某地下人防工程土方開挖施工技術

康 濤

(山西一建集團有限公司，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、二層為商業營業廳，并且有設備用房。地面標高介于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，應按審批后的方案進行施工，不得隨意變更，如需變更應經過建設、監理單位的認同。由于本工程開挖深度較深，土方施工時，為了施工安全、質量、進度，項目部成立土方施工小組，對土方施工進行重點監控。

3 施工準備工作

3.1 作業條件

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

2)研究土方開挖程序，明確各專業工序間的配合關系、施工工期的要求，并向參加施工的人員進行技術交底;

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)將施工區域內的所有障礙物進行清除，將施工場地上的舊有房屋、臨時建筑等進行拆除;

5)將建筑物開挖范圍內的場地進行平整;

6)在施工區域設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;

7)根據現場的情況，修筑臨時的道路，供土方運輸車輛行走;

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

3.2 施工機具

1)挖土機械。

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

2)一般機具。

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，分三層進行開挖，每層開挖深度為3.73 m。

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

本工程的支護為地下連續墻和樁支護，冠梁、鋼支撐、錨索的標高、尺寸等均按設計圖紙進行施工。

4.1 測量放線

施工進場后，立即對控制點測量、復核，建立平面測量控制網。布設符合實際要求的水準測量線路，按照精密水準測量要求施測。測量完成的控制點必須上報監理工程師，經監理工程師復核合格后方可投入使用。

4.2 導墻施工

導墻施工全部采用商品混凝土，為便于施工，導墻分為墊層、面趾施工，配筋、砌筑、支模、澆筑混凝土。導墻施工完畢后，應及時進行墻內支撐及回填。

4.3 導墻施工要點

導墻應筑于密實的地基上，對管線拆除區域和水渠區域導墻地基應進行換填碾壓，要妥善處理。

導墻混凝土養護期間，重型機械設備不應在導墻附近作業或停置，以防墻體開裂和位移。

4.4 成槽工程

1)挖槽時，必須嚴格按照確定的施工順序進行開挖，按間隔一個槽段施工法進行。

2)任何一個槽段開挖前，均需重新調整抓斗的垂直度及水平度，校正監測系統的準確性，并確保抓斗平行導墻，自然入槽。

3)挖槽過程中，應自始至終認真觀察監測系統，X軸、Y軸任一方向偏差超過允許值時，應立即啟動糾偏系統進行糾偏，確保槽壁垂直度符合設計要求。

4.5 泥漿工程

1)采用復合鈉基膨潤土和少量純堿。

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

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.泥漿化學穩定性強，攜砂能力強;

b.低密、低切力;

c.配制簡單，快速，作用時間長;

d.泥漿穩定性好，懸浮渣能力強。

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，用泥漿泵反復抽動泥漿，同時用氣泵攪拌泥漿，使膨潤土充分水化，達到施工用泥漿標準。

4.6 鋼筋籠制作工程

4.6.1 鋼筋籠制作

1)鋼筋籠制作是在現場特制平臺上進行的，鋼筋籠平臺是用140 mm工字鋼焊成的平面框架結構，其縱橫垂直，周正水平，整體穩固。

2)鋼筋籠加工時，先吊裝拼接“工”字鋼，鋪設橫筋，再鋪設縱向筋，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、預埋件、預埋鋼筋及保護墊塊。

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

4.6.2 鋼筋籠吊放

根據本工程設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生大幅度搖晃，以免使鋼筋籠產生變形。

4.7 成墻工程

灌注混凝土是地下連續墻施工的關鍵工序之一，因此，必須充分作好準備工作，加強工序管理，確保成墻工程優質、快速、順利實施。

4.8 混凝土質量和運輸

1)采用商品混凝土，混凝土的配合比應通過實驗確定，其性能應滿足設計要求的抗壓、抗滲等指標與適宜的模量。

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

3)混凝土運輸:采用容積混凝土車運至槽口，分別送入各灌注導管。

4)混凝土澆筑前的準備工作要點:

a.為確保混凝土的連續性，現場保證至少兩輛混凝土運輸車等待澆筑。

b.按設計規定的位置安裝導管，并檢查導管內壁光潔程度，清理雜物，檢查接口密封情況。

c.導管安放好后，其底部與槽底距離為300 mm～500 mm。

5 土方開挖

1)根據現場土質情況(現場土質為粉土)，土方開挖采用兩臺反鏟挖掘機進行開挖，五臺自卸汽車進行運輸。

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，邊坡進行支護，42軸～70軸開挖進行放坡，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)施工作業面寬度從基礎外邊線外擴1 500 mm，主要考慮基礎施工時搭設外防護為雙排外腳手架。

6)在開挖過程中，應隨時檢查基坑的中心線和幾何尺寸，如發現問題及時糾正。

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。挖至設計標高時，檢查坑底的尺寸和邊坡的坡度，再統一進行一次修坡、清底。

8)在開挖最后一步土方時，應用水平儀進行抄平，控制基底的標高，以防超挖。

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

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

11)基坑底開挖至設計標高后，柱下承臺和后澆帶處土方采用小型的反鏟挖掘機進行土方開挖，采用3臺小型反鏟挖掘機將土方倒運出基坑，然后采用自卸汽車將土方運出施工現場。小反鏟挖掘機采用25 t汽車吊吊入基坑內進行施工。

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，采用水泵集中將雨水抽出基坑。

13)監測:土方開挖時，派專人進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軸南北兩側有兩座建筑物，設置沉降觀測點和垂直觀測點，用水準儀和經緯儀對建筑物進行監測;每天對回灌井的水位進行觀測，如發現水位下降，及時進行回灌，做好各項監測記錄。