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        超大面積深基坑土方開(kāi)挖施工技術(shù)

        2021-01-06 02:37:01卓彥良
        河南建材 2021年9期
        關(guān)鍵詞:盆式土坡挖土

        卓彥良

        江西省贛州昌順工程建設(shè)監(jiān)理有限公司(341000)

        0 前言

        隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,建筑行業(yè)得到充足發(fā)展機(jī)會(huì)。作為影響建筑工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),深基坑土方開(kāi)挖工程質(zhì)量是建筑工程在后續(xù)施工,以及投入使用重要影響因素[1~2]。中高層、超高層建筑逐漸增加,超大面積深基坑土方開(kāi)挖已經(jīng)成為常態(tài)。但是土層土質(zhì)、交通道路的影響因素會(huì)增加超大面積深基坑土方開(kāi)挖難度,所以采用科學(xué)、合理的施工技術(shù)才能保障施工安全與質(zhì)量。

        1 超大面積深基坑土方開(kāi)挖技術(shù)

        1.1 放坡挖土

        作為超大面積深基坑土方開(kāi)挖常見(jiàn)技術(shù),放坡挖土需要設(shè)置不同寬度平臺(tái),實(shí)現(xiàn)土方分層挖掘。平臺(tái)寬度雖然不同,但是都要保證在1.5 m以上。超大面積深基坑土方開(kāi)挖的安全系數(shù)主要由土體性質(zhì)與基坑大小共同決定,所以在開(kāi)挖前應(yīng)當(dāng)采取圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單分條法,對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)[3~5]。要使用總應(yīng)力法與固結(jié)快剪峰值指標(biāo)結(jié)合方法,對(duì)固結(jié)土體進(jìn)行抗剪強(qiáng)度測(cè)試。通常情況下,在雨季不建議使用放坡挖土技術(shù),可以在少雨季節(jié)進(jìn)行正常挖土施工,從而保障土方排水通暢。如果在土方開(kāi)挖施工作業(yè)時(shí),坑內(nèi)存有積水,則需要使用釋放方法排出積水,降低坑內(nèi)水位,避免地表水回滲影響土方開(kāi)挖。在土方開(kāi)挖過(guò)程中,外露土坡要采取適當(dāng)方法進(jìn)行保護(hù),以減少坑外主動(dòng)土對(duì)基坑造成過(guò)多壓力。

        1.2 逆作法挖土

        逆作法挖土是先對(duì)地下室樓板結(jié)構(gòu)從上至下進(jìn)行施工,再進(jìn)行常規(guī)土方開(kāi)挖。地下室樓板結(jié)構(gòu)擁有一定剛度與抗壓強(qiáng)度,從而為基坑提供支撐作用。逆作法挖土就是利用這種支撐基坑作用,實(shí)現(xiàn)土方開(kāi)挖。搭建樓板結(jié)構(gòu)要早于地下室柱,需要對(duì)樓板結(jié)構(gòu)添加豎向臨時(shí)支撐。逆作法挖土正常施工順序?yàn)檠氐叵率逸S線、支護(hù)結(jié)構(gòu)向下施工,并在關(guān)鍵部位設(shè)置支撐柱,用于承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)自重與其他壓力。對(duì)于開(kāi)挖深度要嚴(yán)格控制,利用盆式開(kāi)挖方法對(duì)土方整體進(jìn)行開(kāi)挖,從而保障土方開(kāi)挖順序,再進(jìn)行逐層下挖,并對(duì)地下梁板進(jìn)行澆筑,直到封頂?shù)装逋瓿?。因?yàn)榈孛?層樓面施工是逆作法挖土施工的前提條件,1層樓面施工也同樣是上部結(jié)構(gòu)施工的基礎(chǔ),所以地下土方開(kāi)挖與地上結(jié)構(gòu)施工互不影響,可以在地面1層樓面施工完畢后同時(shí)進(jìn)行作業(yè)[6~9]。因?yàn)槟孀鞣ㄍ谕潦腔诟邔咏ㄖ碛卸鄬拥叵率以O(shè)計(jì),所以在超高層建筑應(yīng)用較為廣泛。發(fā)達(dá)國(guó)家如美、日、德等國(guó)家廣泛使用。如日本讀賣新聞社大樓,地上9層地下6層,使用逆作法挖土,讓地下與地上同時(shí)作業(yè),有效縮短工期6個(gè)月。雖然逆作法挖土無(wú)論是理論要求還是應(yīng)用實(shí)踐,都得到廣泛認(rèn)可,但是仍是一種特殊施工方法,只能在常規(guī)土方開(kāi)挖不方便的情況下使用,不建議在設(shè)計(jì)時(shí)將逆作法挖土作為主要方法。

        1.3 盆式挖土

        盆式挖土就是將區(qū)域中間土體挖出,再挖除四周預(yù)留土坡,如同花盆一樣的挖土方式。盆式挖土可以利用周圍土坡充當(dāng)圍護(hù)墻作用,還可以有效降低圍護(hù)墻變形概率。在施工時(shí),大量外運(yùn)土方不現(xiàn)實(shí),可以利用提升土方穩(wěn)定性,為外運(yùn)土方提供方便。而土坡寬度、高度與坡度是否穩(wěn)定,將直接影響盆式土方開(kāi)挖方式是否安全可靠。土坡規(guī)模不宜過(guò)小,避免土坡失去圍護(hù)墻支撐意義。但是土坡坡度也不宜過(guò)大,否則會(huì)因土坡失去穩(wěn)定性,喪失圍護(hù)墻支撐效果[10]。所以,加強(qiáng)土坡寬度、高度與坡度的檢測(cè),才是保證土坡支護(hù)效果的重點(diǎn)。盆式挖土可以在支護(hù)結(jié)構(gòu)完善時(shí),在土方中心位置開(kāi)挖,尤其是塔樓與裙樓連接位置的地下室,使用盆式挖土可以對(duì)整體施工作業(yè)提供便利性。但是盆式挖土的土方無(wú)法實(shí)現(xiàn)一次性外運(yùn),需要先將土方提升到深坑外地面,然后裝車外運(yùn)。

        2 土方開(kāi)挖質(zhì)量控制重點(diǎn)

        2.1 坡頂排水溝與防護(hù)欄

        使用放坡挖土?xí)r,應(yīng)當(dāng)每隔固定距離對(duì)剖面坡頂排水溝中心軸線平面位置進(jìn)行標(biāo)記,對(duì)剖面的轉(zhuǎn)點(diǎn)位置也要進(jìn)行同樣作業(yè)。測(cè)量該位置高度,確定跑水溝開(kāi)挖深度與寬度,利用機(jī)械或人工方式開(kāi)挖。開(kāi)挖結(jié)束后,在排水溝邊側(cè)使用墻機(jī)磚進(jìn)行砌筑,并使用砂漿對(duì)排水溝底抹平。排水溝通常采用0.3%坡度,將中間積水向兩側(cè)位置排出。但是需要在基坑四個(gè)頂角位置設(shè)置沉淀池,將坡頂?shù)乇硭?、外界流水,以及從基坑抽出積水進(jìn)行匯集,將泥砂沉淀后,才能將水排入市政管網(wǎng)中,避免泥砂進(jìn)入市政管網(wǎng)管道,影響管道正常使用[11~12]?;臃雷o(hù)欄建議使用鋼管立柱,并對(duì)立柱間距、埋深、外露地面高度進(jìn)行檢測(cè),使其符合國(guó)家施工規(guī)范。要保障防護(hù)欄桿與坡頂邊線間距,避免距離過(guò)近或過(guò)遠(yuǎn)。注意防護(hù)欄材料與質(zhì)量安全,不合格材料禁止作為防護(hù)欄使用。

        2.2 逆作法施工

        因?yàn)槟孀鞣ㄍ谕列枰獓?yán)格落實(shí)作業(yè)工序,所以在施工時(shí)要堅(jiān)持先做好支撐柱設(shè)置,然后才能進(jìn)行土方開(kāi)挖,并對(duì)開(kāi)挖深度與范圍進(jìn)行控制,隨時(shí)監(jiān)測(cè)隨時(shí)調(diào)整,避免過(guò)多開(kāi)挖給施工造成影響。開(kāi)挖施工時(shí)會(huì)有較多運(yùn)送土方車輛,從坡道進(jìn)入基坑,裝載土體后又會(huì)從坡道離開(kāi)基坑,這種汽車會(huì)帶給深基坑壓力,所以需要進(jìn)行截樁,從而保護(hù)管樁不受到影響。開(kāi)挖前應(yīng)當(dāng)在基坑四周位置額外設(shè)置滲水與積水坑,利用流水段開(kāi)挖層次高度差,作為降水排水措施。還需要對(duì)承臺(tái)挖土邊線、標(biāo)高等進(jìn)行測(cè)量,方便后續(xù)挖土與清土作業(yè)。一旦因外界對(duì)深基坑造成過(guò)大壓力,產(chǎn)生土方的回落情況,應(yīng)立即停止現(xiàn)有作業(yè),讓車輛緩慢開(kāi)離深基坑,并對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的位置進(jìn)行加固處理。在加固處理后還要對(duì)深基坑整體強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試,確認(rèn)后繼續(xù)進(jìn)行土方作業(yè)。

        2.3 錨桿施工

        使用盆式開(kāi)挖技術(shù)時(shí),應(yīng)當(dāng)保證每個(gè)斷面開(kāi)挖次數(shù)與錨桿排數(shù)成正比,從而保障機(jī)械開(kāi)挖深度可以有效保證支護(hù)施工順利進(jìn)行。如果施工環(huán)境的局部地質(zhì)情況較差,可以適當(dāng)減少開(kāi)挖深度與長(zhǎng)度,保護(hù)基坑內(nèi)部安全。錨桿間距、埋深也需要基于地質(zhì)情況,根據(jù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行調(diào)整,采用適合角度將錨桿打入土體。選擇合適的鋼筋作為錨桿,其長(zhǎng)度要與地質(zhì)情況相符。如果在鉆孔時(shí)出現(xiàn)孔洞塌方,則需要及時(shí)清理孔內(nèi)雜物,采取適當(dāng)手段確保錨桿順利打入。安放錨桿要注意禁止用外力對(duì)錨桿進(jìn)行扭曲、壓彎,影響打入效果。在錨桿安放完畢后,注漿工作也要及時(shí)進(jìn)行,確保漿體強(qiáng)度,避免注漿壓力下降。

        3 結(jié)語(yǔ)

        在超大面積深基坑土方開(kāi)挖作業(yè)中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實(shí)際情況與施工條件,采用不同開(kāi)挖技術(shù)相結(jié)合的方式,從而規(guī)避不同開(kāi)挖技術(shù)缺點(diǎn),保障施工質(zhì)量。而且要對(duì)土方開(kāi)挖進(jìn)行科學(xué)合理的組織管理,從而提高土方開(kāi)挖工作效率。

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