1、基坑工程開挖面標高差異安全控制施工工法中建環(huán)球建設(shè)集團有限公司、金廈建設(shè)集團有限公司王衛(wèi)國、倪紅發(fā)、劉輝、胥兵、常宏宏1 刖百現(xiàn)代建筑中，地下結(jié)構(gòu)功能越來越多，包含集水井、電梯和設(shè)備間等， 這些結(jié)構(gòu)底標高一般比底板再低幾米，如何使深淺部位混凝土連續(xù)澆筑，減少施工縫，增強底板的防水性能，就需要處理好基坑工程標高差異部位的土方開挖。同時電梯基礎(chǔ)等部位盲目開挖，存在大量安全隱患，質(zhì)量也得不到保證。中建環(huán)球建設(shè)集團有限公司應(yīng)用了基坑工程開挖面標高差異安全控制施工工法， 不僅保證了工程質(zhì)量，還順利解決了施工縫的問題。其中施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)（基坑工程標高差異部位土方開挖技術(shù)）得到建設(shè)單位、監(jiān)理單位的充分

2、認可。通過本工法的應(yīng)用，減少結(jié)構(gòu)的施工縫，加強了安全施工。在成功施工實例的基礎(chǔ)上，總結(jié)編制了本工法。2 工法特點2.1 本工法施工便捷，可操作性強，實施效果好。2.2 采用規(guī)范的施工程序和嚴密的組織管理，可保證施工現(xiàn)場管理高度現(xiàn)代化，確保工程施工 質(zhì)量。2.3 合理的選擇支護和降水方式，可以成功避免施工縫， 高部位基坑的清理和防護，加強安全，減少成本，防止盲目施工。3適用范圍基坑工程標高差異處土方開挖。4工藝原理高部位開挖完成后，基坑普遍基底墊層形成并達到強度的80限上后進行低部位開挖；進行支護方式的選擇，支護方式包括樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、逆作拱墻、土釘墻、原狀土放坡或采用 上述型式的組合

3、，方式很多，合理的選擇，可以減少大量的成本工期；選擇適當?shù)慕邓绞?；?照土方開挖的操作規(guī)則進行土方開挖，防止盲目開挖；施工過程中，需要加強基坑監(jiān)測。5施工工藝流程及操作要點5.1 工藝流程O 5-1見流程圖.基坑降水機基坑監(jiān)測預(yù)埋械人測施墊預(yù)層工量分工降支護施工施準修定層水工位備平開挖降水井施工基坑監(jiān)測圖5-1工藝流程5.2 操作要點5.2.1 施工準備1 .高部位開挖至基底時，在基坑普遍基底墊層形成并達到強度的80砌上后進行低部位開挖。2 .清理高處的渣土，及時清運。3 .做好臨時圍護在施工現(xiàn)場四周修建臨時圍護，對施工區(qū)域進行封閉管理。周邊不準過車。4 .實現(xiàn)場地“三通一平”，對施工場地及

4、車輛行走路線作出詳盡的規(guī)劃，對軟土不適于車輛行走 的地段采取相應(yīng)措施進行墊碎石、渣土、鋼板或地面硬化處理。5 . 配備足夠的夜間照明設(shè)備。 卸土場地， 運土道路及其它危險地段也要安裝必要的散光燈和警戒燈。6 . 所有材料、設(shè)備、運輸作業(yè)機械必須進場到位，水、電必須接通。7 . 機械設(shè)備進行維護檢查、試運轉(zhuǎn)，使處于良好的工作狀態(tài)。8 .2.2測量定位土方開挖前，做好現(xiàn)場軸線、標高的測量工作。9 .2.3基坑監(jiān)測1. 基坑監(jiān)測工藝確定監(jiān)測點-布置監(jiān)測點-進行監(jiān)測-分析數(shù)據(jù)-根據(jù)結(jié)果進行處理2. 基坑開挖前應(yīng)作出系統(tǒng)的開挖監(jiān)控方案，監(jiān)控方案應(yīng)包括監(jiān)控目的、監(jiān)測項目、監(jiān)控報警值、監(jiān)測方法及精度要求、監(jiān)

5、測點的布置、監(jiān)測周期、工序管理和記錄制度以及信息反饋系統(tǒng)等。3. 監(jiān)測點的布置應(yīng)滿足監(jiān)控要求，從基坑邊緣以外1-2 倍開挖深度范圍內(nèi)的需要保護物 體均應(yīng)作為監(jiān)控對象。 選擇 4. 基坑工程監(jiān)測項目可按表5-1基坑監(jiān)測項目表5-1 表5. 位移觀測基準點數(shù)量不應(yīng)少于兩點， 且應(yīng)設(shè)在影響范圍以外。 6. 監(jiān)測項目在基坑開挖前應(yīng)測得初始值，且不應(yīng)少于兩次。 基坑監(jiān)測項目的監(jiān)控報警值應(yīng)根據(jù)監(jiān)測對象的有關(guān)規(guī)范及支護結(jié)構(gòu)設(shè)計要求確定。 7. 當變形超過有關(guān)標準或監(jiān)測結(jié)果變化速率各項監(jiān)測的時間間隔可根據(jù)施工進程確定。 8. 較大時，應(yīng)加密觀測次數(shù)。當有事故征兆時，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。工程結(jié)束時應(yīng)提交基坑開挖監(jiān)測過程

6、中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求提交階段性監(jiān)測結(jié)果報告。 9. 完整的監(jiān)測報告。 5.2.4 支護施工 支護施工工藝1.選擇支護型式-對選擇支護型式進行設(shè)計計算-進行支護施工.2 . 選擇支護型式5-2 具體詳見表5-2 支護結(jié)構(gòu)選型表表3 .支護型式設(shè)計選擇幾個支護型式，并把計算結(jié)果進行分析比較，采用既經(jīng)濟又合理的方案。降水井施工和基坑降水5.2.5應(yīng)根據(jù)場地及周邊工程地質(zhì)條件、 ,1.地下水控制的設(shè)計和施工應(yīng)滿足支護結(jié)構(gòu)設(shè)計要求水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護和基礎(chǔ)施工方案綜合分析確定。 地下水控制方法可分為集水明排、降水、截水和回灌等型式單獨或組合使用，可按表2. 5-3 選用。 地下水控制方法適

7、用條件表 5-3基坑中的截水后，宜采用截水或回灌方法。當因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時， 4.水量或水壓較大時，宜采用基坑內(nèi)降水。5. 當基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時， 應(yīng)進行坑底突涌驗算， 必要時可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施保證坑底土層穩(wěn)定。5.2.6 機械分層開挖1. 基坑挖土應(yīng)遵循先撐后挖的原則，島式、分層、分塊、對稱開挖；待支護樁冠梁、連梁、支撐施工完畢，支撐的強度達到100%后，才能進行大面積開挖。2. 土方應(yīng)分層分步，均勻開挖。3. 基坑開挖，禁止超挖。挖土及時運走，禁止堆在坑邊。基坑開挖時不得碰撞圍護樁。4. 基坑較大時， 為了減小基坑變形， 基坑開挖后應(yīng)先分段施工素

8、混凝土墊層， 并將素混凝土墊層與支護樁相接，然后再進行其他工作?；觾?nèi)四周素混凝土墊層下應(yīng)先施工排水盲溝。5. 開挖過程中，開挖面的高差應(yīng)控制在3m以內(nèi)，并按不大于1:1放坡。6. 開挖過程遇到淤泥層，適當將出土平臺下方淤泥質(zhì)土層坡腳插打木樁，以防止動土坡發(fā)生。7. 土方開挖過程中，對于基坑中的降水井、工程樁、基坑支護樁應(yīng)進行避讓和保護，周邊土方應(yīng) 對稱留置和開挖。8. 機械配置1)挖掘機挖掘機每小時生產(chǎn)率計算：Q=qnKmKb/Ks式中：q一挖土斗容量 1.6m3n一工作循環(huán)次數(shù) 80次/hKm 裝滿系數(shù)1.25Ks一 土的松散系數(shù) 1.25Kb一時間利用系數(shù) 0.8每天按照工作兩個臺班計算

9、，則需要挖掘機臺數(shù)：N=W/ (QTD式中：W-計劃工期內(nèi)挖掘機完成工作總量(m3)Q一挖掘機生產(chǎn)率(m3/h)T一計劃工期內(nèi)挖掘機的有效工作時間(T=0.6)自卸汽車2.自卸汽車生產(chǎn)率按下式計算：PJ=60X q x ke x kch x ksu/T式中：PJ 一自卸汽車每小時生產(chǎn)率：m3/ hq 一汽車車箱容積ke 可松系數(shù)：1/1.25kch 一汽車裝滿系數(shù)，考慮施工道路為土路，不宜裝的太滿，取 0.85ksu 一運輸損耗系數(shù)：一般為 0.941.0 ,取0.94T 一汽車一次循環(huán)時間T=tz+ty+tx+tdtz裝車時間 n/n0+trty 行車時間(60L/Vz+60L/Vk ) X

10、 Ktx卸車時間：1 mintd -調(diào)車、等車時間：5minn一汽車需裝鏟斗數(shù)：10n0一每分鐘挖掘斗數(shù)：1.4tr -汽車進入裝位時間：1minL一運距：1公里以內(nèi)Vz一重車行車速度：取為15Km/hVk一空車行車速度：取為30Km/h5.2.7 人工修平基坑開挖應(yīng)先由機器開寸至設(shè)計基底以上0.3m,其下土體由人工挖除，禁止超挖。6材料與設(shè)備6.1 材料開挖過程中只用到普通混凝土。6.2 設(shè)備表6-1土方開挖機械選用表 序號設(shè)備名稱規(guī)格型號用途1挖土大挖掘機PC3002 土方收尾專用(18m長臂挖掘機()住友300 20m)3 3 土方外運自卸汽車 20m4基坑監(jiān)控及軸線投放經(jīng)緯儀DJJ2-

11、25標高引測DZS3-1水準儀.序號設(shè)備名稱規(guī)格型號用途6標高引測塔尺5.0m7標高引測50m /鋼卷尺或量距8現(xiàn)場照明3.5kW鋪燈9輔助照明碘鴇燈1.0kW10現(xiàn)場及坑底照明照明電箱 /11抽水用/動力電箱12 基坑抽水 250QJ50-30/1水泵13移動電源小電纜/7 質(zhì)量控制7.1必須執(zhí)行標準及規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50202-2002 );建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002);建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范(YB9258-97 );建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99 );建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJ/T111-98 );建筑變形測量規(guī)程(JGJ8

12、-2007 );建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497-2009 );國家一、二等水準測量規(guī)程(GB12897-2006);工程測量規(guī)范(GB50026-2007);建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程(JGJ33-2001 )施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范(JGJ46-2005 )建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例(國務(wù)院令第393號)7.2 施工前預(yù)控技術(shù)交底：技術(shù)交底是施工前最重要的環(huán)節(jié)。交底需分層次進行交底，把交底落實到每個管理人員、項目開班組直至每一個操作工人。交底層次可按下表中執(zhí)行技術(shù)交底層次表：序號交底層次主要交底人交底內(nèi)容接底人項目各部門 1方案交底總工采暖施

13、工方案勞務(wù)隊技術(shù)主管施工工藝交底總工書面交底23 現(xiàn)場交底主管工長施工現(xiàn)場交底現(xiàn)場班組長現(xiàn)場操作工人口頭交底施工過程中交底主管工長4 交底主要內(nèi)容是把施工中的各個節(jié)點做法、質(zhì)量要求交底到位。將現(xiàn)場交底貼至工人操作面上。7.3 施工中過程控制施工過程中由主管工長及專職質(zhì)檢員進行控制，做好施工過程中的驗收控制、細部節(jié)點施工控制，加強巡回檢查，將存在的問題消滅在施工過程中。7.4 質(zhì)量要求1 .嚴格執(zhí)行三檢制度， 上道工序不合格不能組織下道工序施工，進行基坑驗槽時在項目部檢查合格的基礎(chǔ)上，報請管理公司、監(jiān)理工程師、設(shè)計單位、勘察單位共同參加復(fù)檢驗收，合格后方可 組織工程施工隱蔽記錄和組織下道工序施工

14、。2 .質(zhì)量標準控制1）保證項目：基土土質(zhì)必須符合設(shè)計要求，并嚴禁擾動。2）基本項目：表面標高：允許偏差：-50mm。挖土時，施工員用水準儀進行跟蹤操平，按設(shè)計要求控制標高，再用人工鏟除余土至基底標高處。人工鏟除余土，修理邊坡達到要求。3 .開挖施工要結(jié)合降水進度，根據(jù)地下水位觀測結(jié)果確定開挖進度，保證地下水在開挖面以下1m左右。4 .開挖施工要充分利用信息化施工技術(shù)，加強對周邊圍護結(jié)構(gòu)的檢測工作，指導(dǎo)開挖施工，當監(jiān)測結(jié)果達到警戒值時，要立即停止開挖作業(yè)，對周邊地基加固后再繼續(xù)開挖。5 .充分利用“時空效應(yīng)”概念組織開挖、支撐施工，采取縱向分區(qū)、豎向分層的方法，即做到及 時做好水平支撐，又做到

15、正常開挖。6 .做好基坑內(nèi)外排水，保證排水通暢。8安全措施8.1 基坑周邊安全防護措施1 .基坑上口設(shè)置紅白相間的水平警示護攔一道，采用 48X3.5鋼管搭設(shè)，立桿間距不大于 2m, 高1.4m,欄桿柱打入地面 50 70cm深，鋼管離基坑邊不小于 50cm,橫桿三道，分別設(shè)置在0.2m、 0.7m、1.4m處，并用密目網(wǎng)進行封閉封擋，待土方回填完畢后，方可全所示。8-1部拆除。詳不大于.大于0 . 5 m圖8-1基坑安全防護欄桿示意圖2 .利用鋼管搭設(shè)上下基坑的安全通道，以保證在坑內(nèi)作業(yè)人員上下基坑的安全。3 .2 土方開挖安全措施1 .挖土前，坑壁上和支撐上雜物清理干凈，防止后續(xù)施工過程中

16、墜落傷人；2 .挖土必須嚴格按照方案設(shè)計的程序進行，按照時空效應(yīng)原理，分層、分區(qū)、分塊，盡量減少每 步開挖面積。土方開挖過程中安排專人用長鏟鏟掉支撐梁下的土和石子，防止掉下傷人。3 .土方開挖按踏步式逐行進行，嚴禁一次突發(fā)性開挖到底，避免土體大量挖除后，造成土坡側(cè)向應(yīng)力增大過快而產(chǎn)生險情。4 . 挖土時注意土坡的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)有裂縫及倒塌可能時，施工人員應(yīng)立即離開，及時處理。5 . 坑內(nèi)的動力及夜間照明電纜、電線、設(shè)備應(yīng)嚴格根據(jù)審批的臨時用電施工方案 要求進行布置，并在坑壁上有可靠的固定。主要通道不能留有黑影。6 . 嚴禁不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊進入施工現(xiàn)場，二米以上高空作業(yè)必須佩戴安全帶。并

17、, 施工現(xiàn)場的溝、坑等處必須有防護裝置或明顯標志，井口必須加蓋或設(shè)置警戒線7.設(shè)專人看守保護。1.3 用電安全措施1. 施工現(xiàn)場不得架設(shè)裸導(dǎo)線，嚴禁亂拉亂接電纜、電線，不得直接將其綁扎在金屬支架上。2. 所有電氣設(shè)備的金屬外殼必須有良好的接地或接零保護。3. 所有的臨時和移動電器必須設(shè)置有效的漏電保護開關(guān)。4. 電力線路和設(shè)備的選型必須按國家標準限定安全載流量。5. 在十分潮濕的場所或金屬構(gòu)架等導(dǎo)電性能良好的作業(yè)場所，宜使用安全電壓。6. 現(xiàn)場應(yīng)有醒目的電氣安全標志，無有效安全技術(shù)措施的電氣設(shè)備不得使用。7. 配電箱內(nèi)開關(guān)、熔斷器、插座等設(shè)備齊全完好，配線及設(shè)備排列整齊，壓接牢固，操作面無帶電

18、體外露，電箱外殼設(shè)接地保護，每個回路設(shè)漏電開關(guān)， 動力和照明分開控制， 并單獨設(shè)置單相三眼不等距安全插座，上設(shè)漏電開關(guān)。8. 施工現(xiàn)場的分電箱必須架空設(shè)置，其底部距地高度不少于0.5m 。9. 電焊機的外殼應(yīng)完好， 其一、 二次側(cè)的接線柱應(yīng)有防護罩保護， 其一次側(cè)電源應(yīng)用橡套銅芯軟電纜，長度不得超過5m。10. 現(xiàn)場照明線一律采用軟質(zhì)橡皮護套線并有漏電開關(guān)保護，移動式碘鎢燈的金屬支架應(yīng)有可靠的接地（接零）和漏電開關(guān)保護，燈具距地不低于2.5m 。1.4 工地防火措施1. 施工現(xiàn)場建立安全防火班子，實行安全動火制度。2. 對進場的職工進行消防知識教育。3. 現(xiàn)場劃分用火作業(yè)區(qū)、易燃易爆區(qū)、生活區(qū)

19、，接規(guī)定保持防火距離。4. 現(xiàn)場設(shè)消防滅火器具， 按規(guī)定對重點部位， 主要部位配備足夠數(shù)量的滅火器具， 并經(jīng)常維修保養(yǎng)，對消防器具設(shè)專人管理。5. 發(fā)現(xiàn)火警及時向有關(guān)部門報告，并立即進行滅火。9 環(huán)保措施鑒于本工藝施工過程的特點，主要環(huán)保措施有：9.1 土方運行過程中車輛慢行，避免揚塵。9.2 施工過程中應(yīng)注意噪音的影響， 盡量優(yōu)先選擇低噪音設(shè)備。 夜間施工燈光應(yīng)照射在工區(qū)范圍之內(nèi)，做到符合相關(guān)規(guī)定。9.3 加強對施工機械設(shè)備的維護和保養(yǎng)，減少油料滲漏，對滲透的油料及時有效的處理。 9.4 各種車輛經(jīng)過居住區(qū)時應(yīng)減速慢行，不得鳴笛。9.5 施工隊伍應(yīng)調(diào)整好作業(yè)時間，盡量避免夜間作業(yè)，做到最小限

20、度擾民。10 效益分析10.1 經(jīng)濟效益：使用本工法，由于在施工中過程控制，優(yōu)先支護和降水方式，施工順利，未見塌方等不利現(xiàn)象。10.2 工期：采用該工法，避免盲目施工，基坑安全，節(jié)約工期10%。10.3 社會效益：采用該工法，安全得到保證，質(zhì)量可靠，交叉部位混凝土不用設(shè)置施工縫。10.4 環(huán)保與節(jié)能效益：由于采取了一系列環(huán)保措施，取得了良好的效益。11 應(yīng)用實例11.1 本工法應(yīng)用開發(fā)區(qū)西區(qū)西北組團藍白領(lǐng)公寓二期工程11.1.1應(yīng)用實例工程概況序號3項目施工單 位中建環(huán)球建設(shè) 集團有限公司內(nèi)容開發(fā)區(qū)西區(qū)西北組團藍白領(lǐng)公寓二期工程1工程名稱天津市開發(fā)區(qū)西區(qū)秋實路以西，京津塘高速公路以北2工程地址中建環(huán)球建設(shè)集團有限公司3施工單位2160268.49建筑面積 m 地上建筑面積地卜建筑卸積 4 29110.7752011年9月工期 1日2012年12月5 20日上地建筑層數(shù)層1下6地 層15-26絕對標土 0.00m n4.15室內(nèi)外高差 0.3高 建筑高度747-80m檐口昌度女兒墻圖度0.6m 2地下建筑面積4 7134m 22422m 地上建筑面積建筑卸積2010年9月27日-2011年9月19日 工期524層地6 下2地建筑層數(shù) 上層78.554m機房頂標高41.36m建筑高度70.0