小軸網(wǎng)高水位工況下土方暗挖作業(yè)施工管控

劉鶴飛/LIU He-fei

（華潤(rùn)建筑有限公司，江蘇 南京 211500）

1 小軸網(wǎng)剪力墻結(jié)構(gòu)土方暗挖工況概述

一般情況下，框架結(jié)構(gòu)的工程項(xiàng)目中地下室采用逆作法工藝施工應(yīng)用較多，軸網(wǎng)間距一般≥8m，且地下水較好控制。在這種工況下的土方暗挖作業(yè)，常規(guī)開挖機(jī)械均能有足夠的行駛、回轉(zhuǎn)空間。而本文所介紹的南京華潤(rùn)國(guó)際社區(qū)B地塊公寓項(xiàng)目的地下室土方暗挖作業(yè)內(nèi)容，相對(duì)于常見(jiàn)的逆作法土方作業(yè)的區(qū)別主要有以下難點(diǎn)。

1.1 柱網(wǎng)間距小

地下室采用500×500mm的方形型鋼格構(gòu)柱、?500mm的鋼管樁作為逆作法期間的豎向受力構(gòu)件，柱網(wǎng)最大間距5500mm×5500mm（軸線中距）。小軸網(wǎng)的設(shè)計(jì)形式導(dǎo)致挖掘機(jī)作業(yè)面受限，挖掘機(jī)型號(hào)受限，作業(yè)效率低下。

1.2 建設(shè)場(chǎng)地水位高，土方含水率大

項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)原為湖澤地帶，根據(jù)巖土工程勘測(cè)報(bào)告顯示，本工程土方暗挖作業(yè)土層主要特性如下：②-1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰色，流塑，含腐殖質(zhì)，具有水平層理，無(wú)搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等偏低，韌性中等偏低；②-2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土，灰色，流塑狀態(tài)，夾薄層狀粉土，夾腐木屑較多，搖振反應(yīng)輕微，稍有光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性低，高壓縮性。

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土，均為含水率較高的流塑狀土壤，含水率極高。土壤中水分在大型機(jī)械碾壓之后很容易形成泥漿，導(dǎo)致機(jī)械無(wú)法運(yùn)行。且在開挖過(guò)程中土體容易水平位移，對(duì)支撐立柱造成側(cè)土壓力，從而影響工程主體結(jié)構(gòu)安全。

2 土方暗挖作業(yè)管控措施

2.1 提前進(jìn)行降水

土方作業(yè)正式開始之前20天進(jìn)行地下水的降排工作，降水系統(tǒng)采用4臺(tái)潛水泵和1臺(tái)真空泵連接成一套真空管井抽水系統(tǒng)施工，如圖1所示。降水運(yùn)行初期，對(duì)各疏干井施加真空壓力，真空度不小于-0.06MPa，真空抽水采用真空泵與潛水泵交替進(jìn)行，每口井真空抽水運(yùn)行的時(shí)間至少20天。

圖1 真空排水系統(tǒng)

每天對(duì)各預(yù)留的觀察井內(nèi)的水位進(jìn)行觀測(cè)記錄，對(duì)于持續(xù)大量出水的井口增長(zhǎng)抽水時(shí)間。土方作業(yè)開挖之前，應(yīng)將應(yīng)將水位降至底標(biāo)高以下800～1000mm范圍內(nèi)，這樣方可保證土方暗挖的順利進(jìn)行。

2.2 開挖土方分區(qū)溝

為減少土方作業(yè)斷面的側(cè)向壓力，防止土體側(cè)移或是塌方造成對(duì)立柱的影響。在土方大面作業(yè)之前，開挖6道1.0m寬、1.2m深的溝槽，將大體量的土方切割成小塊。溝槽的開挖將土方內(nèi)部的應(yīng)力從斷面釋放出來(lái)，減少了遠(yuǎn)端土方對(duì)斷面的影響，大大減小了土體塌方的危險(xiǎn)。如圖2、圖3所示。

圖2 土方分區(qū)布置

圖3 現(xiàn)場(chǎng)溝槽開挖

2.3 機(jī)械選型及開挖

鑒于軸網(wǎng)僅有5.5m，施工機(jī)械的實(shí)際運(yùn)行空間和回轉(zhuǎn)直徑僅有5.0m，現(xiàn)場(chǎng)地下室采用PC60挖掘機(jī)進(jìn)行開挖。PC60挖機(jī)相關(guān)作業(yè)參數(shù)如表1所示，其作業(yè)直徑剛好能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)柱距的要求。

表1 PC60挖掘機(jī)相關(guān)參數(shù)

在前期排水情況下，小型挖機(jī)基本可以行走，對(duì)于土方呈泥漿狀部位，則通過(guò)鋪墊多層鋼板實(shí)現(xiàn)挖機(jī)的行走。針對(duì)每一分區(qū)內(nèi)的土方采用盆式開挖的方式，應(yīng)遵循分層、對(duì)稱開挖。多臺(tái)PC60小型挖機(jī)將開挖的土方倒運(yùn)至出土口附近位置，在地下室頂板上采用長(zhǎng)臂挖機(jī)將土方提運(yùn)到地面并裝載到渣土車運(yùn)輸至場(chǎng)外。如圖4所示。

圖4 土方倒運(yùn)圖

2.4 開挖過(guò)程中的監(jiān)測(cè)及反饋

土方開挖過(guò)程中，針對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、地下室水位、主體結(jié)構(gòu)沉降、主體結(jié)構(gòu)側(cè)移、臨時(shí)支撐軸力等數(shù)據(jù)加密監(jiān)測(cè)，做到每日一測(cè)并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋。針對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)報(bào)警值的部位，應(yīng)提交設(shè)計(jì)單位出具處理措施。

3 結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)采用逆作法工藝施工已經(jīng)十分常見(jiàn)，但是類似南京華潤(rùn)國(guó)際社區(qū)B地塊公寓項(xiàng)目這種柱距十分小，且地下水位復(fù)雜的項(xiàng)目卻是較為少見(jiàn)的。土方暗挖的安全管理、技術(shù)管理是整個(gè)逆作法管控的重難點(diǎn)，直接關(guān)系到工程的主體結(jié)構(gòu)安全和施工進(jìn)度。本文闡述的管控措施從該項(xiàng)目的實(shí)際工況出發(fā)，針對(duì)性地解決了暗挖期間的降水和土體塌方問(wèn)題，降低了項(xiàng)目施工過(guò)程中的危險(xiǎn)性，具有一定的參考價(jià)值。