宁河区北淮淀生态移民建设项目土方开挖施工探析

2022-06-30徐皓上海昊沣建设工程有限公司上海200000

中国房地产业 2022年16期

文／徐皓上海昊沣建设工程有限公司上海 200000

引言：

为了保障宁河区北淮淀生态移民建设项目基坑的施工质量，既应当加大对施工现场环境和各项施工基础因素的研究力度，又需要做好土方开挖技术在项目建设中的良好应用。因此，应对土方开挖技术进行全面了解，以保证其在施工过程中能够发挥积极的作用。

1、工程概况

宁河区北淮淀生态移民建设项目位于天津市宁河区北淮淀镇和造甲城镇界内；东至淮平路，南至福海道，西至淮安路，北至兴海路。住宅楼为钢筋混凝土剪力墙结构；地下车库为框架剪力墙结构。项目中设计土方开挖的地块为04-02和0406，04-02地块建筑面积中住宅52311.26㎡，地下车库21000㎡。04-06地块建筑面积中，住宅43174.17㎡；地下车库18804.97㎡。车库部位筏板厚度350m，筏板顶标高-1.8米，筏板底标高-5.32m。04-02地块主楼4#楼-12#楼筏板厚度为350mm，04-06地块主楼1#、12#楼筏板厚度为300mm,2#-10#楼筏板350mm。在地势上，04-02地块原场地为东高西低，桩基施工后有局部凸起。04-06地块原场地为东高西低，桩基施工后有局部凸起。

2、宁河区北淮淀生态移民建设项目土方开挖施工方案分析

2.1 施工工况

宁河区北淮淀生态移民建设项目04-02地块、1#、2#、3#、14#、13#、配建一第一时期开挖，地库及4#-12#楼楼座为第二时期开挖，第三时期为人工（小型机械配合）清除300mm预留层至设计标高。

04-06地块、1#、配建一第一时期开挖，地库及2#-12#楼楼座为第二时期开挖。第三时期为人工（小型机械配合）清除300mm预留层至设计标高。

2.2 土方开挖准备

在开展基坑支护、土方开挖以及降水工程工作前，必须提前对工程的管理目标及总体部署有个全方位的了解。施工过程中严格对工程质量体系认证的相关要求进行落实，在施工质量方面应当加大管理力度。根据预设的工期目标对施工进度方案进行设计，保证方案能够切实可行，确保施工过程中的安全性及施工进度，保障施工质量。

2.2.1 开挖前准备

按照开挖顺序，土方开挖过程中所需的临时道路利用挖机原地取土并进行碾压夯实处理。提前完成对进入基坑的安全马道相关设计工作，并准备好所需的材料，以便在基槽开挖后可以及时安装好马道，保障基槽内工作人员能够上下。必须准备好备用测量仪器，防止出现意外导致无法连续施工作业。准备好充足的劳动力，保证能够将余土一次性清理完毕。采用机械进行清理出作业面，减少后期人工倒运土方的工作。在土方开挖前由施工单位、建设单位以及监理单位共同确定好施工现场自然地坪的标高，并办理相应的签字确认手续。

2.2.2 定位控制

对基础结构图进行过核对，设计后续的施工操作图，并设计相应的基槽底标高控制图。开挖前期，首先挖出探坑，根据控制图确定相应的基槽底标高，在基槽内对标高进行测放定位，方便使用。而后继续进行开挖，等到在基槽开挖出所需的作业面后，第一时间测放出平面控制线，并随着开挖进度进行及时复核，及时测放出槽底标高存在差异的分界点。尽可能利用机械开展开挖工作。机械开挖时，至少预留厚度为300mm采用人工进行清理，防止基槽上遭受扰动。

2.2.3 测量放线及测量控制桩点保护

在对基坑进行开挖前，对建筑物所制订好的定位桩开展测量核准工作。定位标记好场内的临时设施以及场边道路，以便进行观测。在对基坑进行开挖前，应当参考基坑开挖放坡坡度、核准轴线以及施工图纸，测放施工过程中上下口的白灰线。在对基坑进行开挖前，针对基坑开挖范围内的各个水准点和轴线均应采用木桩进行深打，然后将铁钉钉上对其进行保护。一旦核实完各个红线点及测量木桩，项目部应当安排专人开展定期检查复核工作，保证测量能够准确。

2.2.4 其他准备

在进行土方开挖前，应当询问甲方是否已经完成地下障碍物的处理和清除工作。自然地坪标高应当由三方一起见证并进行签字，保证手续完善。针对建筑物位置的开槽灰线尺寸、定位控制桩以及标高水平桩均需由项目质量部门检验合格后，由监理来进行检查确认。将明显标志安设在危险地段，根据实际情况由值班管理人员对开挖顺序进行合理安排，避免超挖和错挖，将挖出的土放置到建设单位安排的临时场地。施工机械进出施工现场及运土经过的道理，需由运输队伍提前进行检查并做好相应的准备工作。在利用机械进行施工过程中，对于机械无法工作的位置、难以修整的坡度以及难以进行清理的槽底等，都应该安排人工开展相应的工作。技术员、施工班组长、测量员以及工厂都应该熟练掌握施工图纸，完成各项技术的交底工作。

2.3 开挖截面划分

本建设项目采用PHC管桩地基，应当避免管桩基础扰动。第一阶段，基坑土方开挖应当至桩顶有效标高-1.6 5m（-5.67m）；第二阶段，基坑土方开挖到达有效标高后，应当对集水坑和电梯坑进行开挖，预留厚度至少为300mm由人工进行开挖。第三阶段，预留土层由人工进行开挖。土方开挖的坡度系数为m=1:1。

图1 开挖截面示意图

2.4 施工顺序

一次开挖为04-02地块1#、2#、3#、14#、配建一和04-06地块1#、配建一开挖。二次开挖为04-02地块地库及4#-12#楼楼座和04-06地块地库及2#-12#楼楼座。

图2 04-02地块开挖路线图

图3 04-06地块开挖路线图

2.5 土方开挖施工的关键技术及保证措施

2.5.1 基坑内集水、排水

为了避免场地被大气降水和施工用水等地表水浸泡，在进行土方开挖时，应当在基坑面设置相应的挡水围堰，基坑底设置相应的集水井和排水沟。排水系统应当按照以下方法设置：在基坑顶的四周做好规格为300×490mm的截水明沟，基坑底部四周做好规格为300×490mm排水明沟，每隔约20m设置集水井，集水井尺寸为0.8×0.8×1.2m，在基坑面的对应部位设置分成二格的沉淀池，尺寸为2.5×15×1.4m。集水井和排水沟都要采用M10水泥砂浆和Mu7.5的灰砂砖进行砌筑。应该将卵石或者碎石填到集水井井底，厚度约20cm，水泵抽口处应当设置过滤网，避免水泵中进入泥砂。在开展施工工作的整个过程中，现场必须配备足够数量的抽排水设备，将自吸式抽水井安置在集水井位置处，以便及时将基坑中的积水排出到截水沟，任何污水排放前都必须由沉淀池进行过滤，之后再排至市政管道。

2.5.2 土方开挖

建立水准点及轴线控制网，参考设计图纸对基坑标高及相应的位置进行测设，首先采用白灰将大基坑放坡位置的上口线撒出；再分层分段对土方进行开挖，采用挖掘机由内而外开挖装车外运一次性挖到位；本基础工程主要采用挖掘机对土方进行开挖，人工辅助对边坡及基底进行修整，并且按照先深基坑后浅基坑的顺序进行开挖。

由于工程施工过程中，人工挖孔桩顶的标高通常为-3.2，因此应当先整体进行开挖再定桩位，局部桩顶的标高为-8m，采用二次开挖放坡，二次工作面预留2m。

在对土方进行开挖前，应首先校核建筑物的水准点和定位轴线，确认没有问题后，将待挖基坑的边线放出后就可以开始土方开挖。土方开挖选择自然放坡，放坡系数为1:1，工作面预留800mm，二次放坡面预留2m。

土方开挖过程中，必须对挖土深度进行严格把控，对于超过设计深度的部位，采用砂、碎石进行回填，并对其振实、夯实。当挖至标高时应当进行普探，并通知建设单位、监理单位以及勘察和设计单位验槽后，立刻对垫层开展浇筑工作，避免雨水浸刷和太阳暴晒对基底原状土结构造成破坏，并且完成相关隐蔽工程的验收。

在开展土方开挖施工工作过程中，人工与机械必须相互配合协调工作。应当采取人工方式对集水井的基底和局部深度进行施工，进行开挖时还应充分考虑对称和分层，禁止一次完成。应当注意设计好的标高，主要是为了避免发生超挖。应当分层对土方进行开挖，土方开挖前需要对其进行支撑，按照大基坑、小基坑对土方进行分区开挖。当开挖到设计好的标高时，应当首先完成垫层的浇筑工作后，才能对邻区进行开挖。

当施工过程中坡道需要经过支撑梁时，必须保护好支撑梁，应当将土覆在支撑梁上，还要将相应的道板铺设上，不允许机械车辆直接接触支撑梁。在完成基坑开挖相关工作后，应当开展验槽处理工作并进行相关记录。当勘察报告与实际情况存在差异，应当及时报给相关单位进行研究处理。

2.5.3 开挖进度的控制

必须严格按照制定好的施工方案，对基坑开挖进度进行严格把控，并制定对应的进度计划网络图，对施工的线路以及关键节点全面进行了解，并对土方开挖的精度进行严格把控。如果开挖速度过快，则能够导致边壁负荷速率增大，其能够对土体强度造成直接影响，甚至出现变形。如果开挖速度继续增加，则会使得加荷速率加大，导致边壁土体塑性流动的发生，严重情况下会破坏边壁的稳定性。只有对开挖进度进行严格把控，才能避免发生边壁失稳的问题，同时还能避免发生变形的情况。

2.5.4 测量监测的控制

在对基坑土方进行开挖时，需要建立测量控制网，开挖前，应当对邻近建筑物及道路的基本情况进行收集并仔细分析，记录备案好早就存在的裂缝，在对基坑进行开挖时，做好对邻近建筑物与道路、基坑稳定性和支护结构体系的监测，保证每深挖一层都能进行及时监测，同时能够对桩倾斜度、桩顶沉降与位移等进行分析与反馈。如果监测值发生异常，表示基坑支护压力变大，应当降低土方开挖的速度或者及时停止，直到恢复稳定才能重新开始施工。

2.6 土方回填

应当对高层建筑的地下室外周利用灰土或者级配砂土进行回填，并分层进行夯实，压实系数不低于0.94；采用素土对其他地下室和基础进行还槽回填，压实系数不低于0.94。对面层进行压实时利用小型压路机，应当将各分层厚度控制在200mm到300mm之间，每层应进行不少于三遍的夯实过程。现场进行取样操作，送检合格后才能开展后续施工。

在开展土方回填工作前，首先开展基坑的清理工作，并且只有隐蔽工程经检验合格后，才能开始回填。还应提前完成测定工作，确定回填所需土料的含水量，并进行相应的压实试验，确定土料的铺土厚度、合理的含水量范围及压实度等，严禁回填过程中选用淤泥、粉砂或者杂填土等材料，并且回填工作都应紧跟每一段顶板防水工作，防止长时间暴晒而产生温差裂缝。

在开展土方回填工作前，需要对回填剖面及地形进行复核，并且对所需材料进行复检。及时清理基础面，并且做好回填工作前的验收工作，只有通过验收后才能开始回填工作。在开展工作过程中，应当由经验丰富的人员在现场监督，而且能够配合现场工作的开展。在堆放土料的现场，应当随时对土料含水量进行检查，保证其能够满足相应的含水量要求。如果土料含水量未达标，应当及时采取相应措施进行解决。完成回填工作后，及时自检，然后再通知工程师开展相应的验收工作。

3、施工安全保障措施

3.1 安全技术措施

在开展项目安全管理时，第一责任人应当由项目经理担任，对施工现场的安全进行全面负责。监督工作及安全施工教育应安排专门的安全管理小组，明确每位工作人员的安全施工责任。应当大力宣传安全施工，将警告牌及对应的标语悬挂在施工的现场，只有佩戴好安全帽以及安全器具等的工作人员才被允许进入现场。

采取的监管方案应当合理，防止发生高空坠物，进而导致人受伤的情况。雨天进行施工过程中，应当制定适当的防滑措施。必须严格按照二级保护、三级配电等相关规定对施工现场的用电进行管理，平行架设电缆线，严禁对电线进行乱拉、乱扯。

3.2 施工管理措施

（1）为了使得工程取得的综合效应能够本质上得到提高，必须对工程建设质量进行严格把控，参数数值及图纸细节不达标严禁开展工作。应当采取连带责任制，对由于关键参数数值缺失或图纸错误等造成损失的情况，必须追究相应人员责任，从根本上提高部门的责任心，保证各项设计内容能够满足需要。

（2）项目施工过程中会涉及数量及规格均存在差异的施工材料。为了切实保证工程项目施工的效率及质量，必须严格把控好相关材料的质量。对于施工所需的各种材料，必须开展试验进行严格检测，确保材料质量能够符合实际要求。

（3）在对项目所需材料进行采购时，应当详细了解建设项目所需的材料规格及型号等，从根本上确保采购材料的经济性及适用性。建设方及管理方应当一起对材料进行质检，完成材料进场前所需开展的审核及验收工作，避免存在问题的材料入场。

（4）施工所需设备必须由持证人员进行操作，尽量避免由操作失误而出现问题。施工现场的所有设备均需经过安全监测，检测合格的设备才能用于施工。

（5）在对项目建设所需的管理标准进行制定时，应当对施工要点进行详细分析，保证制定的管理标准满足相关规范要求。管理部门在进行管理时，对施工的各个环节施工质量进行严格控制，全面分析施工过程中质量的各个影响因素，制定出合理的管理方案，尽可能降低工程质量所受的影响。

（6）对土方开挖及基坑降水的施工特征进行综合考虑，建立协调组织机制，施工资源与技术供求能够相互配合。各部门在建立协调组织机制时，管理单位应当确保工程各参与部门的核心利益，及时解决施工质量问题，营造出积极、和谐的施工氛围，避免出现利益冲突或者施工工序重复等问题。

（7）保证发挥质量监督管理工作的重要作用，管理部门应该协调好技术人员与设计人员，考察施工现场时设计单位必须全程参与，结合实际情况修改施工方案。在实际工作过程中，必须参考设计图纸确保项目能够合理有序施工。

（8）应当根据项目施工现场的实际气候特征及物质环境等因素，优化设计方案并对施工图纸的重点进行标注。建立信息管理平台，根据流程图和编制信息进行编码以提高信息利用率，避免发生传输误差或数据流失等。目前，施工难度受土方开挖及基坑降水施工规模增加的影响而逐渐变大，应当将创新思维及相应的先进技术应用到施工质量监督管理中，构建更为合理的施工质量监管模式。

3.3 应急处置措施

建筑物或者土方一旦出现坍塌问题，第一时间向相应的主管部门进行报告，并在保证避免出现同类安全事故时，抢救受伤人员。当仅有少部分土方坍塌时，现场抢救组应当选用铁锹等作为挖掘工具，目的是保证被埋人员的安全。救出伤员后应当对其位置进行录像和拍照，土方坍塌而致人死亡时，企业及相关部门应当及时对其家属进行安抚，并给出合理的赔偿方案。