進(jìn)水管道基坑土方開挖施工要點

郭嘉鳳

（中海油能源發(fā)展股份有限公司管道工程分公司，天津 300450）

1 基坑開挖前準(zhǔn)備工作

1.1 做好“四通一平”工作

（1）路通。本工程位于某開發(fā)區(qū)，兩條道路均為新建城市道路，已正式投入使用，能直接通往施工現(xiàn)場門口。

（2）水通。工地周邊設(shè)有給水管網(wǎng)，經(jīng)過與自來水公司協(xié)商，在施工區(qū)域南側(cè)20 m 給水管道閘閥井處開口，設(shè)置水表井接入施工現(xiàn)場一條DN50 mm 給水管道，作為施工用水。

（3）電通。施工現(xiàn)場北側(cè)60 m 處設(shè)有現(xiàn)狀10 kV 架空電線，經(jīng)過與電力公司申請協(xié)調(diào)，就近將電源引入施工現(xiàn)場，并在施工場地東北角處安裝一臺400 kV·A 變壓器，作為施工臨時用電。

（4）網(wǎng)通。本施工區(qū)域?qū)儆谀尘W(wǎng)路覆蓋區(qū)域，通過與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司聯(lián)系，已引入臨時辦公區(qū)域一條200M 光纖，作為辦公用網(wǎng)。

（5）場地平整。項目部進(jìn)場后對施工用地進(jìn)行清淤、換填、場地平整硬化工作。

1.2 做好現(xiàn)場排水情況

現(xiàn)場排水分為地表排水和基坑排水兩部分，在基坑周圍設(shè)置環(huán)形240 mm×360 mm 擋水墻，地表水通過坡向基坑反方向的橫縱坡排出場地?；觾?nèi)設(shè)置碎石盲溝并與基坑內(nèi)將水井相連，通過水泵降水排至基坑外集水井內(nèi)。

1.3 現(xiàn)場高程水準(zhǔn)點、平面控制點布置及保護(hù)

現(xiàn)場高程水準(zhǔn)點、平面控制點布置在4 倍的基坑深度范圍以外，對控制點做好防護(hù)和警示標(biāo)志，定期對點位進(jìn)行校核。

1.4 施工便道的布置

施工現(xiàn)場延基坑周邊設(shè)置臨時環(huán)路，作為現(xiàn)場施工便道，采用50 cm 山皮土做路基結(jié)構(gòu)，20 cm 厚C20 混凝土做路面，路寬6 m。

1.5 做好安全技術(shù)交底

根據(jù)通過審批的深基坑施工方案，在項目總工程師的主持下，對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行分級安全技術(shù)交底，使所有施工人員了解本工程的施工方法、施工中的重點和難點、施工工藝、施工進(jìn)度計劃、施工危險源及安全注意事項等做好三級交底工作。

（1）項目總工向各部門主管及項目部現(xiàn)場管理人員進(jìn)行技術(shù)交底。

（2）部門主管向項目部現(xiàn)場管理人員及施工隊長進(jìn)行技術(shù)交底。

（3）項目部現(xiàn)場管理人員向施工隊長、工班長、工人進(jìn)行技術(shù)交底。

針對本次進(jìn)水管道基坑土方開挖應(yīng)做好以下交底工作：①基坑開挖技術(shù)交底；②大口井降、排水技術(shù)交底；③特種機械運行操作安全技術(shù)交底；④運輸車輛安全技術(shù)交底；⑤施工現(xiàn)場安全用電技術(shù)交底；⑥現(xiàn)場突發(fā)事件應(yīng)急機制技術(shù)交底。

1.6 做好基坑照明

基坑開挖前在基坑四周設(shè)置4 臺2 kW 探照燈塔，燈塔選用Ф48 mm 鋼管搭設(shè)，燈塔尺寸為1.0 m×1.0 m，高度3 m。將鋼管埋入地下1.5 m，并設(shè)4 根纜繩拉緊，防止傾覆。燈具與塔架用防火絕緣材料隔離?；觾?nèi)采用36 V 安全電壓照明燈具。

1.7 基坑的臨邊防護(hù)

基坑的臨邊防護(hù)工作至關(guān)重要，必須引起高度重視，基坑臨邊防護(hù)設(shè)施到位是基坑開挖的必備條件。

基坑周邊防護(hù)欄桿選用1.2 m 長腳手架管，沿基坑冠梁每2 m設(shè)置一根，腳手架管與冠梁預(yù)埋件焊接牢固，橫桿不少于3 道，四周掛密目安全網(wǎng)，底部設(shè)踢腳板，在欄桿上設(shè)置安全警示牌和宣傳布標(biāo)。

隨挖土深度在基坑?xùn)|側(cè)焊制鋼梯。鋼梯每步高200 mm，踏面選用防滑鋼板寬度250 mm，鋼梯寬度800 mm，扶手高度1.2 m中間加橫桿一道。鋼梯由加工區(qū)預(yù)制，吊至基坑內(nèi)拼接成型。

2 進(jìn)水管道基坑土方開挖施工流程

2.1 基坑開挖方式及原則

基坑開挖施工遵循“先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖、及時封底、及時回填”的原則。支撐與挖土配合，支撐施作完成確保滿足強度、牢固性要求后再進(jìn)行下層挖土作業(yè)。挖土作業(yè)要分層均勻開挖，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)均勻受力。嚴(yán)格控制開挖深度，嚴(yán)禁超挖?；娱_挖至設(shè)計槽底要及時澆筑墊層封閉槽底，盡可能減少晾槽時間?；觾?nèi)施工內(nèi)容按設(shè)計圖紙施作完成后要及時回填基坑，盡可能減短重大危險源作業(yè)時間。

2.2 進(jìn)水管道基坑土方開挖工藝流程

待泵站主體施工完成，基坑回填完成后開始進(jìn)行進(jìn)水管道基坑支護(hù)與開挖施工。設(shè)計泵站進(jìn)水方涵與泵房主體相連通，完成進(jìn)水管道施工同樣需要將進(jìn)水方涵位置的泵站基坑冠梁及灌注樁破除。進(jìn)水方涵位置土方開挖與泵站基坑灌注樁、冠梁破除施工交叉作業(yè)，進(jìn)水基坑土方開挖工藝流程見圖1。

圖1 進(jìn)水管道基坑開挖工藝流程

2.3 第一步土方開挖

當(dāng)冠梁及支撐混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的100%，地下水位降至槽底以下1.0 m，開始進(jìn)行第一步土方開挖。土體由大沽高程4.7 m 降至0.9 m（腰梁以下0.5 m），降土深度為3.8 m，挖土方量約為2000 m3。土方開挖采用2 臺PC200 挖掘機分別由基坑兩端向進(jìn)水方涵方向?qū)ο蜷_挖，挖出土方直接裝車運往施工場地西側(cè)100 m 處臨時棄土場。棄土場配置一臺PC200 挖掘機和一臺山推-600 型推土機，配合卸土及土方平整。

土方開挖施工過程中，開挖完成面具備腰梁及二道鋼支撐安裝工作面后立即組織人員進(jìn)行鋼腰梁及鋼支撐安裝。

2.4 破除混凝土冠梁及第一節(jié)灌注樁

進(jìn)水方涵與泵房閘井相連，進(jìn)水方涵施工前需將泵站基坑與管道基坑相接處的冠梁及6 顆灌注樁破除至管道基坑槽底以下40 cm，使泵站基坑與進(jìn)水管道基坑聯(lián)通，設(shè)計泵站基坑與進(jìn)水管道基坑的冠梁未進(jìn)行連接，泵站基坑冠梁破除前在冠梁保留區(qū)與泵池主體之間安裝兩道鋼支撐進(jìn)行補強，避免因泵站基坑冠梁破除破壞泵站基坑支撐體系。

待進(jìn)水管道基坑第一步土方開挖完成，補強鋼支撐安裝完成，破除作業(yè)具備工作面后，開始進(jìn)行冠梁及灌注樁破除施工。采用繩鋸先將混凝土冠梁從破除與保留分界線處切斷，可減小在混凝土破碎過程中對基坑的擾動。

冠梁及第一節(jié)灌注樁破除施工采用1 臺PC200 破碎錘進(jìn)行破碎作業(yè)，1 臺PC200 挖掘機配合清除混凝土廢渣。破碎過程中加強對支撐及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測及觀察，確保支撐及圍護(hù)體系的穩(wěn)定。本次破除范圍為7.7 m 長混凝土冠梁及1.8 m 長灌注樁（3.7～0.9）m，破除方量24 m3。

2.5 第二步土方開挖至槽底

待三拼56b 圍檁及鋼支撐安裝完成后進(jìn)行第二步土方開挖。進(jìn)水管道基坑為長條型基坑，基坑較窄，且第二道鋼支撐中心間距為4 m，空間較小，考慮以上因素，第二步土方開挖方式采用1 臺長臂挖掘機位于基坑側(cè)方，挖掘不受鋼支撐遮擋的土方，同時在基坑內(nèi)安排1 臺60 挖掘機將鋼支撐遮擋區(qū)域的土方倒至長臂挖掘機可直接挖掘的區(qū)域，由長臂挖掘機直接挖掘裝車運至棄土場，詳見“第二步土方開挖橫、縱斷面圖”。第二步降土，土體由大沽高程0.9 m 挖至設(shè)計槽底以上20 cm（-3.10 m），剩余20 cm 土方由人工清槽至設(shè)計槽底，本次降土深度為4.2 m，挖土方量約為2200 m3。挖出土方全部運往施工場地西側(cè)100 m處臨時棄土場。

2.6 第二節(jié)灌注樁及腰梁破除

進(jìn)水管道基坑土方開挖完成，為灌注樁破除作業(yè)創(chuàng)造工作面，剩余灌注樁破除作業(yè)考慮基坑內(nèi)破除作業(yè)空間大小，選擇1臺PC120 破碎錘進(jìn)行灌注樁破除施工，1 臺PC120 挖掘機配合清除混凝土廢渣，廢渣裝入吊斗由吊車吊運至基坑外。破碎錘及挖掘機由吊車直接吊至進(jìn)水管道基坑內(nèi)。破碎過程中加強對支撐及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測及觀察，確保支撐及圍護(hù)體系的穩(wěn)定。

本次破除范圍為6 顆灌注樁及7.7 m 長鋼筋混凝土腰梁，灌注樁破碎頂高程為-3.7 m（槽底以下40 cm），本次灌注樁破碎長度為4.6 m，破碎方量為37 m3，直接破除至槽底以下40 cm，考慮進(jìn)水方涵不均勻沉降影響泵站工程整體質(zhì)量，在樁頂回填40 cm 級配砂石褥墊層至設(shè)計槽底高程，人工清槽完成后立即進(jìn)行混凝土墊層澆筑，封閉槽底，減少槽底裸露時間。

3 基坑開挖施工過程中注意事項

基坑開挖前對操作人員進(jìn)行施工技術(shù)交底和安全技術(shù)交底，特別要強調(diào)挖掘機在操作過程中注意事項。

（1）挖掘機在挖土過程中嚴(yán)禁碰撞腰梁及支護(hù)樁。

（2）灌注樁縫隙中土方用人工清除，嚴(yán)禁用機械掏挖。

（3）挖掘機禁止停在H 型鋼上進(jìn)行挖土作業(yè)。

（4）土方開挖過程中由人工配合拆卸大口井的井管，并及時對井口進(jìn)行臨時封堵，防止在開挖土方過程中基坑內(nèi)的降水井落入土方，影響降水效果。

（5）基底四周挖設(shè)300 mm×300 mm 排水溝，排水溝與降水井相連，將水引入降水井由降水泵排出，保證坑內(nèi)無積水，并及時報驗監(jiān)理工程師對基底進(jìn)行驗收。

（6）基坑挖至設(shè)計標(biāo)高后如果遇到軟基或淤泥等承載力達(dá)不到設(shè)計要求等級的地基，應(yīng)進(jìn)行清淤至硬底并進(jìn)行碎石回填至設(shè)計槽底高程。

（7）地基開挖至設(shè)計深度后，進(jìn)行地基釬探，進(jìn)行釬探工序時，請駐現(xiàn)場監(jiān)理工程師進(jìn)行旁站監(jiān)督，如果遇到地基承載力達(dá)不到設(shè)計要求時，馬上報告建設(shè)單位，請設(shè)計單位出具相關(guān)解決方案。

（8）如果地基未出現(xiàn)軟基或淤泥等承載力達(dá)不到設(shè)計要求等級的現(xiàn)象，并且釬探合格，應(yīng)及時通知相關(guān)負(fù)責(zé)單位現(xiàn)場驗槽，經(jīng)驗槽認(rèn)可后應(yīng)立即澆筑混凝土墊層封閉，避免基坑長時間暴露。