深基坑土方开挖施工技术在高层建筑中应用

'深基坑土方开挖施工技术在高层建筑中应用　　摘要：深基坑土方开挖是深基坑工程的重要工序，对高层建筑的施工质量及施工速度有直接的制约作用，本文结合实践经验，从施工准备工作、施工方案选择、施工技术要点、施工质量控制等四大方面，就深基坑土方开挖施工技术进行探讨，有一定参考借鉴价值。关键词：深基坑；土方开挖；高层建筑中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：当前，随着高层建筑的大量涌现，深度10多米的深基坑随处可见，深基坑挖土作为深基坑工程的重要工序，其速度直接决定了深基坑工程工期的长短，同时，支护结构的强度以及变形控制能否达到要求和预期的目的也都是在挖土阶段来进行检验，因此可以说，基坑开挖的质量好坏对整个基坑工程的成功实施有着直接影响，基于此，现结合工程实践就深基坑土方开挖施工技术进行粗浅探讨，以供参考。1土方施工前的准备工作8 完善的施工准备工作是确保工程质量的基础，土方开挖的施工准备含如下三大方面：1）场地内的清理。含地面及地下各种障碍的清理，如拆除旧房或古墓，拆除或改建建筑物、通讯、电力设备及地下管线，迁移树木、去除耕植土及河塘淤泥等。同时，为了保持场地干燥以方便土方施工，可在场地四周采用挡土坝、排水沟、截水沟等方式排除地面水。2）场地外的排查及围护。根据邻近地下管道布置图核对场地邻近的地下管线，查明其深埋及走向是否属实，施工时要格外防范沉降敏感的地下管线。加固保护好邻近电杆及围墙，场地外设立警戒线，做好四周的围栏等。3）做好相关辅助工作。含相应的施工方案、应急预案以及测量放样等，并将材料、机具及土方机械等准备好，建造临时道路，此外还有基坑的稳定监测，邻近建筑物的沉降观测，降水井及回灌井的施工等。2深基坑土方开挖方案的选择8 科学合理的施工方案是做好一切工程的先决条件，在对深基坑土方开挖方案进行选择时，应综合考虑多种因素进行选择，如高层建筑结构形式、现场地质条件、地下水情况、施工作业面大小、基坑深度、场地宽窄、工机械设备、地面承荷能力、现场周边情况以及施工方法等，可预先编制多个施工方案，再由专家分析比较后择优选择。一般而言，若现场机械设备条件充分，则优选机械开挖法，以加快开挖速度且节省劳动力；若机械设备条件不佳，且基坑较浅，施工作业面不大，地下水水位不太高时可采用人工开挖法，但需合理安排施工作业，最好在人工开挖的基础上辅以小型机械开挖。若基坑底部需要开挖的高度不一，较深处难以采用机械设备时，可采用超挖的方法，此时的最佳施工方案为人工与机械设备相配合，先用机械设备开挖至同一深度后再以较窄处采用人工开挖法。若高层建筑基础以下为特殊土质，如粘性土、黄土、粉土、碎石土、砂砾层等，应采用分级放坡或不放坡的方法，如此既能降低造价又能缩短工期；若施工现场条件不允许实施放坡开挖，则可先对四周进行支护再进行开挖，如此既减少土方施工量又能有效降低对四周建筑物的影响。3深基坑土方开挖施工技术要点3.1开挖机械选择8 为充分发挥机械效率，加速工程进度，挖土机械的选择应根据各工程实际情况而定，如工程规模、土质、基础形式、开挖深度、地下水情况、土方量、运距、工地机具设备条年、工期要求等，一般而言，若基坑深度不大，宜采用装载机或推土机推土、装土，用自卸汽车运土。若基坑的面积、长度及宽度均较大，可用铲运机铲土、运土、卸土、填筑作业。若基坑面积、深度均较大，可采用0.5m3、1.0m3斗容量的液压正铲挖掘，上层土方也可用推土机或铲运机进行，若操作面狭窄且有地下水，土的湿度大，挖土可采用液压反铲挖掘机，以自卸汽车运土；在地下水中挖土时为提升效率，可用拉铲。对地下水位较高采取不排水开挖时，亦叮分层用不同机械开挖.先用正铲挖土机挖地下水位以上的土方，再用拉铲或反铲挖地下水位以下的土方，用自卸汽车运土。3.2土方开挖方法深基坑土方开挖主要有机械挖土法和人工挖土法，具体如下：1）机械挖土法。在使用机械设备进行高层建筑深基础开挖时，首要的就是选好适合的机械设备，详细情况可参照上文所述的开挖机械的选择。在此需要特别指出的是，基坑土方开挖中若采用放坡的方法进行，为避免出现塌方事故，必须结合场地情况合理地确定边坡的坡度，主要综合考虑基坑深度、地下水情况、施工场地大小、土质情况以及边坡所承受的荷载、周围的施工环境等因素。机械设备开挖法主要有中心岛式挖土、盆式挖土、分段挖土、分成挖土等，每种方法均有其优缺点，具体采用何种开挖方法可从环境因素、支护结构、基坑开挖的深度、基坑施工作业面的大小等因素进行综合考虑。2）人工挖土法。所谓人工开挖方法，主要是指采用锹、镐等普通工具，采取分段、分层开挖，土方运输多采用皮带运输机，皮带运输机虽然费用较低，但工效很高，且能有效保证施工安全。例如使用长8 度为25m的皮带运输机从基坑内向外输送土，皮带的角度可以达到30°，每次皮带上可以运输的土方量在90m3左右，每名工人一天可以开挖7m3左右，施工人员只需将开挖出来的土装上皮带即可以运送到基坑外，皮带的末端设置土方运输车辆，然后运输车辆将开挖出来的土运送到弃土场。一般而言，不设置地下室，基坑较浅，面积及土方量均不大的高层建筑在不具备挖运土方机具的情况下便可采用该法。3.3土方开挖施工要点1）在确定了施工方案后，须严格按照施工方案设定的顺序进行分段分层开挖，务必做到开挖一层，支护一层，上层未支护完，在混凝土尚未达到设计强度的情况下严禁开挖下一层，同时严禁在大雨条件下进行开挖施工。2）采用机械开挖时，以保证基底标高和边坡坡度正确、平整，避免超挖及扰动土层，应预留30㎜的土层用于人工清底、修坡、找平。3）土方开挖前必须先放边坡线，土方开挖过程中，为便于及时控制开挖深度及边线，避免超挖或开挖不足，必须随开挖进度放出各承台的开挖边线以及各承台的开挖标高，从而有效避免夯填土或大量的人工挖土和大量的人工运土。4）基坑边角部位和桩边机械开挖不到之处的土方，为避免坑底土方耽误工时，应配备足够的人工及时清运至挖机作业半径范围内，通过挖机及时将土方挖走。5）要格外注意基坑最底一层的开挖，避免挖斗碰撞基桩，在各层开挖中均应避免挖机直接碾压桩头，若挖机无法避开密集的桩头时，需先截掉部分桩头。4深基坑土方开挖施工质量控制深基坑土方开挖面广量大、施工条件复杂、开挖要求高，因此要实现工程目标，必须狠抓质量问题，具体要点如下：8 4.1在进行深基坑土方开挖施工之前，相关技术人员一定要对工程的施工现场进行系统的调查与分析，在充分观察与分析施工现场的土质的特点与施工周围建筑物的现状的基础上，结合工程的要求与施工现场土质的特点，采取科学合理的方法进行施工。4.2在施工的过程中，施工技术人员要采取种种措施，避免深基坑土方施工中发生施工现场地面超载以及深基坑排水系统不完善的问题，以确保施工现场的质量安全。同时，为实现施工技术质量的不断提高，施工人员除了要严格遵守《建筑基坑支护技术规程》外，还要聘请更专业的人士对施工技术进行专业的指导。4.3结合本工程的实际情况，在基坑开挖期间对不同的工序采取对应的施工预防措施，在最大程度地提升施工技术水平的同时，还要不断地提升自身施工前期的准备工作，尤其是对施工现场周围建筑物、地质地貌、周围的地下管线，施工原材料、施工机械的质量以及施工方案，进行系统性的研究，如此，才能在本质上彻底的提升深基坑土方开挖的施工技术，有效保证工程质量。8 4.4在进行土方的拉槽开挖工作时，为保障施工人员的安全，要在施工工程的深基坑周围留有护壁土。同时，施工前要做好施工现场的排水工作，尤其是对于粉质粘土和淤泥质粘土等土质，更要做好其自身的排水工作，从而提升土体的抗剪强度，方便基坑抽槽开挖时倒运土方车辆行走。4.5施工现场一旦负荷不足往往会导致变形，留下安全隐患，因此，必须做好施工现场的支撑工作。同时，在基坑开挖过程中要紧跟支撑的进展对围护结构变形及地层移动进行监测，根据监测资料及维护结构变形警标，及时采取针对性的改进措施，控制变形。4.6开挖至坑底时要竭力避免人为及自然因素对坑底土体造成扰动减少坑底土的暴露时间，及时在坑底形成“水平支撑”，避免发生支护桩、踢脚及坑底土体隆起等现象，确保基坑的整体稳定。当前，我国深基坑土方开挖施工技术虽然取得了前所未有的发展，然在其发展的过程中仍存在诸多问题，制约了当今深基坑土方开挖的质量与安全，作为施工单位，在实际开挖过程中，我们应当结合施工现场情况来选择土方开挖的方案，并严格按照拟定的施工方案科学合理地安排开挖工序，如此，才能有效保证深基坑土方施工保质保期的完成。参考价值：【1】蔡鹭锋.深基坑土方开挖施工技术【J】.科技向导，2011（30）：404-405【2】王业忠.高层建筑深基坑土方开挖浅探【J】.科技信息，2008（21）：150-151.8 【3】李斌.高层深基坑土方开挖技术浅谈【J】.科学之友，2010（5）：74-75.8'