邵 陽
(中鐵十六局集團第二工程有限公司,天津 300162)
土方工程屬于房屋建筑工程中的基礎性工程,這類工程規模比較龐大,且施工安全隱患比較大。施工單位在施工機械的選擇、土方開挖施工方法、施工控制要點、降排水工程、土方回填等幾個重要環節的工作上,不能有絲毫馬虎。安全文明施工是保證整個項目能夠順利竣工的基本要求,在實際施工過程中施工單位必須要對土方工程給予高度重視。如果在土方工程進行的過程中出現安全施工問題,則會導致整個施工項目受到巨大的牽連。本文以鳳凰湖新區安置區八期工程為案例,探討工程土方施工過程相關技術的應用和注意事項。
鳳凰湖新區安置區八期工程,總計包含17棟住宅樓,每棟樓的層高預計控制在23~27層;商業房的層數為2~3層,且該項目中還包括地下室。為保證整個項目能夠如期、保質、順利地竣工,公司梳理出相應的施工技術和注意事項。
鳳凰湖新區安置區八期工程設計圖紙使用的是黃海高程,±0為21.90m,施工現場的場地比較平整,施工單位為了縮短施工工期,準備加快土方工程的施工進度,所以需要盡可能避開自然氣候對土方開挖造成的影響,在經過全面的權衡以后,施工單位決定使用反鏟挖掘機對土方進行開挖,開挖出來的土方使用自卸汽車完成外運,基坑底部的土方則是利用吊塔完成外運。
鳳凰湖新區安置區八期工程的土方開挖采用的是明挖法進行施工。實際開挖的過程中,使用機械進行開挖,當機械開挖至基坑底部時,使用人工對基坑底部進行清表作業,土方開挖的過程中采用自然放坡,施工人員根據施工現場的實際情況合理地劃分開挖區域,對土方進行分段開挖。
(1)測量放線。測量人員在放線時,應該利用基礎軸面、工作面放線、基坑底部邊線,然后利用放坡的幾何尺寸確定出放坡頂部邊線,當基礎部位所有控制線完全放線出來以后,應該對其進行復測,報備監理單位進行驗收,在驗收合格以后才可以進行土方開挖作業。
(2)邊坡開挖。使用反鏟挖掘機進行作業,挖掘機應該預留30cm的空間進行人工修坡,挖掘機每次開挖的深度應該控制在錨桿孔位50cm部位,但是單次開挖的深度至少在10m以上。實際開挖的過程中,施工人員必須要嚴格按照標準順序對土方進行開挖,當上層作業面開挖完成以后,應該立即在已經開挖部分的基坑表面噴射混凝土,否則嚴禁開挖下一層土方(如圖1所示)。

圖1 基坑土方分層開挖示意圖
(3)修坡。土方開挖的過程中,每開挖出一部分土方以后,立即對已經開挖部分的邊坡進行修正,避免出現土方坍塌事故。沿著基坑的高度方向設置坡度線,坡度線的長度間隔應該為3m,然后使用靠尺對邊坡進行調整。邊坡表面可以使用人工進行清理,以保證噴射混凝土的邊坡表面足夠的平整。
(4)土方開挖。結合該項目的實際情況而言,基坑開挖應該分為兩層進行施工,基坑底部適當地預留30cm土方使用人工進行開挖。基坑內部的邊坡坡率應該控制在1:2以內,此外還應該保證土方開挖的高度差異控制在2m以內,淤泥土的開挖高度差異應該控制在1m以內,避免出現局部土體坍塌現象。在開挖最后一層土方時,測量人員應該提前放線,并確定出基坑底部的精準點,基準點的縱向、橫向間距控制在5m以內,當確定出基準點以后使用木樁錘擊至土體內作為標識。
(5)土方挖運計劃。為了縮短施工工期,加快施工進度,可以適當在夜間開展土方開挖作業。考慮到施工工序造成的影響,在施工過程中對土方開挖的時間、土方開挖量不斷地進行調整,初步計劃投入4臺,這樣,一方面可以保證基坑開挖過程中的協調性,另一方面可以滿足現場施工的實際需求。
(6)土方開挖過程中的技術要求:①在實際開挖土方之前,按照設計圖紙的要求,在監理人員的旁站下測量放線于基坑上下口的邊部位置;②合理控制每層土方開挖的標高,本工程則需將該數值控制在10cm以內;③基坑邊部必須要足夠的美觀、平順。④土方開挖要最大程度降低對周圍土體的擾動;⑤嚴格控制基坑底部的標高。
(1)在開挖土方前,應該用石灰粉將獨立基礎的位置放線出來。在實際開挖的過程中,測量人員應該不斷測量土方開挖的標高,以避免出現超挖現象。
(2)土方開挖的過程中,施工單位應該委派專人對土方開挖的標高進行控制,確保不會出現超挖現象,同時還應該保證開挖過程中土方的穩定性。
(3)基坑開挖的過程中,基坑頂部不得隨意堆土、停放運輸車輛,嚴格意義上來講,渣土運輸車停駐點距離基坑邊部至少2m距離。
(4)在即將開挖至基坑底部時,應該預留12cm~20cm的厚度使用人工進行開挖,當土方開挖接近設計標高時,應該加大基坑標高的測量頻率,避免出現超挖現象,確保不會對原狀土結構造成擾動[1-3]。
(5)清底的過程中,若發現異常情況應該立即暫停施工,在經過專業人員的處理以后,才能夠繼續展開施工。
(6)人工清底作業完成以后,開始對基坑進行檢查,在驗收合格以后才能進入到下一步工序施工。
(7)由于基坑開挖至土方回填中間需要經歷一段暴露期,在此時間段中可能會受到自然氣候的影響,存在一定的可能性會發生位移或是形變,所以施工管理人員應該加強對基坑變形的監測力度。
2.4.1 降排水系統組成
降排水系統的結構組成非常簡單,主要是降水井、排水溝、集水井。具體的布設位置應該結合施工現場的實際情況而定。
2.4.2 排水工程施工
在正式開挖基坑之前,應該先在基坑的頂部設置排水溝,將基坑內的積水排放至基坑外部,見圖2。

圖2 基坑抽排水示意圖
2.4.3 降水工程施工技術關鍵點
(1)降水井的位置布置應該嚴格按照設計圖紙的要求進行作業,降水井設置應該需盡量避開地下構筑物,以確保有效發揮降水井的效能。
(2)鉆機就位、成孔。為了保證降水的實際效果,應該降低洗井的難度,使用反循環鉆機成孔,成孔應該對孔徑、孔深進行檢查,確保其符合設計要求。
(3)下井管。井管可以選擇使用150的鋼管外裹尼龍網,使用吊車進行吊裝,井管應該高出地面至少30cm,再使用防水雨布作臨時保護。
(4)填濾料。當井管吊裝完成以后,即可回填粒料。粒料應該選擇使用2mm~5mm的沙礫比較合適,粒料順著井管四周進行回填,確保回填料的密實性。在回填粒料時,應該不斷地測量回填的厚度,當回填厚度滿足設計要求以后,即可停止回填。
(5)洗井。洗井選擇使用空壓機進行作業,嚴格地按照自上而下的順序開展作業,嚴禁使用軟管洗井。
(6)水泵安裝。潛水泵安裝的底部應該距離井底1m部位。在安裝之前,應該對工作電機、水泵的質量進行檢查,在檢查滿足設計要求以后才可以進行安裝;在實際施工的過程中,確保水泵各個連接部位不會出現漏水現象,確保水泵設備可以正常穩定地運行。
(7)降水井井點系統運行。在實際運行時,應該一直測量井內的水位,并做好詳細、完整的測量記錄。抽水應該保持連續性,中途要避免中斷行為。抽水前,應該對排水管進行檢查,檢查其是否存在堵塞、滲漏現象。
土方回填的具體流程:基坑底部清表→對基坑底部的土質進行檢驗→分層回填土方→分層鋪設土方→分層碾壓土方→檢查回填土的壓實度→土方表面平整、驗收。其施工要點主要包括:
(1)檢驗土質。對回填土的類型、粒徑進行檢查,并檢查回填土中是否含帶其他雜物,嚴格控制回填土中的含水量。
(2)應對土方進行分層鋪攤。單層土方回填的厚度必須要控制在30cm以內。壓路機在碾壓回填土時應該保證低速、均速作業。
(3)碾壓土方的過程中,壓路機的車輪應該相互搭接,避免出現漏壓現象。如果基坑面積比較大,則可以選擇分段碾壓方式進行作業,單層接縫部位應該處理成斜坡形式。
(4)回填方若超出了基坑底部表面,則應該保證邊緣部位的碾壓質量。假若設計未作特別的要求,那么基坑邊部的寬填應該設置為0.5m,假若設計要求對邊緣進行修平壓實,那么基坑底部的寬填應該設置為0.2m。
(5)針對機械設備無法觸及到的邊緣部位,可以使用人工進行夯實,使用夯實機對土方進行碾壓夯實處理。
(6)每層土方碾壓完成以后,應該嚴格地按照施工規范要求進行環刀取樣檢測,檢測出土方回填的密實度,當檢測合格才能夠開始鋪設上一層土方。
(7)當土方全部回填完成以后,應該對其表面進行找平作業。對于超過設計高程的部分,應該作鏟平處理;對于低于設計高程的部分應該補土碾壓找平。
(8)土方回填之前,應該對回填土的含水量進行檢測,確保其符合設計要求。不同碾壓設備的壓實效果與回填土的性質、含水量以及壓實次數存在緊密的關聯性,應該結合設計要求以及試驗進行確定施工技術參數。最佳含水率的參數值如表1所示。

表1 最佳含水率參考數值
(9)土方回填必須要分層攤鋪、分層碾壓。每層的虛鋪厚度、碾壓次數應該結合碾壓設備的性能、回填土的土質進行確定。通常情況下,虛鋪厚度不應該低于碾壓機械的作用深度。結合實際情況而言,基本上都是通過施工現場試驗進行確定。
(10)人工回填夯實之前,應該對回填土表面進行初步性的平整,夯實必須要沿著某一個方向展開,每次夯實必須緊密相連。基坑回填必須要保證相對的兩個方向同時進行回填或是夯實。回填的高度偏差應該控制在合理范圍以內,避免出現邊部擠壓現象。若基坑內的管溝墻長度比較長時,應該對內部采取加強支撐保護措施。回填管溝部分時,應該先使用人工夯實,當回填至管頂以上0.5m后,才能夠使用機械進行夯實[4-5]。
(1)由于基坑開挖基本上都是對地下土層進行開挖,所以在實際施工過程中,施工人員無法對地下情況進行預測,這種情況應該立即向上級單位進行匯報,在作進一步的處理以后才能繼續開挖。
(2)若采用人工開挖,則應該由上自下逐層進行開挖,嚴禁出現垂直開挖的現象。開挖過程中若土方未能及時外運,那么其堆放的位置距離基坑邊緣不得低于80cm,且土方的高度不得超出1.5m。
(3)施工機械進行開挖的過程中,若遇到地下管線,應該立即暫停開挖作業,上報建設單位,在作出妥善的處理以后方可恢復施工。
(4)機械施工過程中必然會存在一定的危險性,所以施工范圍內嚴禁非施工人員靠近。在施工區域顯眼部位設置施工警示牌,并拉設施工安全警示線。
(5)在開挖的過程中,應該加強對施工現場的安全管理力度,機械設備運行時可能會形成一定的安全隱患,所以在挖掘機施工之前,應該組織非施工人員迅速撤離開挖現場。
(6)挖掘機運行時,挖斗移動半徑范圍內不允許施工人員同時作業,若挖斗經過汽車上方時,應該要求駕駛員先撤離駕駛艙。
(7)在土方工程施工完成以后,應該對各種施工機械進行妥善的保管,并做好日常的養護。
(8)當開挖的深度超過1.5m時,應該對基坑進行加固,具體的加固方式應該結合土質進行確定。當開挖的深度超過2m時,則必須要設置防護欄桿。
(9)土方開挖的過程中應該不斷地監測基坑土壁的波動,一旦發現裂縫或是局部坍塌現象時,則應該采取支護措施。夜間開挖土方時,應該確保現場照明條件滿足作業需求,確保施工過程中的安全性。
(10)基坑邊部不得隨意堆放施工設備、渣土、原材料等相關物品。且基坑邊部與附近建筑物、構筑物之間的距離不得低于1.5m。
鳳凰湖新區安置區八期工程的土方施工取得了較好的效果,這得益于公司在開工之初,對相關技術的認真梳理和任務細節的把握,將施工機械的選擇、土方開挖施工方法、施工控制要點、降排水工程、土方回填幾個重要環節落實到位,做到籌劃與實施不脫節,土方施工注意事項不馬虎,確保了工程質量,保證了整個過程的安全施工。