基坑施工及質(zhì)量控制

魏 鋒

河南省盛達建設(shè)有限公司， 河南鄭州 450000

1 地基基礎(chǔ)分析及水文特征

該工程主樓施工開挖深度較大，基坑深度可達7m ～8m，坑壁大多由松散的素填土、雜填土及粘土構(gòu)成，施工開挖中坑壁整體穩(wěn)定性較差，易產(chǎn)生坑壁土體坍塌，要考慮基坑支護措施。由于場地較開闊，可采用土釘墻支護結(jié)構(gòu)與放坡相結(jié)合的方法。

主樓為筏式基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層灰卵石層，局部基礎(chǔ)底部存在粘土層，應(yīng)挖除并以毛石混凝土換填。裙樓及連廊可采用獨立基礎(chǔ)，以粘土作天然地基持力層；基礎(chǔ)置于持力層中0.3m ～0.5m。

該工程有地下水源，主要分布在人工填土中，其埋深為0.3m ～3m。根據(jù)基坑底內(nèi)的實際情況，若出現(xiàn)地下水時，則采取在基坑底設(shè)1800mm×1800mm×1500mm 的積水沉降井，并配備污水泵將坑內(nèi)積水抽出排至施工場地外城市排水管網(wǎng)。

2 支護方案的選擇

該工程主樓為筏板基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)場實際情況及地勘報告，采用機械大開挖方式進行土方施工。由于基坑深7m ～8m，為防止邊坡垮塌，對基坑邊坡壁進行土釘錨噴支護。裙樓為獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深5.5m ～6.0m，采用1：1.75 放坡并支護。

3 施工工藝

3.1 基坑土方開挖

根據(jù)土質(zhì)要求，合理選擇放坡系數(shù)放坡。采用斗容量PC260 型履帶挖掘機配合自卸車進行基坑土方開挖以保證施工機械的連續(xù)作業(yè)，挖出土方全部外運出場。挖至設(shè)計深度以上200mm 處停止挖土，最后采用人工清基。

挖土方施工方法：開挖時根據(jù)基坑支護設(shè)計要求應(yīng)分層進行。當(dāng)土方開挖快接近基底標(biāo)高時，在邊坡上放出基底標(biāo)高控制線，控制線采用紅色油漆進行標(biāo)注。挖掘機應(yīng)使用平刮方式進行挖土，現(xiàn)場配合測量人員隨時測量挖土的標(biāo)高，避免土方超挖。

基坑開挖完畢，應(yīng)全面進行釬探，然后會同勘察、設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理等有關(guān)部門進行驗槽，在確定已達到設(shè)計標(biāo)高及容許承載力，并辦完隱檢手續(xù)，簽證齊全后方可進行基礎(chǔ)施工。基坑土方開挖最后預(yù)留200mm 左右厚，采用人工清槽。

基坑開挖完畢，應(yīng)全面進行釬探，然后會同勘察、設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理等有關(guān)部門進行驗槽，在確定已達到設(shè)計標(biāo)高及容許承載力，并辦完隱檢手續(xù)，簽證齊全后方可進行基礎(chǔ)施工。

3.2 降水工程施工

測放出各井位，降水井應(yīng)避開煤氣管線并留出一定的安全距離。排除地表水：沿基坑四周貫通設(shè)置300×300 截水溝，排至施工場地外城市排水管網(wǎng)。

基坑底降水：設(shè)置1800×1800×1500mm 的積水沉降井，并配備污水泵將坑內(nèi)積水抽出排至施工場地外城市排水管網(wǎng)。

確保降水井質(zhì)量的綜合措施：各工序施工必須按施工組織設(shè)計書和建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范及施工規(guī)程進行施工；施工前各級施工人員必須熟悉施工要求，了解施工要點。

降水過程控制：在降水井施工完成后至抽水開始前，先測定靜止水位；抽水開始后，每天觀測水位、水量三次并記錄；水位達到設(shè)計降深趨于穩(wěn)定時，每天觀測水位、水量一次并記錄； 在降水施工前，設(shè)置變形觀測點進行觀測，作好相關(guān)記錄，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理因降水可能引起的地基變形問題。

3.3 基坑支護施工

基坑邊坡支護：由于基坑深7m ～8m，為防止基坑坑壁邊坡垮塌，必須對基坑壁進行邊坡支護，采用如下方案進行支護：

繼續(xù)土方開挖→打土釘→掛鋼筋網(wǎng)→噴射砼二次噴射砼

基坑支護施工注意事項：

施工程序：土釘施工：用專用土釘機將土釘頂入地層中；人工修整壁面：按有限放坡量修整平直；掛網(wǎng)：在每一段土釘施工完成后，將編制好的鋼筋網(wǎng)片掛在已修整好的壁面上；焊接主筋：在鋼筋網(wǎng)片的外面鋪設(shè)主筋，并與土釘焊接起來；噴射混凝土：上述工作完成后，向壁面噴射細(xì)石混凝土，厚度80mm。

3.4 支護施工與土方開挖

土釘支護施工與土方開挖交叉同步進行：土方機械開挖控深作業(yè)面高度不超過2.0m，遇土層較差時每層開挖高度不得大于1.0m，土釘間距相應(yīng)調(diào)整。待上一作業(yè)面噴錨施工完成后，方可進行下一作業(yè)面的開挖，嚴(yán)禁超前超挖，挖開的作業(yè)面必須及時支護封閉，如因各種原因挖開的作業(yè)面不能及時支護，則機械挖土方必須及時組織回填封閉作業(yè)面，以免作業(yè)面暴露時間過長而引起險情。

3.5 邊坡變形觀測方案

為保證工程施工期間基坑邊坡、周邊道路及鄰近建筑安全使用，同時為科學(xué)指導(dǎo)施工，對基坑邊坡及鄰近有關(guān)建筑進行變形觀測。

1）基坑坡頂沉降位移觀測

沿基坑周邊布置，以監(jiān)測基坑邊坡的變形，周邊中部、陽角處應(yīng)布置點，水平距離不宜大于20m，每邊監(jiān)測數(shù)量不宜少于3 個。部分觀測點應(yīng)布設(shè)在重要建筑物、構(gòu)筑物上及重要管線位置，并根據(jù)實際需要可以調(diào)整觀測點的數(shù)量及布置。

2）觀測流程

沉降觀測點在施工前埋設(shè)好，每開挖一層觀測一次，開挖完成后每天觀測一次，位移與沉降穩(wěn)定后每三天觀測一次，支護結(jié)構(gòu)達到設(shè)計強度后每七天觀測一次。若發(fā)現(xiàn)變形異常或者遇大雨、暴雨時，應(yīng)加密觀測次數(shù)。對監(jiān)測結(jié)果應(yīng)及時進行信息反饋，發(fā)現(xiàn)異常情況時應(yīng)及時通知設(shè)計人員及有關(guān)管理人員，以便指導(dǎo)施工或便于及時處理。

3.6 基坑后期維護

在施工過程中，應(yīng)注意坑邊材料及機械堆載：不得大于3kN/m2；嚴(yán)禁向坑壁排水和浸泡基坑四周土體，避免地表水流入基坑；不得在原支護體系條件下超挖，否則有可能導(dǎo)致基坑變形過大，甚至出現(xiàn)更大的險情，給工程帶來安全質(zhì)量隱患；應(yīng)加強變形觀測工作，在基坑開挖完成后的一個月內(nèi)，應(yīng)加密觀測點、增加觀測次數(shù)；在2 倍基坑深度范圍內(nèi)的建筑物護壁段需作水平與垂直兩個方向的變形觀測。

4 質(zhì)量控制措施

4.1 修整面壁質(zhì)量控制措施

按有限放坡線修整到位。質(zhì)量較差時，可先掛網(wǎng)、噴射砼，及時封閉作業(yè)面，再進行土釘施工。壁面上有浸水時，應(yīng)用排水管疏導(dǎo)。每次作業(yè)面高度宜控制在1.5m ～2.0m，不宜過短、也不得超高。

4.2 土釘制作質(zhì)量控制措施

同一根土釘上鋼筋與鋼筋之間必須采用焊接，可采用2 根以上14 螺紋鋼梆焊，雙面焊5d，焊縫必須飽滿、焊接牢固。卵石層土釘施工時，必須加焊錐形錨頭；土層土釘施工時，入土端頭必須封閉。

4.3 噴射作業(yè)質(zhì)量控制措施

作業(yè)前必須先對機械設(shè)備、風(fēng)管、料管、水管及電線電路進行檢查并試運轉(zhuǎn)。噴射時，噴頭與噴面應(yīng)垂直，宜保持1.0米左右的距離；噴射手必須控制好水灰比，宜保持砼表面平整、濕潤光澤。網(wǎng)與坡面的間隙宜大于20 mm。鋼筋網(wǎng)與下層搭接25d 以上。噴砼2h 后，必須灑水養(yǎng)護3 ～7d。

4.4 土釘壓漿質(zhì)量控制措施

壓漿是噴錨施工的關(guān)鍵工序，必須嚴(yán)格、認(rèn)真。壓力控制根據(jù)土層情況確定，壓漿純水泥漿液水灰比按1：1 ～2：1 控制，穩(wěn)定水灰比為1：1。

4.5 填土層

填土層土釘制作時， 嚴(yán)格用角鋼∠20×20×3 制作倒刺護焊于泄?jié){孔處，壓漿施工時，控制好壓漿量，如果一次壓漿量超過400Kg，必須采取間歇式二次壓漿，以確保整體壓漿質(zhì)量。

4.6 鄰近建筑物及對變形較為敏感的護壁段

根據(jù)空間效應(yīng)理論，確定出變形敏感護壁段，在此部位施工土釘時，根據(jù)現(xiàn)場實際情況先施工一排豎直超前土釘，增加土的抗剪強度指標(biāo)，改變滑移面位置，并將豎直土釘用14 主筋與噴錨體主筋焊接在一起，填土層的噴錨面層加強筋采取雙筋與土釘焊接，保證基坑的穩(wěn)固安全。

4.7 局部垮塌

在施工過程中發(fā)生局部垮塌時的應(yīng)急方案：在護壁施工時，由于未及時封閉土壁，或由于滲水原因造成坑壁來不及支護就出現(xiàn)垮塌，此時用平時提前準(zhǔn)備好的一些應(yīng)急沙袋(用水泥空口袋裝上土或砂)及時反壓在坑壁上，如繼續(xù)出現(xiàn)險情，應(yīng)組織挖掘機或裝載機回填部分土，然后重新施工，將分層高度減少至0.50m ～1.00m，且采取分段施工措施，此時應(yīng)加密鋼筋網(wǎng)，主筋直接與相鄰的已施工完成的穩(wěn)定土釘焊接，待噴射面層砼完成后，再補打土釘，土釘施工完成后，應(yīng)加大此段的壓漿量。

4.8 裂縫處理

坑邊出現(xiàn)裂縫且發(fā)展接近報警值(本工程基坑水平位移報警值為15mm ～21mm)時的應(yīng)急預(yù)案：立即施工超前土釘，用Φ12 螺紋鋼將超前土釘與噴錨體有效焊接成整體，并對Φ12拉筋施加預(yù)應(yīng)力。采取以上措施后如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，則應(yīng)搭設(shè)腳手架，從第一排土釘開始補打土釘， 補打土釘?shù)拈L度應(yīng)超過原來施工的土釘1m ～2m，再將補打的土釘之間以及與原土釘之間均用主筋焊連在一起，噴射砼形成腰梁，從而使基坑穩(wěn)定安全。

4.9 軟弱層處理

基坑開挖時遇到很厚軟弱層(如細(xì)砂層)時的應(yīng)急預(yù)案：立即回填至砂層頂面，在基坑內(nèi)施工豎直超前土釘(豎置深度穿過砂層進入卵石層0.50m 以上)，并將豎直超前土釘與上幾排已施工完成的土釘焊接用。然后再分段(分段長度小于20m)分層(分層高度小于1.0m)開挖護壁，從而使基坑穩(wěn)定安全。

5 結(jié)論

綜上所述，影響基坑施工的因素有很多，施工人員在施工的過程，一定要針對經(jīng)常出現(xiàn)的問題采取有效的措施，盡量減少類似的不良狀況的出現(xiàn)。同時施工的過程中做到層層把關(guān)嚴(yán)格控制，確保工程的質(zhì)量。

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