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摘要:建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工效果直接決定了上層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,隨著建筑物高度的不斷增加,基礎(chǔ)開挖深度也隨之向下延伸。為進(jìn)一步優(yōu)化基礎(chǔ)施工效果,文章以東魯家園建筑項(xiàng)目為研究對(duì)象,對(duì)基礎(chǔ)開挖施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探討,以供基礎(chǔ)施工人員參考。
關(guān)鍵詞:建筑工程;基礎(chǔ)開挖;技術(shù)要點(diǎn)
1工程概況
諸城市東魯家園二期工程B區(qū)位于諸城市規(guī)劃八里莊路段北側(cè),總建筑面積為150922.36m2,地下2層、地上17層。該工程為剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)類型為平板式筏板基礎(chǔ)。該工程基礎(chǔ)屬于深基坑結(jié)構(gòu),基坑開挖安全風(fēng)險(xiǎn)大、深度大、施工條件復(fù)雜。(1)該工程基礎(chǔ)開挖安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大。工程開挖會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)造成破壞,增加坍塌、變形等安全事故風(fēng)險(xiǎn),如果開挖方法不正確,很容易引發(fā)安全事故,還會(huì)威脅到施工人員的生命安全。(2)基礎(chǔ)深度大。建筑物高度較高,基礎(chǔ)深度大,部分區(qū)域基坑深度超過(guò)15m,是典型的深基坑。在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)開挖支護(hù)過(guò)程中,工作人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的支護(hù)方式,以確保基礎(chǔ)施工安全。該工程基礎(chǔ)開挖之前編制開挖方案,仔細(xì)分析影響基礎(chǔ)開挖的各種因素進(jìn),充分準(zhǔn)備開挖所用機(jī)械設(shè)備、人員、場(chǎng)地,有效協(xié)調(diào)土方開挖施工活動(dòng)。(3)施工條件復(fù)雜。山東作為濱海省份,大部分地區(qū)土質(zhì)含水量較高,開挖中容易遇到軟土地質(zhì)、地下水上涌等問題。在建筑物深度不斷增加的背景下,基礎(chǔ)開挖會(huì)對(duì)周圍的建筑物造成不同程度的損害,面臨復(fù)雜的施工環(huán)境,施工隊(duì)伍之間能否順利地協(xié)調(diào)配合成為影響施工效果的關(guān)鍵。為確保基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)順利施工,該工程采取了一系列的基礎(chǔ)施工技術(shù)控制工作。
2建筑基礎(chǔ)開挖技術(shù)
2.1施工準(zhǔn)備在建筑工程基礎(chǔ)開挖之前應(yīng)充分做好準(zhǔn)備工作,提前平整施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地,精確測(cè)量開挖范圍,精準(zhǔn)地確定中心樁、水準(zhǔn)基點(diǎn)、基礎(chǔ)邊線等,在精確定位基礎(chǔ)邊柱后進(jìn)行深基坑開挖。全站儀是目前建筑工程常用的測(cè)量工具,可以以控制網(wǎng)為基準(zhǔn),精確地測(cè)量基礎(chǔ)中心和縱橫邊線,同時(shí)在各條縱橫線兩端設(shè)定兩個(gè)以上的控制樁,采用十字線方式確定樁點(diǎn),并且精確地確定開挖坡度。通過(guò)精確地測(cè)量可以有力指導(dǎo)后續(xù)開挖活動(dòng)。為了保證測(cè)量工作的精確性,應(yīng)全面清除地面雜物,設(shè)置地面排水系統(tǒng),避免在基礎(chǔ)開挖階段積水影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
2.2土方開挖
2.2.1施工部署該工程對(duì)工期要求較高,由于施工時(shí)間緊張,因此,同時(shí)安排2臺(tái)挖掘機(jī)連續(xù)作業(yè)。為保證正常開展土方開挖工作,提高施工效率,按照如圖1所示流程進(jìn)行土方開挖流水作業(yè)。
2.2.2土方開挖方案①確定開挖邊線。測(cè)量人員根據(jù)業(yè)主提供的控制點(diǎn)確定該工程的基坑軸線。測(cè)量時(shí),每邊的基底混凝土墊層外邊線預(yù)留出50cm作為基礎(chǔ)開挖下口線,放坡開挖比例為1∶0.8。在開挖基礎(chǔ)時(shí),根據(jù)實(shí)際開挖深度確定開挖的上口線,開挖邊線和邊坡位置用石灰標(biāo)記。②開挖方法。首先,利用挖掘機(jī)挖土并進(jìn)行邊坡修整。測(cè)量人員在挖掘機(jī)開挖到距離坑底500mm的高度時(shí)抄出水平線,用標(biāo)高小木樁釘在基槽底上。在基坑內(nèi)完成若干個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)記后進(jìn)行拉線找平,由人工清理預(yù)留的200mm土層,確保挖土的精確度。其次,測(cè)量人員在機(jī)械開挖到最后一步時(shí)測(cè)量基礎(chǔ)承臺(tái)邊線,人工挖掘預(yù)留的200mm土層,確保挖土精確、平整、干凈,及時(shí)澆筑墊層混凝土。再次,加強(qiáng)排水。地面設(shè)置截水溝,并且在坑底和坡頂四周做好排水設(shè)施,沿坑底周圍進(jìn)行300W×300H排水溝的開挖,集水井的規(guī)格為1000L×1000B×1000H,合理設(shè)置其高度,用水泵及時(shí)排除基礎(chǔ)內(nèi)的水,基坑內(nèi)設(shè)置的集水坑為邊長(zhǎng)50cm的正方形,深度為1m。抽水時(shí)采用自吸泵將浸泡基土的雨水、地下水及時(shí)排出,并且監(jiān)測(cè)人員每日對(duì)土壁的穩(wěn)定情況進(jìn)行檢查,確認(rèn)安全后方可繼續(xù)施工。最后,為避免土方變形、坍塌,確保基礎(chǔ)施工安全性,設(shè)置專門的支護(hù)結(jié)構(gòu),高度≥3m,該工程采取的錨固方法為噴漿和鋼筋錨桿法。
2.3異常情況處理施工人員在基礎(chǔ)開挖階段應(yīng)隨時(shí)注意基坑土體、邊坡情況,確認(rèn)是否存在變形等異常情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)告。例如,遇到軟弱夾層應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員、勘察人員聯(lián)系,由相關(guān)人員深入分析確認(rèn)處理方法;遇到滑坡應(yīng)立刻暫停施工,向業(yè)主報(bào)告并且啟動(dòng)應(yīng)急方案,及時(shí)轉(zhuǎn)移工作人員離開施工現(xiàn)場(chǎng),封鎖滑坡現(xiàn)場(chǎng),測(cè)量人員觀察滑坡情況,對(duì)坡體平面、豎向位移情況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),確保原始資料準(zhǔn)確合格。
2.4土方堆放該工程土方臨時(shí)堆場(chǎng)設(shè)置于基坑頂部距邊緣5m位置,在開挖完成后,當(dāng)班清理干凈挖后的土方,如果無(wú)法清理,則不能繼續(xù)開挖。基礎(chǔ)頂部3m范圍內(nèi)允許有10kN/m的荷載,禁止在3m控制線內(nèi)堆放土方,運(yùn)輸車輛也要避免進(jìn)入控制線內(nèi),以免坡體承受過(guò)大荷載而發(fā)生變形、位移等不良問題,如圖2所示。
2.5降排水施工基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工安全性會(huì)受到地表降水、地下水位等多方面因素的影響,尤其是粉砂土等不良地質(zhì),如果基礎(chǔ)開挖中遇到雨季或地下水上漲情況,基礎(chǔ)坑底部會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重滲水、積水等問題,對(duì)順利施工造成嚴(yán)重威脅。當(dāng)土體水含量增加,土體的質(zhì)地會(huì)變得松散,增加基坑變形的概率。為此,在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中,應(yīng)結(jié)合氣候環(huán)境、地下環(huán)境等多方面因素提前編制應(yīng)急方案,定期排水降水,通過(guò)防、堵、排等多種措施解決基坑積水問題,確保基坑內(nèi)水體快速排出。例如,基礎(chǔ)排水中如果采取明排降水法,可設(shè)置集水井和排水溝,保證基礎(chǔ)內(nèi)水分可以通過(guò)排水設(shè)施自行流出,該工程借助自吸水泵等設(shè)施將積水快速抽出,保證了排水的及時(shí)性。排水夾心墻、井點(diǎn)降水也是常用的排水方式,對(duì)治理地下滲水有良好的應(yīng)用效果。山東地區(qū)雨量充沛,有較高的地下水位,作為濱海省份,距離水源比較近,為保證施工安全,還要?jiǎng)討B(tài)監(jiān)測(cè)地下水情況,關(guān)注氣象預(yù)報(bào),提前采取防控措施,以免在基礎(chǔ)開挖施工中出現(xiàn)流砂、管涌等問題。
2.6土方回填(1)在完成基礎(chǔ)施工后,應(yīng)由驗(yàn)收公司進(jìn)行檢查核驗(yàn),確認(rèn)達(dá)標(biāo)后向建設(shè)單位、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理單位提交驗(yàn)收申請(qǐng),由以上單位驗(yàn)收基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),確認(rèn)合格后回填基礎(chǔ)。(2)按照設(shè)計(jì)要求控制回填所用填土。該工程用碎石類砂土作為表層下的填料,碎石的最大粒徑在填土層厚度的2/3以內(nèi),各層填土可選擇含水量在壓實(shí)要求范圍內(nèi)的黏性土。(3)控制含水量。應(yīng)將透水性偏小的土層填筑到下方,透水性較大的土層填筑于上方,避免混合使用填料,盡量保證水體及時(shí)排除,提高基土的穩(wěn)定性,避免土層之間發(fā)生滑遺、水囊等問題。(4)按照規(guī)定要求回填基礎(chǔ),具體要求如下:①填土前將基礎(chǔ)內(nèi)的所有積水、有機(jī)雜物徹底清理干凈。②檢查基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo),避免回填時(shí)損壞基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),影響建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。③按照基礎(chǔ)排水方向從高到低的順序分層回填。④管溝回填過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)保護(hù),避免對(duì)管道產(chǎn)生損傷或出現(xiàn)位移等問題,應(yīng)先由人工夯實(shí)管道周圍的填土,然后同時(shí)從管道兩側(cè)填筑夯實(shí),直到填筑高度超過(guò)0.5m后再用機(jī)械回填壓實(shí),達(dá)到保護(hù)管道的效果。⑤采用對(duì)稱或四周同時(shí)進(jìn)行的方式回填土方,仔細(xì)夯實(shí)每層填土,按照土質(zhì)確定每層鋪土厚度和壓實(shí)次數(shù)。該工程鋪土厚度控制在20~25cm,在初步整平填土后用蛙式打夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí),保證夯實(shí)均勻全面,沒有遺漏和間隙。⑥按照一定的方向進(jìn)行夯實(shí),采取一夯壓半夯的方式緊密連接每次夯實(shí),從四周向中間夯實(shí),確保夯實(shí)密實(shí)度。
3建筑基礎(chǔ)開挖注意事項(xiàng)
為了保證建筑基礎(chǔ)開挖質(zhì)量,避免受到地下水影響,在工程施工前,首先應(yīng)細(xì)致地考察水文地質(zhì)情況,合理設(shè)計(jì)降水點(diǎn),確保基坑底部50cm內(nèi)無(wú)地下水方可開挖基礎(chǔ)。對(duì)于施工坡比等標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)確保符合基坑施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,隨時(shí)測(cè)量開挖數(shù)據(jù),并對(duì)地質(zhì)變化情況采取動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),確保基礎(chǔ)開挖質(zhì)量安全。如果基礎(chǔ)開挖中遇到不良地質(zhì),那么需要采取有效的方法,以免出現(xiàn)變形、坍塌等質(zhì)量安全事故。同時(shí),應(yīng)全面觀察基礎(chǔ)周圍建筑物情況,避免基礎(chǔ)開挖威脅周圍構(gòu)筑物安全。基礎(chǔ)開挖階段會(huì)產(chǎn)生大量土方,為保證施工現(xiàn)場(chǎng)安全,需要提前做好土方堆放、處理方式的規(guī)劃,通常按照先挖后撐、分層等原則進(jìn)行施工,優(yōu)化基坑的對(duì)稱卸載效果。支撐梁的強(qiáng)度應(yīng)與下層基坑開挖施工強(qiáng)度需求相符合,同時(shí)有效安排開挖層次和深度。管理者統(tǒng)籌協(xié)調(diào)基礎(chǔ)開挖、土方外運(yùn)、基礎(chǔ)支護(hù)等工作,確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全。管理者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況選擇開挖施工技術(shù),當(dāng)前中心島和放坡挖土是常見的開挖方式,無(wú)論選擇何種開挖方法,都要注意避免出現(xiàn)超挖的問題,應(yīng)合理安排開挖過(guò)程分區(qū)、分層等工作,有效分配挖掘機(jī)數(shù)量,同時(shí)第一時(shí)間處理掉開挖的土體,避免現(xiàn)場(chǎng)施工秩序受到堆積土料的影響。在完成基礎(chǔ)開挖后,通過(guò)綜合測(cè)量確認(rèn)開挖是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,如果超出誤差范圍,那么需要對(duì)產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析和處理,確保后續(xù)施工活動(dòng)可以保質(zhì)保量地進(jìn)行。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,基礎(chǔ)開挖是建筑工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)開挖方法的優(yōu)化。建筑基礎(chǔ)施工易受到地下水、地質(zhì)條件等多種因素的影響,因此,技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)開挖過(guò)程的管控,明確開挖技術(shù)要點(diǎn),正確、合理地應(yīng)用于基礎(chǔ)施工,從而促進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目的順利進(jìn)行。
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作者:邱軍祥 單位:山東鉅旺建筑工程有限公司