劉菱

廣州市盾建建設(shè)有限公司 廣東 廣州 510000

基礎(chǔ)土方的施工質(zhì)量直接影響建筑的承重能力與穩(wěn)定性，與其他建筑類型相比，房屋建筑的土方施工在安全性、隱蔽性、承載性等方面的要求更高，基礎(chǔ)土方所選擇的施工技術(shù)與建筑的使用壽命密切相關(guān)，而施工技術(shù)又很大程度上決定了施工質(zhì)量[1]。因此，只有重視基礎(chǔ)土方的施工技術(shù)，做好施工質(zhì)量與安全管理，才能減少施工風(fēng)險(xiǎn)，保證房屋建筑質(zhì)量。尤其是高層建筑，占地面積更大、基礎(chǔ)更深，需要開挖大量土方，很大程度上增加了基礎(chǔ)土方的施工難度。所以，要想保證房屋建筑的整體施工質(zhì)量，必須夯實(shí)基礎(chǔ)工作，制定科學(xué)合理的土方施工方案。

1 基礎(chǔ)土方施工存在的主要問題

1.1 填土操作不規(guī)范

施工人員的專業(yè)水平、責(zé)任心、綜合素養(yǎng)，會(huì)對(duì)基礎(chǔ)土方施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。所以，建筑公司需要組建一支優(yōu)秀的、高素質(zhì)的施工團(tuán)隊(duì)，要求施工人員熟悉基礎(chǔ)土方的施工方法、施工技術(shù)，保證能按照設(shè)計(jì)圖紙的要求規(guī)范施工。然而，現(xiàn)階段的施工人員主要以農(nóng)民工為主，學(xué)歷水平和專業(yè)能力普遍較低，上崗前為接受專業(yè)培訓(xùn)，在基礎(chǔ)土方施工中經(jīng)常存在違規(guī)操作，比如沒有足夠重視填土材料，材料中摻雜了腐蝕土，造成土壤中的水分大量增加。填土夯實(shí)完成后，還可能出現(xiàn)顫動(dòng)問題，在壓力作用下出現(xiàn)變形，為建筑的整體施工安全埋下隱患，嚴(yán)重影響后續(xù)施工環(huán)節(jié)的開展[2]。

1.2 填土材料不合格

施工材料是影響施工質(zhì)量的重要因素，基礎(chǔ)土方施工中，需要用到填土材料。我國(guó)建筑市場(chǎng)的管理比較混亂，盡管政府頒布了相關(guān)法律法規(guī)，但在具體運(yùn)用過程中并不能充分落實(shí)，以至于建筑市場(chǎng)中仍存在大量的劣質(zhì)材料。部分施工企業(yè)為了節(jié)約成本，增加利潤(rùn)，不惜鋌而走險(xiǎn)，違規(guī)采購(gòu)質(zhì)量不合格的填土材料，為基礎(chǔ)土方的施工埋下安全隱患。由于基礎(chǔ)土方的隱蔽性很強(qiáng)，這些隱患甚至到竣工后都不會(huì)被發(fā)現(xiàn)，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，建筑的穩(wěn)定性、承載能力都會(huì)有所下降。

1.3 氣候條件的影響

建筑施工通常在露天環(huán)境中進(jìn)行，很容易受到大風(fēng)、暴雨、降雪等惡劣天氣的影響。尤其是多雨季節(jié)，持續(xù)的降雨會(huì)提高基礎(chǔ)土方施工難度，還會(huì)對(duì)土方的施工質(zhì)量造成直接影響。雨后，施工現(xiàn)場(chǎng)往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的積水，在積水全部排除前施工都無法正常開展。惡劣的雨雪天氣還會(huì)阻礙交通，施工所需要的材料與設(shè)備不能及時(shí)運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

2 建筑基礎(chǔ)土方的開挖施工

2.1 開挖施工原則

（1）安全性：在任何情況下，“安全”都是建筑施工的首要原則，基礎(chǔ)土方施工同樣如此。因此要做好施工前的現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，充分了解施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件、周邊環(huán)境以及當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，為制定施工方案提供科學(xué)依據(jù)。

（2）時(shí)空效應(yīng)：遵循“先支后挖”原則施工，做好支護(hù)措施，為施工人員提供安全、良好的施工環(huán)境，保障施工人員的人身安全，減少意外事故。

（3）開挖排水：基礎(chǔ)土方的開挖面比地下水位低，因此地下水很容易滲入基坑。如果遇到雨季，地面的雨水也會(huì)流入基坑，一旦排水不暢，施工區(qū)域的土壤因滲水而變軟，坑底土的承載能力下降，則很容易出現(xiàn)塌方事故，嚴(yán)重威脅施工人員的安全。所以，基礎(chǔ)土方在開挖前與開挖過程中，都要做好排水措施，保證土壤干燥[3]。

2.2 基礎(chǔ)土方開挖施工技術(shù)的應(yīng)用

以一棟9層高樓建筑為例，該建筑設(shè)計(jì)了兩層地下室，作為車輛停放場(chǎng)所。建筑主體為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地基基礎(chǔ)使用高強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力管樁，地下室施工的開挖深度為8.4～10.4m。

（1）施工準(zhǔn)備：開挖之前，全面勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，了解地質(zhì)與水文條件。按照規(guī)定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)土方的開挖方案，以分層方式施工，嚴(yán)格遵循“先支后挖”原則，標(biāo)識(shí)好預(yù)應(yīng)力管樁，避免被施工器械和設(shè)備損傷。

（2）開挖施工技術(shù)：基礎(chǔ)土方的開挖分為4～5層，每層的開挖深度不超過2m。施工過程中，動(dòng)態(tài)采集基坑的數(shù)據(jù)參數(shù)，及時(shí)調(diào)整開挖的深度與寬度，保證開挖施工作業(yè)的順利開展。首先，合理選擇施工設(shè)備，新時(shí)期下，基礎(chǔ)土方開挖施工已經(jīng)普遍機(jī)械化，根據(jù)之前收集的信息數(shù)據(jù)，此工程最上方的土方與第二層管樁分布稀疏區(qū)域的土方，開挖時(shí)均使用進(jìn)口型履帶式1m3反鏟挖機(jī)。第二層與第三層的管樁分布比較集中，因此使用進(jìn)口型履帶式0.7m3反鏟挖機(jī)開挖，避免工程樁受到破壞。其次，明確開挖路線，在開挖基坑主體土方的同時(shí)，施工人員還應(yīng)將坑底雜物清理干凈，并修理邊坡，使用自卸式汽車把挖出的土運(yùn)送到指定地點(diǎn)。本工程采用的是分片開挖基坑土方的方式，挖掘方向?yàn)閺哪系奖薄奈鞯綎|。開挖區(qū)域有兩個(gè)作業(yè)面，區(qū)域外是一個(gè)溝槽，寬度6m；區(qū)域內(nèi)是大面積的挖掘。開挖方法為反向逆向循環(huán)漸進(jìn)法，運(yùn)輸車輛經(jīng)自主口行駛至施工現(xiàn)場(chǎng)，然后再進(jìn)入基坑底部，裝滿土方后離開，用碎渣填充路面，避免車輛下陷。

（3）開挖細(xì)節(jié)：①參考施工圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)情況，開挖施工過程中需要為每一層標(biāo)高。第一層標(biāo)高1.50m、第二層-3.50m、第三層-5.50m、第四層-7.50m、第五層-9.50m。第一層開挖深度1.2～3.0m，第2～5層開挖深度均為2m。②南北方向基坑的開挖順序是從南至北；東西方向基坑的開挖順序是從兩側(cè)開始向中間開挖。基坑開挖方式包括單溝側(cè)面開挖、溝端開挖、挖寬溝等。

3 基礎(chǔ)土方的回填壓實(shí)施工

3.1 填土材料的選擇

如果土料選擇沒有特殊要求，那么填方下表層可用爆破石渣、碎石類土以及粒徑小于土層厚度2/3的砂土作為填土材料，各層的填筑材料則必須使用含水率符合要求的黏性土，含水率以符合壓實(shí)要求作為達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。無論哪種層面的填土材料都不能使用淤泥質(zhì)土以及有機(jī)質(zhì)土。但在特殊情況下，比如采用固定技術(shù)處理后，填土材料指標(biāo)滿足壓實(shí)要求，才能應(yīng)用于基礎(chǔ)土方次要部位的填筑施工中。碎塊草皮或者有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土，可應(yīng)用于沒有壓實(shí)要求的填方中。凍土與膨脹性土不可作為填土材料。

3.2 影響基礎(chǔ)土方填土壓實(shí)的因素

3.2.1 壓實(shí)功

在土體含水量固定不變的情況下，初期的壓實(shí)會(huì)嚴(yán)重影響土體密度。如果接近土體的最大密度，即使增加壓實(shí)功，也不會(huì)對(duì)土體密度產(chǎn)生太大影響。所以在具體施工中應(yīng)該采用輕碾和重碾相互結(jié)合的方式，以提高壓實(shí)效果。

3.2.2 土體含水量

在壓實(shí)功固定的情況下，土體含水量會(huì)嚴(yán)重影響土方回填質(zhì)量與壓實(shí)質(zhì)量?；A(chǔ)土方施工過程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制土體干密度，以保證施工質(zhì)量[4]。土體的含水量越少、越干燥，其顆粒之間的摩擦阻力就越大，越不容易壓實(shí)。當(dāng)含水量超過某個(gè)界限時(shí)，土體的顆粒就會(huì)充分飽和，水分承受了一部分壓實(shí)功，所以也不容易壓實(shí)。因此，要想達(dá)到理想的壓實(shí)效果，土體含水量必須恰當(dāng)合理，某種程度上，水會(huì)起到潤(rùn)滑作用，降低顆粒之間的摩擦阻力，增強(qiáng)土體的壓實(shí)效果。在壓實(shí)設(shè)備、填土厚度、壓實(shí)次數(shù)不變的情況下，需要通過若干次壓實(shí)實(shí)驗(yàn)才能確定最理想的含水量。

3.2.3 鋪土厚度

基礎(chǔ)土方的壓實(shí)效果與鋪土厚度密切相關(guān)，壓實(shí)過程中，土壤深度越大，壓實(shí)器械受到土體的影響也就越大。當(dāng)壓實(shí)深度超過某個(gè)界限時(shí)，土體密度也滿足了相關(guān)要求，在反復(fù)多次的碾壓施工中，土體密度仍然處于原本狀態(tài)，基本不會(huì)繼續(xù)增加。施工過程中，需要嚴(yán)格控制鋪土厚度，根據(jù)壓實(shí)功的要求與土質(zhì)特點(diǎn)確定鋪土厚度，以滿足壓實(shí)施工要求，提高基礎(chǔ)土方的施工質(zhì)量。

3.2.4 填土壓實(shí)的注意事項(xiàng)

嚴(yán)格按照國(guó)家頒發(fā)的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行填土壓實(shí)施工，做好排水措施，認(rèn)真檢查每層的回填厚度，為后續(xù)施工奠定良好基礎(chǔ)?？茖W(xué)控制土體含水量，把握好壓實(shí)度，保障土方回填與壓實(shí)施工質(zhì)量。按照正確的順序進(jìn)行分層鋪填碾壓，盡可能使用同一種土來填筑土方。

3.3 施工技術(shù)

3.3.1 回填施工

（1）人工回填：適用于占地面積較小的土方，受到土方面積的制約，回填施工無法使用機(jī)械，只能通過人工方式輔助回填，以彌補(bǔ)機(jī)械施工的短板[5]。對(duì)于大型器械無法回填的部位，可使用蛙式打夯機(jī)等小型機(jī)具完成初步的整頓與夯實(shí)，讓土料均勻、全面的覆蓋在基坑中，然后再用人力打夯基坑局部。人工打夯的過程中，應(yīng)明確打夯線路，按照從四周向中間推進(jìn)的順序打夯?；靥罟軠蠒r(shí)，先夯實(shí)管子附近的土體，再夯實(shí)距離管子較遠(yuǎn)的土體。

（2）機(jī)械回填：如果不會(huì)對(duì)管道造成破壞，或者施工條件允許的情況下，可使用機(jī)械進(jìn)行回填施工。碾壓作業(yè)之前，先使用輕型推土機(jī)整理土方，壓實(shí)碎石土，以保證土方回填密實(shí)、均勻，提高碾壓效率。使用碾壓機(jī)械壓實(shí)填方的過程中，應(yīng)控制好機(jī)械的碾壓速度與碾壓次數(shù)，避免機(jī)械對(duì)基礎(chǔ)造成擠壓，或者不慎壓壞管道。比如使用平碾壓路基回填土方，應(yīng)遵循“薄填—慢駛—多次”的施工原則，碾壓次數(shù)6～8次，碾輪重疊寬度15～25cm。機(jī)械無法回填的邊角、邊坡位置，可使用小型機(jī)具或者人工方式輔助回填，如圖1所示。

圖1 回填碾壓

3.3.2 壓實(shí)施工

（1）振動(dòng)法：適用于砂性土方的壓實(shí)施工，使用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)讓土粒排列的更加緊密，提高土方的密實(shí)度。

（2）夯實(shí)法：適用于碎石類土方、濕陷性黃土土方的壓實(shí)施工。利用夯錘下落過程中產(chǎn)生的巨大沖擊力夯實(shí)土壤，讓土粒緊密、嚴(yán)實(shí)的排列。夯實(shí)法操作簡(jiǎn)單，壓實(shí)效果理想。

（3）碾壓法：利用機(jī)械滾輪產(chǎn)生的壓力夯實(shí)土壤，讓土方的密實(shí)度符合施工要求。平碾施工需要用到自行式壓路機(jī)，以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，碾壓速度＜2km/h；羊足碾施工需要用到單位面積壓力較大的壓路機(jī)，羊足碾適合粘性土施工，不適合砂性土施工，碾壓速度控制在3km/h以內(nèi)。

4 建筑基礎(chǔ)土方施工的注意事項(xiàng)

4.1 夏季土方施工

大部分建筑工程的施工時(shí)間都在夏天，尤其是北方，夏季施工更加常見，因?yàn)楸狈蕉鞙囟冗^低，不適合混凝土澆筑，而且冬天的土壤容易冰凍，開挖施工難度大[6]。但夏天施工必須要做好防水和排水措施，解決施工現(xiàn)場(chǎng)積水嚴(yán)重的問題，避免持續(xù)降雨給土方施工造成不良影響，延誤施工進(jìn)度。現(xiàn)階段最常見的排水措施是在土方底部的兩側(cè)設(shè)計(jì)排水溝，在排水溝的底部挖掘一口集水井，根據(jù)土方底部的長(zhǎng)度來設(shè)計(jì)集水井，井內(nèi)安裝了水泵，可以直接把積水抽吸到土方頂部的外側(cè)，集中收集雨水。經(jīng)過過濾后，雨水可用來攪拌混凝土，最大程度的利用自然資源，節(jié)約施工成本。南方地區(qū)的夏季降雨量更大，施工過程中應(yīng)根據(jù)降雨情況適當(dāng)加深排水溝和集水井，提高土方底部的排水效率。除了排水措施，還應(yīng)保護(hù)好電氣設(shè)備，遇到暴雨天氣應(yīng)該停止施工，并切斷所有電氣設(shè)備的電源，必要情況下還要用遮雨帆布覆蓋電氣設(shè)備，避免設(shè)備短路。雨季施工還應(yīng)該做好土方邊坡的防護(hù)，用遮雨設(shè)備保護(hù)邊坡，避免土質(zhì)潮濕軟化。

4.2 土方施工安全問題

土方開挖、土方底部施工、回填施工等各個(gè)施工環(huán)節(jié)都應(yīng)做好安全防護(hù)措施，開挖土方之前先由技術(shù)人員勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，了解土質(zhì)特點(diǎn)和周邊環(huán)境，對(duì)施工中可能出現(xiàn)的安全問題提前做好防護(hù)。技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果設(shè)計(jì)和標(biāo)注圖紙，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的安全控制。挖掘施工前期，經(jīng)常會(huì)用到機(jī)械設(shè)備，設(shè)備的運(yùn)動(dòng)范圍較大，土質(zhì)回落的區(qū)域需要人工挖掘，這一區(qū)域的土質(zhì)會(huì)因?yàn)橥诰蚨兊盟蓜?dòng)，從而埋下施工安全隱患。鑒于此，應(yīng)該在土質(zhì)回落區(qū)域設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，以保障施工人員的人身安全，還應(yīng)在防護(hù)網(wǎng)兩端與施工場(chǎng)地之間設(shè)置逃生通道，在土質(zhì)坍塌時(shí)，保證施工人員可以安全離場(chǎng)。北方地區(qū)的冬天溫度很低，如果土方施工沒完成，應(yīng)該做好防凍防裂措施，并且委派專人定期檢查。

4.3 土方回填

基礎(chǔ)土方的施工，開挖與回填是兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)施工技術(shù)都有嚴(yán)格要求。土方回填施工中，首先要保證填土材料質(zhì)量符合要求，嚴(yán)格控制填土材料的含水量，避免含水量過大引起后續(xù)施工中回填土出現(xiàn)“橡膠土”問題，影響建筑施工安全與施工質(zhì)量。所有填土材料都應(yīng)接受技術(shù)人員的檢驗(yàn)，及時(shí)處理質(zhì)量不合格的材料[7]?；A(chǔ)土方的回填與挖掘均采用逐層施工方式，根據(jù)土方的挖掘深度確定回填層的高度，每回填完一層，都要使用重型機(jī)械壓實(shí)回填土，經(jīng)過反復(fù)多次的碾壓，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后再回填下一層，直到回填土和地面平行為止，以提高回填土的牢固性與結(jié)合度，增強(qiáng)建筑基礎(chǔ)的承載能力。

5 結(jié)束語

綜上所述，基礎(chǔ)土方的施工技術(shù)、施工質(zhì)量與建筑的使用壽命密切相關(guān)，只有科學(xué)專業(yè)的施工技術(shù)，才能充分保障地基的穩(wěn)定性。施工過程中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況優(yōu)化地基結(jié)構(gòu)，合理選擇開挖與回填壓實(shí)技術(shù)，把握施工要點(diǎn)與難點(diǎn)，完善排水設(shè)施，盡量避免天氣因素對(duì)施工質(zhì)量造成的不良影響，從材料、設(shè)備、機(jī)械、人工等各個(gè)方面加強(qiáng)管理，保障施工質(zhì)量。