深度不超过2m,每段开挖长度小于15m,且应间隔开挖。开挖后应及时对坡面进行修整,坡面平整度允许偏差±20mm,坡面喷射混凝土支护前清除坡面虚土,方可进行支护[6]。上层注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后,方可开挖下层土方及下层土钉施工。土方开分层开挖,分别堆放,不使相互混杂,废弃土方及时运至指定弃土点。

4结束语

总之,上述建筑工程基坑开挖及边坡支护施工中,通过结合现场施工基本情况,落实各项技术措施,把握施工要点,保证每个施工环节质量合格,整个工程质量评定等级为合格,确保基坑的稳定与可靠,也为后续工程施工创造便利。因此,作为施工单位,要注重提高施工人员素质,让他们熟练掌握技术要点,并严格遵循工艺流程,从而顺利完成施工任务,促进建筑工程建设质量和效益提升

参考文献

[1]JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S].

[2]GB50330-2002建筑边坡工程技术设计规范[S].

[3]JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].

[4]GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].

[5]CCECE96∶97基坑土钉支护技术规程[S].

[6]GB50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范[S]

作者:陈慧兰 单位:福建一建集团有限公司

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