徐 路

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司華南分公司，深圳 518000）

土方開挖作為高層建筑深基坑施工的重要組成部分，其開挖施工質(zhì)量往往決定著深基坑施工的總體質(zhì)量。鑒于高層建筑工程項(xiàng)目深基坑土方開挖量比較大，且不同地區(qū)地質(zhì)條件存在較大差異，因此不斷完善土方開挖施工技術(shù)對(duì)高層建筑施工意義重大。

1 工程概況

以某建筑工程中高層建筑項(xiàng)目7～10樓為例，項(xiàng)目采用剪力墻結(jié)構(gòu)，施工前對(duì)本高層建筑所在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)水文條件和地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘察獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，結(jié)合本工程所在地區(qū)往年地質(zhì)報(bào)告，確定該地區(qū)地下水主要來(lái)自大氣降水，在地面下2.5～2.7 m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用。本工程項(xiàng)目概況見表1。

本高層建筑工程項(xiàng)目周圍環(huán)境狀況良好，且深基坑紅線內(nèi)無(wú)須要進(jìn)行保護(hù)的構(gòu)筑物。為確?；娱_挖施工的順利開展，以北側(cè)開始，逐漸向南側(cè)延伸，形成平行流水開挖作業(yè)形式。為保證土方開挖安全，采用分層分段開挖方式，上層土方開挖使用大型挖掘機(jī)，下層部分采用小型機(jī)械進(jìn)行開挖作業(yè)。為避免挖掘機(jī)下陷，下層布設(shè)鋼板[1]。此外，為確保深基坑內(nèi)部干燥，做好基坑排水處理。

表1 本高層建筑施工概況

2 深基坑土方開挖重點(diǎn)與難點(diǎn)

結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告結(jié)果，對(duì)本工程地面以下土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定巖土層承載力參數(shù)調(diào)查結(jié)果，并對(duì)基槽工程設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，具體參數(shù)見表2。

根據(jù)工程實(shí)際情況，通過(guò)總結(jié)認(rèn)為基坑土方開挖工作重點(diǎn)和難點(diǎn)包括以下3個(gè)方面。首先，工期緊，任務(wù)重。通過(guò)表2中數(shù)據(jù)可以看出，工程項(xiàng)目深基坑施工條件比較差，各層土質(zhì)情況相對(duì)復(fù)雜，開挖作業(yè)量大，可能存在不可預(yù)測(cè)因素，一定程度上增加了施工難度。因工期比較緊張，為進(jìn)一步減少深基坑施工對(duì)周圍建筑的影響，需要不斷改進(jìn)土方開挖施工技術(shù)。其次，基坑是本工程的重要施工結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行施工過(guò)程中既要保證地下連續(xù)墻和預(yù)應(yīng)力錨索的施工質(zhì)量，也要不斷完善基坑施工，很大程度上增加了土方開挖工作的難度[2]。最后，工程雖然周圍無(wú)構(gòu)筑物，但是基坑開挖可能導(dǎo)致道路沉降變形，需要在開挖期間做好變形和沉降監(jiān)測(cè)工作。由于基坑周圍分布有地下管線、高壓電線等，如果開挖過(guò)程中引起土體移位或變形，容易導(dǎo)致上述管線遭到破壞，繼而引發(fā)安全事故。

表2 本工程巖土層承載力以及基槽設(shè)計(jì)參數(shù)（部分）

3 高層建筑深基坑土方開挖技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備包括技術(shù)準(zhǔn)備和設(shè)備準(zhǔn)備，其中技術(shù)準(zhǔn)備包括組織相關(guān)人員、詳細(xì)檢查深基坑周圍情況和做好標(biāo)記。針對(duì)基坑現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，分析土方開挖技術(shù)應(yīng)用的可行性，排查潛在風(fēng)險(xiǎn)。施工前準(zhǔn)確劃分施工區(qū)域，做好安全維護(hù)工作，完善交通管制；組織相關(guān)人員開展施工前準(zhǔn)備，全面審查設(shè)計(jì)圖紙，并且調(diào)查深基坑施工總體情況，以確定最佳土方開挖方案；做好測(cè)量放線準(zhǔn)備工作，恢復(fù)中樁（10 m間距），并測(cè)量深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高和軸線控制樁，根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成水準(zhǔn)測(cè)量工作，同時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)，根據(jù)復(fù)測(cè)結(jié)果確定標(biāo)高計(jì)算的精準(zhǔn)度，為土方開挖作業(yè)提供精準(zhǔn)的基準(zhǔn)線[3]。為進(jìn)一步提高突發(fā)開挖效果，每個(gè)作業(yè)面均采用矩形放線方法。本工程土方開挖設(shè)備準(zhǔn)備工作關(guān)注深基坑開挖每個(gè)環(huán)節(jié)情況，充分利用機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化特征，最大限度發(fā)揮施工效益。由于土方開挖危險(xiǎn)系數(shù)比較大，特別是高層建筑，工程在深基坑土方開挖過(guò)程中須注意做好人員組織工作，盡量減少人工開挖，并且保證機(jī)械設(shè)備滿足施工現(xiàn)場(chǎng)土方開挖需要。

3.2 土方開挖

工程基坑開挖結(jié)合建筑基底相對(duì)標(biāo)高，在開挖前將水位降到坑底標(biāo)高的50 m以下，以減少對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。CFG樁基施工降水時(shí)，注意對(duì)周邊土體的擾動(dòng)，并且根據(jù)工程實(shí)際需要選擇恰當(dāng)?shù)慕邓桨?。盲溝設(shè)置保證各項(xiàng)參數(shù)控制在合理范圍之內(nèi)，深度1.2 m，寬度1.0 m，溝底直徑40 cm，每隔一段距離設(shè)置一個(gè)集水井。在此基礎(chǔ)上，利用小挖掘機(jī)進(jìn)行樁基間土方挖掘，采用大挖掘機(jī)進(jìn)行運(yùn)載。開挖方式為倒退行駛，處理上層虛土后再進(jìn)行樁間土開挖。測(cè)量人員隨后跟進(jìn)，以免出現(xiàn)欠挖過(guò)超挖現(xiàn)象[4]。樁破除需做好標(biāo)記工作，沿標(biāo)記處理。本工程分3個(gè)階段進(jìn)行土方開挖。第1階段開挖主要包括基坑支護(hù)護(hù)坡（第一級(jí)）和附屬平臺(tái)，按照自然放坡方式，整體開挖深度控制在2.3～2.5 m，局部位置深度可達(dá)3.5 m。采用分層開挖，非淤泥層厚度小于2 m，淤泥層厚度小于1 m。第2階段土方開挖在錨索施工結(jié)束后，基坑結(jié)構(gòu)周圍使用人工進(jìn)行挖掘，同樣采用分層開挖方式，到-7.0 m，邊坡自然放坡。第3階段將土方挖到設(shè)計(jì)深度，自然放坡，但是采用階梯式開挖，分層厚度小于2 m，底部預(yù)留相應(yīng)的人工作業(yè)區(qū)域（300 mm）作為人工清槽空間。清槽后，挖掘機(jī)倒退開挖，將土方運(yùn)出，人工修正后采用塔吊將其余土方運(yùn)出。工程深基坑土方開挖施工過(guò)程中布設(shè)土方臨時(shí)堆場(chǎng)，在與基坑頂部距離邊緣位置5～6 m處。結(jié)合基坑施工設(shè)計(jì)要求，基坑頂部3 m范圍內(nèi)允許荷載為10 kN·m-1，因此要對(duì)土方開挖后堆放進(jìn)行合理控制，嚴(yán)禁超過(guò)3 m控制線。在此基礎(chǔ)上，為避免因荷載過(guò)大導(dǎo)致基坑邊坡坡體發(fā)生移位，要合理安排土方運(yùn)輸車輛停放區(qū)域和行駛路線。

3.3 土方回填

深基坑土方開挖作業(yè)時(shí)，需要對(duì)基坑四壁、地下室墻面以及地面進(jìn)行開挖處理，結(jié)合不同地質(zhì)條件采用不同的開挖方法。通過(guò)斷層破碎帶時(shí)，采用“三臺(tái)階臨時(shí)橫撐法”進(jìn)行施工，保證開挖作業(yè)的科學(xué)性與合理性，減少施工作業(yè)對(duì)結(jié)構(gòu)攪動(dòng)的影響[5]。通過(guò)軟弱地層時(shí)，采用循環(huán)進(jìn)尺方法，提高開挖準(zhǔn)確性。嚴(yán)格根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求對(duì)基坑進(jìn)行合理處理，若存在超挖現(xiàn)象，則根據(jù)相關(guān)要求及時(shí)進(jìn)行回填，同時(shí)需保證回填材料質(zhì)量。在進(jìn)行回填作業(yè)時(shí)，需要考慮工程地下室結(jié)構(gòu)，并對(duì)外墻保護(hù)開展質(zhì)量檢測(cè)，保證質(zhì)量滿足施工規(guī)范和要求后才開展后續(xù)工作。回填前對(duì)基坑內(nèi)部進(jìn)行徹底清理，清除雜物，同時(shí)避免留有積水，防止后續(xù)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。土方開挖結(jié)束后，采用分層回填方法降低基坑暴露時(shí)間。當(dāng)高層建筑地下室施工結(jié)束后，沿結(jié)構(gòu)縫隙和外墻進(jìn)行分層回填?；靥钔帘M量選用黏性土（密實(shí)度＞0.94），同時(shí)做好防水施工配合，兩者同步開展。

3.4 支護(hù)樁保護(hù)

工程在開展深基坑開挖時(shí)，為防止對(duì)支護(hù)樁結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞，進(jìn)而對(duì)深基坑穩(wěn)定性造成不良影響，須采取如下保護(hù)措施。首先，機(jī)械開挖有可能對(duì)支護(hù)樁造成擠壓，導(dǎo)致樁位偏移。為減少此類情況，對(duì)于可能導(dǎo)致行進(jìn)路線受到影響的支護(hù)樁進(jìn)行開挖回填處理，待開挖到指定標(biāo)高后，機(jī)械設(shè)備退場(chǎng)，并重新鉆孔。其次，所有進(jìn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，開挖時(shí)統(tǒng)一指揮，避免發(fā)生超挖現(xiàn)象。如有必要，對(duì)于支護(hù)樁周圍土方采用人工開挖方式。再次，對(duì)開挖區(qū)域進(jìn)行科學(xué)劃分，預(yù)留相應(yīng)的空間（300 mm），為后續(xù)可能使用人工開挖提供作業(yè)空間，并且采取有效措施降低機(jī)械開挖對(duì)支護(hù)樁所產(chǎn)生的擾動(dòng)作用。最后，沿支護(hù)樁邊緣布設(shè)墊層，徹底清除溝槽內(nèi)雜物。

4 結(jié)語(yǔ)

在高層建筑項(xiàng)目施工中，深基坑施工是結(jié)構(gòu)施工的基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用了土方開挖施工技術(shù)。土方開挖施工技術(shù)具有明顯特征，總體施工效益良好，是推動(dòng)高層建筑深基坑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量提升的關(guān)鍵。但是，土方開挖技術(shù)的應(yīng)用容易受到施工技術(shù)和施工機(jī)械設(shè)備的影響，導(dǎo)致施工質(zhì)量降低。為避免上述情況，施工過(guò)程中要注意做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，并且保證各項(xiàng)施工流程的施工質(zhì)量，不斷完善施工工藝，從而更好地利用土方開挖施工技術(shù)，為高層建筑深基坑施工創(chuàng)造更多便利條件，提升總體施工質(zhì)量。