某飯店土方開挖施工技術

摘要:作者以杭州某飯店為案例，更好的保證工程施工質量是各施工單位及人員所關心的話題。本文就某飯店不同層面的基坑開挖的技術做一基本介紹，以此僅作參考。

關鍵詞:某飯店;工程特點;工程難點;基坑開挖施工方法

中圖分類號:TU751+.3

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2009)11-0098-03

1工程概況

1.1工程地質情況

本工程地下水可分為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水兩大類。場地內第四系覆蓋層含孔隙潛水，水位埋藏淺，勘察期間測得穩(wěn)定地下水位埋深1.40～2.10m?；觾壬婕暗耐翆訚B透系數(shù)較小(在10-6-10-7cm/s級上)，透水性很弱。

1.2基坑圍護(表1)

2工程特點

杭州某飯店改造擴建工程是杭州市，乃至浙江省的重大工程，地下四層開挖深度19m左右的基坑，地處繁華路段，西側是世貿中心和某體育中心，東邊為杭州市中心，周圍道路地面交通繁忙，周圍建筑物多，且有居民樓靠得較近，環(huán)境保護要求較高。

施工基坑面積比較大，開挖深度深，基坑周邊位置小，施工布置難度大。東區(qū)4道支撐，西區(qū)在原3道支撐的基礎上增加了一道支撐，不同標高支撐在8-2～8-3軸間由圍檁轉換。不僅涉及到的土層復雜，而且由于多道圍護支撐的存在，使得基坑挖土受到很大的限制;又由于是擴建工程，且與原有賓館距離十分靠近(最近距離2.8m)，要在保證原有賓館安全正常營業(yè)的情況下，還要進行與原有建筑的銜接施工。施工場地狹小也使工程的施工安排和平面布置受到了限制。場地內有一定厚度的淤泥質粘土，力學性能差。

針對上述特點，擬制定下列施工技術措施保證工程安全、質量和進度:利用施工棧橋(施工棧橋設計荷載由35KN/m2增加45KN/m2，可滿足挖機及載重汽車在其上停留運走)為作為主要通道，使土方車輛和挖機能夠在場地內通行和施工。將基坑以8-2軸～8-3軸分界劃為東西兩個區(qū)域，采取逐層、兩塊一起施工開挖，隨挖隨澆筑支撐，以減少基坑變形，保護周圍環(huán)境。

3工程難點

3.1工程基坑環(huán)境復雜

由于是擴建工程，且與原有賓館距離十分靠近(最近距離2.8m)，要在保證原有賓館安全正常營業(yè)的情況下，還要進行與原有建筑的銜接施工。且周邊東側約10m處為住宅樓(淺基礎)，尚有一路煤氣管線經過，場地西側緊鄰杭大路，道路下埋設有大量的市政管道、通信電纜井，對本工程基坑施工所產生的影響極為敏感，極易造成各類糾紛。應通過加強監(jiān)測，主動協(xié)調以避免和減小周邊矛盾。

3.2基坑安全要求高

通過在開挖中嚴格控制圍護體和支撐梁的施工穿插，需要對支撐砼的配合比中適當摻加早強劑、加強支撐保養(yǎng)和監(jiān)測，對開挖中出現(xiàn)的滲漏水第一時間有效處理，確?；影踩?/p>

3.3基坑深造成土方挖運困難

基坑深度近19m，基坑周邊位置小，施工布置難度大。東西區(qū)各4道支撐，不同標高支撐在8-2～8-3軸間由圍檁轉換。不僅涉及到的土層復雜，而且由于多道圍護支撐的存在，使得基坑挖土受到很大的限制，對土方開挖坑內運輸、深坑開挖和挖土通道收尾提出很高要求。通過對挖運土坑內路線和開挖方向的精心設計，優(yōu)選開挖機械解決因坑深帶來的挖土難點。

3.4基坑降排水

本工程基坑投影面積達到約9600m2，土方開挖量約為十七萬立方米，挖土施工適逢秋天季節(jié)，基坑開挖前應做好基坑內外的降排水工作。在工程施工場地中挖設環(huán)繞基坑的場地明溝，集中基坑內排出的地下水和場地內大氣落水，在場地大門處的標準三級沉淀池經沉淀凈化后排放出場?？觾雀鶕?jù)工況變化及時調整臨時集排水設施。

3.5挖土中支撐的閉合

本工程內支撐體系在西側出入口處具有四道水平支撐，本工程將基坑西側作為基坑內土方開挖入口，土方開挖施工中應科學的設置挖土通道，工程挖土各工況中存在挖土通道下內支撐的閉合工作，合理部署挖土流程和轉換，才能有效提高工效、縮短施工工期。

4挖土方式的選擇

由于本工程土方開挖深度比較深，而且多道混凝土支撐對挖土放坡限制比較大。我們綜合比較多個施工方案，結合相類似的工程經驗，以及專家和有實際挖土經驗的工程人員的建議，一至三層土采用坡道出土，第四層第五層土方采用留設堆土平臺，利用長臂挖機開挖的方式，既經濟合理，而且對工期的影響較小。

4.1 基坑開挖施工

4.1.1開挖原則

針對本工程的特點，結合設計要求，本工程基坑開挖按下列原則施工:

(1)嚴格遵守“分層開挖，先撐后挖”的施工原則。整個基坑按支撐設置分為四層，逐層開挖，每層開挖后立即制作鋼筋砼支撐，待鋼筋砼支撐達到80%設計強度后再開挖下層。

(2)嚴禁挖掘機和運土車輛直接在支撐面上行駛和作業(yè)，對支撐兩側須回土填實，并高出支撐頂面300mm以上，再采用鋼板路基箱架空過橋方法，使挖掘機和運土車輛荷載均勻地傳至支撐兩側的土上。

(3)挖掘機挖土時要注意避免挖斗上下時碰撞工程樁、豎向立柱、支撐梁和連續(xù)墻。

(4)機械挖土標高控制在基坑面以上300mm，余土方由人工挖除，以避免擾動基土。

(5)對落深的承臺和地梁，以及樁間、樁周土，必須采用人工挖土和修土，運至基坑邊集中堆放，由挖掘機裝車外運。

(6)挖土斜道坡度采用1:8~1:6，寬8m，可供二輛運土車輛交匯行駛。斜道可由建筑垃圾回填而成，上鋪路基箱。

(7)涉及到淤泥質粘土等土質情況較差的土層，可摻加建筑垃圾或石灰，改善土層性質，以便于開挖的順利進行。

(8)土方開挖期間，注意文明施工，控制土方裝車方量，確保渣土無散漏。通過出入口鋪墊草包及設置清洗槽，及時清洗車輛，保證場內外道路清潔，并派專人每天對大門外的道路進行清掃。

(9)夜間施工要有足夠照明。做到挖土到哪里，照明就跟到哪里。

(10)隨著基坑的開挖，及時沿基坑周邊用漆成紅白相間色的鋼管設置雙道防護欄桿。

5.4挖土施工方法

根據(jù)本工程基坑東西側均為四道支撐，但東西側支撐標高不一(首道標高一致)，確定第一層土方不劃分施工區(qū)塊而自東向西結合土釘墻施工進行大開挖;從第二層土方開始，在8-2軸東、西區(qū)不同標高支撐轉換處將基坑劃分為東、西兩個施工區(qū)塊，同時各自開挖。其中第一至第三層土利用坡道，土方直接在基坑內裝車外運;第四至第五層土則采用土方短駁、長臂挖機裝運方式。

4.2第一層土方開挖

(1)東區(qū)第一層土方開挖

本層土方主要采用1m3挖掘機自東向西退行開挖，直接裝車外運，本層土方開挖深度2.3m，土方方量約為9700m3，在施工前用建筑垃圾或者道渣鋪設施工道路。通道與大門出入口相接。坡道預留土方約150 m3，本層土方實際需要外運土方9550 m3左右。采用挖機同時從兩側四個角開始施工作業(yè)，本層土方預計投入普通挖掘機(PC200)2臺，車輛11輛，按每天出土量1100 m3計算，該層土方開挖時間預計9d。該區(qū)域土方外運出入口主要在場地東側。

第一層土方開挖在基坑-3.60m以上處，位于基坑的西側靠近杭大路位置，及基坑北側采用土釘墻及水泥攪拌樁復合支護。土釘墻與挖土協(xié)調配合。

(2)西區(qū)第一層土方開挖

本層土方主要采用1m3挖掘機自東向西退行開挖，直接裝車外運，本層土方開挖深度2.3m，土方方量約為12400m3，在施工前用建筑垃圾或者道渣鋪設施工道路。通道與大門出入口相接。采用挖機同時從兩側四個角開始施工作業(yè)。坡道預留土方約150m3，本層土方實際需要外運土方12250 m3左右。本層土方預計投入普通挖掘機(PC200)2臺，車輛15輛，按每天出土量1300 m3計算，該層土方開挖時間預計10d。該區(qū)域土方外運出入口為場地西側大門。

第一層土方開挖在基坑-3.60m以上處，位于基坑的西側靠近杭大路位置，及基坑北側采用土釘墻及水泥攪拌樁復合支護。土釘墻與挖土協(xié)調配合。

4.3第二層土方開挖

按基護設計要求，本層土方開挖待已施工的壓頂梁和支撐(第一道支撐)養(yǎng)護至 80%設計強度后進行。

(1)東側區(qū)塊第二層土方

東側區(qū)塊第二層土方開挖深度4.4m，土方方量約為18500m3，利用第一層土方斜道出土。坡道用建筑垃圾或者道渣修筑，先在遠離坡道的方向從兩邊同時開挖。預留土方約2000 m3，本層土方實際需要外運土方16500 m3左右，計劃投入普通挖掘機(PC200)2臺，車輛11輛，按每天出土量1100 m3計算，施工時間預計15d。該區(qū)域本層土可考慮在場地東側開設大門運出。

(2)西側區(qū)塊第二層土方

西側區(qū)塊第二層土方開挖深度5.7m，土方方量約為30000m3，利用第一層挖土的斜道作為出土坡道。先在遠離坡道的方向從兩邊同時開挖，挖掘機挖深約為5.7m，初步形成工作平臺。預留土方2000 m3，本層土方實際需要外運土方28000 m3左右，計劃投入普通挖掘機(PC200或PC220)2臺，車輛15輛，按每天出土量1200 m3計算，施工時間預計23天。

4.4第三層土方開挖

按基護設計要求，本層土方開挖待已施工的第二道支撐養(yǎng)護至 80%設計強度后進行。三層以下土方均由西側大門外運。

(1)東側區(qū)塊第三層土方

本層東側區(qū)塊土方開挖深度4.3m，土方方量約為18000m3，首先在第二道支撐養(yǎng)護后期將預留的坡道墊土回填至原路標高后，仍采用建筑垃圾或者道渣修筑車輛通道和回轉場地。本層土方可利用與施工棧橋設置的坡道以及西區(qū)土方坡道出去坡度出土。坡道斜度控制在1:6以內，然后采用挖機直接從四角開始同時裝土外運，外側土方開挖完畢后才挖施工通道土方，本層土方實際需要外運20000 m3左右(包括坡道填土)，本次土方預計投入普通挖掘機(PC200)2臺，小型挖掘機(PC100)1臺，土方車輛12輛，按每天出土量700 m3計算，預計施工時間30d。

(2)西側區(qū)塊第三層土方

本層西側區(qū)塊土方開挖深度5.7m，土方方量約為29000m3，首先在第二道支撐養(yǎng)護后期將預留的坡道墊土回填至原路標高后，仍采用建筑垃圾或者道渣修筑車輛通道和回轉場地，施工通道從施工大門開始到第二道支撐底部(由南向北)，坡度控制在1:6以內，然后采用挖機直接從四角開始同時裝土外運，外側土方開挖完畢后才挖施工通道土方，本層土方實際需要外運31000 m3左右(包括坡道填土)，本次土方預計普通挖掘機(PC200)2臺，小型挖掘機(PC100)1臺，土方車輛14輛，按每天出土量800 m3計算，預計施工時間40d。

4.5第四層土方開挖

按基護設計要求，本層土方開挖待已施工的第三道支撐養(yǎng)護至 80%設計強度后進行。

(1)東側區(qū)塊第四層土方

本層東側區(qū)塊土方開挖深度4.4m，土方方量約為18000m3。首先在第三道支撐養(yǎng)護期間，在堆土平臺位置修一條土方短駁通道，根據(jù)土質情況，在該平臺位置鋪設路基箱，在坑內放置兩輛土方短駁車，將土方從四周(角)短駁至坑邊，長臂挖機停在施工棧橋上，用長臂挖機將土方裝車，本層土方實際需要外運18000 m3左右，本次土方預計投入小型挖掘機(PC100)2臺、普通挖掘機(PC200)1臺和長臂挖掘機1臺，土方短駁車2輛，土方外運車輛12輛，按每天出土量500 m3計算，預計施工時間36d。

(2)西側區(qū)塊第四層土方

本層西側區(qū)塊土方開挖深度2.0m，土方方量約為10800m3，首先在第三道支撐養(yǎng)護期間，在堆土平臺位置修一條土方短駁通道，根據(jù)土質情況，在該平臺位置鋪設路基箱，在坑內放置兩輛土方短駁車，將土方從四周(角)短駁至坑邊，然后用長臂挖機將土方裝車，本層土方實際需要外運10800 m3左右，本次土方預計小型挖掘機(PC100)2臺、普通挖掘機(PC200)1臺和長臂挖掘機1臺，土方短駁車3輛，土方外運車輛13輛，按每天出土量500 m3計算，預計施工時間22d。

4.6第五層土方開挖

按基護設計要求，土方開挖待已施工的第四道支撐養(yǎng)護至 80%設計強度后進行。

(1)東側區(qū)塊第五層土方

本層土方開挖深度3.0m，土方方量約為12600m3，首先在第四道支撐養(yǎng)護期間，和第四層土方開挖相同，在留置平臺位置修一條土方短駁通道，根據(jù)土質情況，在該平臺位置鋪設路基箱，在坑內放置兩輛土方短駁車，將土方從四周(角)短駁至坑邊，然后用長臂挖機將土方裝車，本層土方實際需要外運12600 m3左右，本次土方預計投入小型挖掘機(PC100)2臺、普通挖掘機(PC200)1臺和長臂挖掘機1臺，土方短駁車2輛，土方外運車輛12輛，按每天出土量450 m3計算，預計施工時間25天。

最后剩余土方，由改裝后的抓斗式挖掘機與小挖機進行配合接力，必要時可考慮塔吊輔助吊運，直至土方開挖完成，最后用吊車將小挖機和土方短駁車從基坑內吊出。

(2)西側區(qū)塊第五層土方

本層西側區(qū)塊土方開挖深度2.7m，土方方量約為15000m3，首先在第四道支撐養(yǎng)護期間，在留置平臺位置修一條土方短駁通道，根據(jù)土質情況，在該平臺位置鋪設路基箱，在坑內放置兩輛土方短駁車，將土方從四周(角)短駁至坑邊，然后用長臂挖機將土方裝車，本層土方實際需要外運15000 m3左右，本次土方預計小型挖掘機(PC100)2臺、普通挖掘機(PC200)1臺和長臂挖掘機1臺，必要時可考慮塔吊輔助吊運，土方短駁車2輛，土方外運車輛13輛，按每天出土量450 m3計算，預計施工時間30d。

5冬季施工質量保證措施

當日平均氣溫低于5℃，最低氣溫低于-3℃時，應按冬季施工處理。由于近年全球有變暖的趨勢，杭州很少能遇到真正的冬季天氣。杭州一般在1月份左右會出現(xiàn)平均氣溫低于5℃，最低氣溫低于-3℃的天氣。此時正值土方開挖到第四層左右。冬季施工對混凝土支撐的制作和養(yǎng)護有所影響。

(1)冬季施工期間，合理安排作業(yè)計劃，適當調整施工順序，有關分項工作盡可能避免早晚施工。密切關注氣象預報，隨時掌握天氣變化和寒潮信息，以便及時采取防護措施。

(2)采用以蓄熱法和摻化學劑相結合的防凍保溫辦法，并輔以調整混凝土配合比，控制混凝土水灰比等措施來保證混凝土質量。

(3)根據(jù)實際情況，如有必要時可摻加外加劑(如硫酸鈉、亞硝酸鈉等)，外露混凝土表面應用草包加塑料薄膜覆蓋。

(4)結構施工時，采用早期強度高的水泥和骨料中不含有冰、雪等凍結物的材料配制混凝土，按設計和規(guī)范要求規(guī)定的時間嚴格掌握好拆模時間，沒有切實有效的措施不提前進行拆模施工。

(5)現(xiàn)場水管必須全部做好保溫工作，水平管埋入地下300mm，立管用草繩包扎。砂漿機、攪拌機在停止使用時，必須倒盡物料，用水清洗干凈，并將積水放盡;所有有水箱的機械設備，下班后要放空水箱中的水。

(6)施工現(xiàn)場的作業(yè)場所和道路有良好排水坡度和有效的排水設施，以利及時排除積水防止冰凍。