多雨季節(jié)站前廣場(chǎng)地下空間深基坑開挖及支護(hù)安全技術(shù)

楊兆呂

【摘要】天氣情況是影響工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量的因素之一，特別是南方多雨地區(qū)的影響更大。而基坑工程作為建設(shè)工程施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，受復(fù)雜地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和天氣情況的影響，基坑的開挖與支護(hù)施工技術(shù)直接關(guān)系著整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量與施工安全，特別是對(duì)深基坑開挖施工。本文結(jié)合貴州省貴安高鐵站東廣場(chǎng)項(xiàng)目在多雨季節(jié)深基坑施工的經(jīng)驗(yàn)，闡述了施工過(guò)程采用的工藝和安全技術(shù)措施，為同類施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】建設(shè)工程項(xiàng)目；多雨地區(qū)；基坑；安全技術(shù)

一、工程概況

貴安高鐵站東廣場(chǎng)及地下空間工程和市政接駁工程位于貴州貴安新區(qū)湖潮鄉(xiāng)新民村，總建筑面積約126933m2，包含地下一層綜合換乘中心，含綜合換乘大廳、進(jìn)出車行通道、換乘通道；地下二層社會(huì)停車場(chǎng)及地鐵站廳層、社會(huì)車停車庫(kù)、站前道路下穿廣場(chǎng)范圍等土建工程。本工程基坑開挖長(zhǎng)度240m，寬度287.4m，場(chǎng)坪相對(duì)標(biāo)高±0.000m，按場(chǎng)坪絕對(duì)高程1251.79m，負(fù)二層坑底標(biāo)高-11.40m，絕對(duì)高程1240.39m，市政接駁工程負(fù)三層標(biāo)高-18.58m，絕對(duì)高程1233.21m，設(shè)計(jì)總挖基數(shù)量115萬(wàn)m3。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》（建質(zhì)〔2009〕87號(hào)）的規(guī)定，本基坑開挖深度大于5m，屬深基坑工程，基坑邊坡采用巖石錨桿擋墻支護(hù)。

二、水文地質(zhì)條件

該工程位于貴陽(yáng)市花溪區(qū)與清鎮(zhèn)市之間，此地段冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷熱，全年雨季時(shí)間長(zhǎng)，雨量充沛，濕度較大，地勢(shì)較高處的雨水順坡面匯流由北向南穿過(guò)場(chǎng)區(qū)由高向低排泄。該區(qū)域斷層及地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，無(wú)其他可危害場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)現(xiàn)象。地下水有第四系松散層內(nèi)孔隙水、巖溶裂隙—溶洞水兩類，主要由降雨及地表水補(bǔ)給。

三、工程特點(diǎn)、難點(diǎn)

（一）與其他單位施工交叉頻繁，施工難度大

貴安高鐵即將投入運(yùn)營(yíng)，本工程周邊站房及鐵路配套設(shè)施、周圍道路正在建設(shè)中，人員、機(jī)械設(shè)備、臨時(shí)建筑較多，施工環(huán)境十分復(fù)雜，與站房、站前道路施工單位交叉作業(yè)，施工干擾和協(xié)調(diào)難度較大。必須加強(qiáng)與現(xiàn)有施工單位的溝通和協(xié)調(diào)工作，以保證施工順利進(jìn)行。

（二）土石方工程任務(wù)重，工期緊張

本工程工期僅18個(gè)月，土石方工程量大，且雨季時(shí)間長(zhǎng)，有效施工時(shí)間短，工期非常緊張，為不影響滬昆線開通，本工程土石方工程要提前完成。施工中要統(tǒng)籌安排，充分考慮氣候條件對(duì)施工的特殊要求，抓住施工的有利季節(jié)，合理安排工序銜接，特別是結(jié)構(gòu)工程階段，必須采取大會(huì)戰(zhàn)形式，以確保總工期的實(shí)現(xiàn)。

四、雨季施工技術(shù)措施

（一）基坑開挖

1.工藝流程

測(cè)量放樣→基坑穩(wěn)定檢查→基坑坡頂明溝施作→機(jī)械開挖運(yùn)輸→開挖至基坑底頂面30cm→檢查基坑范圍地基條件→開挖至基底標(biāo)高→修整開挖底面→墊層、基礎(chǔ)施工。

2.技術(shù)措施

本基坑采用明挖法施工，開挖遵循“縱向分段，豎向分層，從上到下”的施工原則。依次從深基坑段向上坡段開挖，表層土采用挖掘機(jī)直接挖除，石方采用控制爆破，挖掘機(jī)挖裝，自卸車運(yùn)輸，邊坡采用破碎錘修整。土方開挖前先查清附近建筑物及管線的位置，避免盲目施工；建立施工監(jiān)測(cè)體系，開挖過(guò)程中加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，作好監(jiān)測(cè)記錄，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析，指導(dǎo)施工，若監(jiān)測(cè)發(fā)生突變或接近警戒值，及時(shí)上報(bào)并采取有效措施，確?；影踩??；娱_挖時(shí)，隨挖隨支護(hù)，下一分段或下一分層開挖施工時(shí)，上一分段或分層巖石錨桿擋墻必須完成，否則，停止開挖和施工巖石錨桿擋墻。

本基坑平面范圍287.4m×240m，考慮放坡開挖后南北方向開挖長(zhǎng)度較大，以地鐵中心線為界分南北兩個(gè)區(qū)分段分臺(tái)階開挖，采用潛孔鉆鉆孔，中深孔爆破。地下廣場(chǎng)基坑周邊采用控制爆破，地鐵層兩側(cè)采用光面爆破。

對(duì)基坑中可能出現(xiàn)的突發(fā)事故做好充分分析及人力、材料和設(shè)備的準(zhǔn)備，開挖前需根據(jù)基坑條件、支護(hù)體系分析在開挖施工中可能遇到的突發(fā)情況，制訂防范措施。雨季施工時(shí)，做好基坑防排水，在基坑內(nèi)設(shè)排水溝及集水井，及時(shí)將集水抽出基坑，在降雨量大時(shí)，停止基坑內(nèi)作業(yè)；基坑開挖到位時(shí)盡快施做混凝土墊層；嚴(yán)格控制土方開挖的進(jìn)度，按照施組要求分塊、分層均勻施工，如發(fā)現(xiàn)地表下沉超過(guò)預(yù)警值，及時(shí)采取區(qū)域注漿或回填等措施。

（二）基坑支護(hù)

根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件，本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用巖石錨桿擋墻支護(hù)形式，錨桿支護(hù)施工與基坑開挖交替進(jìn)行，隨挖隨做巖石錨桿擋墻。

1.工藝流程

砂漿錨桿：施工準(zhǔn)備→布孔→鉆孔→清孔→注入砂漿→插入錨桿加墊板、擰緊螺帽，固定桿體。

噴射混凝土：土石方開挖→施工結(jié)束→人工開挖找平→噴射底層砼→鋼筋網(wǎng)綁扎→焊接加強(qiáng)筋→噴射面層砼→養(yǎng)護(hù)。

2.技術(shù)措施

在施作每層錨桿之前，嚴(yán)格按照規(guī)范要求做錨桿拉拔試驗(yàn)，每一層錨桿至少設(shè)3個(gè)專門用于測(cè)試的非工作釘，測(cè)試釘與工作釘應(yīng)采用同工藝施工。施作錨桿時(shí)使用鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔后將孔內(nèi)廢土用壓縮空氣清除干凈，并及時(shí)將錨桿鋼筋同注漿管送入孔中，底部注漿時(shí)先高速低壓從孔底注漿，當(dāng)水泥砂漿從孔口溢出后，再采取低速高壓從孔口注漿，待砂漿達(dá)到強(qiáng)度后安裝墊板擰緊螺帽。鋼筋網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)綁扎，隨混凝土初噴面起伏敷設(shè)，并與壁面接觸緊密，每片鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度不小于1～2個(gè)網(wǎng)格。鋼筋網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)與錨桿和鋼架接頭采用點(diǎn)焊的辦法焊接牢固，防止噴射混凝土?xí)r晃動(dòng)?；炷羾娚洳捎脻駠姽に囀┕ぃS挖隨噴，網(wǎng)噴混凝土前人工將坡面找平，實(shí)驗(yàn)室優(yōu)選混凝土配比，先試噴合格后再行施工，噴射完畢及時(shí)檢查厚度，厚度不符合設(shè)計(jì)要求的重新補(bǔ)噴，確保施工質(zhì)量。

（三）基坑降、排水技術(shù)措施

施工期間采用集水坑強(qiáng)排水或降水，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整降、排水措施，在施工過(guò)程中結(jié)合實(shí)際降水效果調(diào)整降水井，確保坑內(nèi)水位標(biāo)高低于坑底標(biāo)高以下500mm，坑內(nèi)降、排水嚴(yán)禁在坡腳挖溝。邊坡頂部設(shè)置截水溝，護(hù)坡處適當(dāng)高于外地面，地表裂縫先予封堵，注意排走地勢(shì)凹處的積水，防止地表水流入坑內(nèi)和沖刷邊坡，坑內(nèi)設(shè)置不小于2m的散水寬度。噴射砼面層中設(shè)置泄水管，排除面層中的積水，泄水孔間距同錨桿，交叉布置，孔內(nèi)安裝UPVC管，錨噴前管口采用濾水沙包封堵。沿基坑四周設(shè)置排水溝，排水溝寬度30cm，高度30cm，在四角及中部每隔20～30m設(shè)置一積水坑，坑內(nèi)集水井的設(shè)置依據(jù)施工分段和水量確定，在雨季時(shí)備足抽水設(shè)備，及時(shí)排水。在布設(shè)排水溝、積水井及確定抽水設(shè)備時(shí)留有20%～30%的富余量，選用水泵類型時(shí)，水泵的排水量為基坑涌水量的1.5倍以上。

五、雨季施工的安全保障措施

（一）施工前做好準(zhǔn)備工作，降低因雨水帶來(lái)的影響

一是編制有針對(duì)性的雨季施工方案，組織相關(guān)人員進(jìn)行雨季施工技術(shù)與安全技術(shù)交底，提供雨季施工技術(shù)保障，明確項(xiàng)目部各部門職責(zé)，按施工方案提前做好準(zhǔn)備工作，保證雨季施工管理體系正常運(yùn)行。

二是根據(jù)施工方案具體安排施工，編制預(yù)防雨季施工可能發(fā)生的邊坡坍塌等事故的應(yīng)急預(yù)案，在雨季到來(lái)前組織演練，確保發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)臨危不亂，有序組織搶險(xiǎn)。

三是建立氣象預(yù)警機(jī)制，實(shí)時(shí)掌握天氣情況，提前做好極端天氣的應(yīng)對(duì)措施。

四是項(xiàng)目物資部門負(fù)責(zé)配齊配足防雨、防洪應(yīng)急物資和設(shè)備，做到有備無(wú)患。

五是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施的搭設(shè)，嚴(yán)格按照施工平面圖實(shí)施，器材要備齊，并存放在指定的位置。

（二）做好施工場(chǎng)區(qū)排水，嚴(yán)禁邊坡泡水，確保邊坡穩(wěn)定

一是做好營(yíng)地、道路、施工場(chǎng)地周圍排水疏導(dǎo)工作，確保排水暢通。

二是根據(jù)開挖區(qū)現(xiàn)場(chǎng)地形情況，在離坡頂一定距離做好排水措施，防止場(chǎng)區(qū)外面的水對(duì)邊坡面的沖刷，影響邊坡的穩(wěn)定。

三是及時(shí)將場(chǎng)內(nèi)坡面截排水溝與場(chǎng)外截排水溝連通，將滑面場(chǎng)區(qū)內(nèi)積水排走。對(duì)不能及時(shí)形成連通的排水系統(tǒng)可以在開挖時(shí)用挖掘機(jī)挖臨時(shí)水溝，形成臨時(shí)連通排水系統(tǒng)，待有施工條件時(shí)，及時(shí)施做部分排水溝，與場(chǎng)外排水溝形成連通截排水系統(tǒng)。

四是在坡腳采取排水措施排除雨水，防止積水對(duì)坡底基礎(chǔ)浸泡，發(fā)生垮塌等危險(xiǎn)。

五是基坑周邊2m范圍內(nèi)不得堆放材料，2m以外堆放物料必須滿足設(shè)計(jì)要求或?qū)ｍ?xiàng)方案規(guī)定，避免增加邊坡坡頂荷載。加強(qiáng)對(duì)邊坡的巡視檢查，防止高邊坡坍塌發(fā)生安全事故。

（三）確保材料、設(shè)備以及施工人員的安全

一是存放水泥等材料嚴(yán)禁靠墻碼垛，采取搭設(shè)防雨棚蓋下墊措施，與地面間距離控制在300mm以上，防止雨水淋濕。砂石堆放時(shí)應(yīng)在周圍挖排水溝，防止雨季時(shí)雨水帶泥土進(jìn)入砂石內(nèi)影響砂石質(zhì)量。下雨及下班前應(yīng)對(duì)水泥、鋼筋等材料進(jìn)行遮蓋，防止突發(fā)暴雨時(shí)造成不必要的浪費(fèi)和對(duì)材料的影響。

二是雨季施工期間，定期對(duì)各類倉(cāng)庫(kù)、鋼筋加工廠、食堂、宿舍的電器線路進(jìn)行全面的檢查，尤其在雨后要加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備、臨時(shí)線路的巡查，如有問(wèn)題及時(shí)修理，并設(shè)置危險(xiǎn)警示標(biāo)志，有重大危險(xiǎn)的應(yīng)停工處理。

三是設(shè)置在露天的配電箱、電閘箱，采取防雨、防潮、防淹、防雷等措施，外殼要做好接地保護(hù)。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)比較固定的機(jī)電設(shè)備要搭設(shè)防雨棚或電機(jī)加防護(hù)罩，不允許用塑料布包裹，電器設(shè)備要有可靠的接地措施。

四是對(duì)電線的架設(shè)及避雷系統(tǒng)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)掌握氣象預(yù)報(bào)情況，嚴(yán)禁在雷雨天氣中進(jìn)行。雨季操作電工在壓、接線路時(shí)，必須穿防雨水鞋和戴絕緣手套，嚴(yán)禁帶電作業(yè)。

五是各施工區(qū)域在雨季施工時(shí)，都必須設(shè)置安全警戒線，禁止非相關(guān)人員進(jìn)入施工區(qū)域。

六、結(jié)語(yǔ)

基坑施工要結(jié)合場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件、周邊建筑物、當(dāng)?shù)貧夂蚝褪┕l件等因素綜合考慮，制定有針對(duì)性的施工組織設(shè)計(jì)，選擇最安全、合理的開挖和支護(hù)方式，深基坑施工還必須編制安全專項(xiàng)施工方案并組織專家論證。本文僅以貴安高鐵站東廣場(chǎng)項(xiàng)目在多雨季節(jié)條件下深基坑開挖及支護(hù)技術(shù)為例，取得了良好的效果，確保了工程進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)，并對(duì)其施工采用的工藝和安全技術(shù)措施進(jìn)行總結(jié)和探討，為其他類似施工提供一些借鑒，切實(shí)提高項(xiàng)目管理水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的安全與效益。

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