进水管道基坑土方开挖施工要点

郭嘉凤

（中海油能源发展股份有限公司管道工程分公司，天津 300450）

1 基坑开挖前准备工作

1.1 做好“四通一平”工作

（1）路通。本工程位于某开发区，两条道路均为新建城市道路，已正式投入使用，能直接通往施工现场门口。

（2）水通。工地周边设有给水管网，经过与自来水公司协商，在施工区域南侧20 m 给水管道闸阀井处开口，设置水表井接入施工现场一条DN50 mm 给水管道，作为施工用水。

（3）电通。施工现场北侧60 m 处设有现状10 kV 架空电线，经过与电力公司申请协调，就近将电源引入施工现场，并在施工场地东北角处安装一台400 kV·A 变压器，作为施工临时用电。

（4）网通。本施工区域属于某网路覆盖区域，通过与网络服务公司联系，已引入临时办公区域一条200M 光纤，作为办公用网。

（5）场地平整。项目部进场后对施工用地进行清淤、换填、场地平整硬化工作。

1.2 做好现场排水情况

现场排水分为地表排水和基坑排水两部分，在基坑周围设置环形240 mm×360 mm 挡水墙，地表水通过坡向基坑反方向的横纵坡排出场地。基坑内设置碎石盲沟并与基坑内将水井相连，通过水泵降水排至基坑外集水井内。

1.3 现场高程水准点、平面控制点布置及保护

现场高程水准点、平面控制点布置在4 倍的基坑深度范围以外，对控制点做好防护和警示标志，定期对点位进行校核。

1.4 施工便道的布置

施工现场延基坑周边设置临时环路，作为现场施工便道，采用50 cm 山皮土做路基结构，20 cm 厚C20 混凝土做路面，路宽6 m。

1.5 做好安全技术交底

根据通过审批的深基坑施工方案，在项目总工程师的主持下，对现场施工人员进行分级安全技术交底，使所有施工人员了解本工程的施工方法、施工中的重点和难点、施工工艺、施工进度计划、施工危险源及安全注意事项等做好三级交底工作。

（1）项目总工向各部门主管及项目部现场管理人员进行技术交底。

（2）部门主管向项目部现场管理人员及施工队长进行技术交底。

（3）项目部现场管理人员向施工队长、工班长、工人进行技术交底。

针对本次进水管道基坑土方开挖应做好以下交底工作：①基坑开挖技术交底；②大口井降、排水技术交底；③特种机械运行操作安全技术交底；④运输车辆安全技术交底；⑤施工现场安全用电技术交底；⑥现场突发事件应急机制技术交底。

1.6 做好基坑照明

基坑开挖前在基坑四周设置4 台2 kW 探照灯塔，灯塔选用Ф48 mm 钢管搭设，灯塔尺寸为1.0 m×1.0 m，高度3 m。将钢管埋入地下1.5 m，并设4 根缆绳拉紧，防止倾覆。灯具与塔架用防火绝缘材料隔离。基坑内采用36 V 安全电压照明灯具。

1.7 基坑的临边防护

基坑的临边防护工作至关重要，必须引起高度重视，基坑临边防护设施到位是基坑开挖的必备条件。

基坑周边防护栏杆选用1.2 m 长脚手架管，沿基坑冠梁每2 m设置一根，脚手架管与冠梁预埋件焊接牢固，横杆不少于3 道，四周挂密目安全网，底部设踢脚板，在栏杆上设置安全警示牌和宣传布标。

随挖土深度在基坑东侧焊制钢梯。钢梯每步高200 mm，踏面选用防滑钢板宽度250 mm，钢梯宽度800 mm，扶手高度1.2 m中间加横杆一道。钢梯由加工区预制，吊至基坑内拼接成型。

2 进水管道基坑土方开挖施工流程

2.1 基坑开挖方式及原则

基坑开挖施工遵循“先撑后挖，分层开挖，严禁超挖、及时封底、及时回填”的原则。支撑与挖土配合，支撑施作完成确保满足强度、牢固性要求后再进行下层挖土作业。挖土作业要分层均匀开挖，保证支护结构均匀受力。严格控制开挖深度，严禁超挖。基坑开挖至设计槽底要及时浇筑垫层封闭槽底，尽可能减少晾槽时间。基坑内施工内容按设计图纸施作完成后要及时回填基坑，尽可能减短重大危险源作业时间。

2.2 进水管道基坑土方开挖工艺流程

待泵站主体施工完成，基坑回填完成后开始进行进水管道基坑支护与开挖施工。设计泵站进水方涵与泵房主体相连通，完成进水管道施工同样需要将进水方涵位置的泵站基坑冠梁及灌注桩破除。进水方涵位置土方开挖与泵站基坑灌注桩、冠梁破除施工交叉作业，进水基坑土方开挖工艺流程见图1。

图1 进水管道基坑开挖工艺流程

2.3 第一步土方开挖

当冠梁及支撑混凝土强度达到设计强度的100%，地下水位降至槽底以下1.0 m，开始进行第一步土方开挖。土体由大沽高程4.7 m 降至0.9 m（腰梁以下0.5 m），降土深度为3.8 m，挖土方量约为2000 m3。土方开挖采用2 台PC200 挖掘机分别由基坑两端向进水方涵方向对向开挖，挖出土方直接装车运往施工场地西侧100 m 处临时弃土场。弃土场配置一台PC200 挖掘机和一台山推-600 型推土机，配合卸土及土方平整。

土方开挖施工过程中，开挖完成面具备腰梁及二道钢支撑安装工作面后立即组织人员进行钢腰梁及钢支撑安装。

2.4 破除混凝土冠梁及第一节灌注桩

进水方涵与泵房闸井相连，进水方涵施工前需将泵站基坑与管道基坑相接处的冠梁及6 颗灌注桩破除至管道基坑槽底以下40 cm，使泵站基坑与进水管道基坑联通，设计泵站基坑与进水管道基坑的冠梁未进行连接，泵站基坑冠梁破除前在冠梁保留区与泵池主体之间安装两道钢支撑进行补强，避免因泵站基坑冠梁破除破坏泵站基坑支撑体系。

待进水管道基坑第一步土方开挖完成，补强钢支撑安装完成，破除作业具备工作面后，开始进行冠梁及灌注桩破除施工。采用绳锯先将混凝土冠梁从破除与保留分界线处切断，可减小在混凝土破碎过程中对基坑的扰动。

冠梁及第一节灌注桩破除施工采用1 台PC200 破碎锤进行破碎作业，1 台PC200 挖掘机配合清除混凝土废渣。破碎过程中加强对支撑及围护结构的监测及观察，确保支撑及围护体系的稳定。本次破除范围为7.7 m 长混凝土冠梁及1.8 m 长灌注桩（3.7～0.9）m，破除方量24 m3。

2.5 第二步土方开挖至槽底

待三拼56b 围檩及钢支撑安装完成后进行第二步土方开挖。进水管道基坑为长条型基坑，基坑较窄，且第二道钢支撑中心间距为4 m，空间较小，考虑以上因素，第二步土方开挖方式采用1 台长臂挖掘机位于基坑侧方，挖掘不受钢支撑遮挡的土方，同时在基坑内安排1 台60 挖掘机将钢支撑遮挡区域的土方倒至长臂挖掘机可直接挖掘的区域，由长臂挖掘机直接挖掘装车运至弃土场，详见“第二步土方开挖横、纵断面图”。第二步降土，土体由大沽高程0.9 m 挖至设计槽底以上20 cm（-3.10 m），剩余20 cm 土方由人工清槽至设计槽底，本次降土深度为4.2 m，挖土方量约为2200 m3。挖出土方全部运往施工场地西侧100 m处临时弃土场。

2.6 第二节灌注桩及腰梁破除

进水管道基坑土方开挖完成，为灌注桩破除作业创造工作面，剩余灌注桩破除作业考虑基坑内破除作业空间大小，选择1台PC120 破碎锤进行灌注桩破除施工，1 台PC120 挖掘机配合清除混凝土废渣，废渣装入吊斗由吊车吊运至基坑外。破碎锤及挖掘机由吊车直接吊至进水管道基坑内。破碎过程中加强对支撑及围护结构的监测及观察，确保支撑及围护体系的稳定。

本次破除范围为6 颗灌注桩及7.7 m 长钢筋混凝土腰梁，灌注桩破碎顶高程为-3.7 m（槽底以下40 cm），本次灌注桩破碎长度为4.6 m，破碎方量为37 m3，直接破除至槽底以下40 cm，考虑进水方涵不均匀沉降影响泵站工程整体质量，在桩顶回填40 cm 级配砂石褥垫层至设计槽底高程，人工清槽完成后立即进行混凝土垫层浇筑，封闭槽底，减少槽底裸露时间。

3 基坑开挖施工过程中注意事项

基坑开挖前对操作人员进行施工技术交底和安全技术交底，特别要强调挖掘机在操作过程中注意事项。

（1）挖掘机在挖土过程中严禁碰撞腰梁及支护桩。

（2）灌注桩缝隙中土方用人工清除，严禁用机械掏挖。

（3）挖掘机禁止停在H 型钢上进行挖土作业。

（4）土方开挖过程中由人工配合拆卸大口井的井管，并及时对井口进行临时封堵，防止在开挖土方过程中基坑内的降水井落入土方，影响降水效果。

（5）基底四周挖设300 mm×300 mm 排水沟，排水沟与降水井相连，将水引入降水井由降水泵排出，保证坑内无积水，并及时报验监理工程师对基底进行验收。

（6）基坑挖至设计标高后如果遇到软基或淤泥等承载力达不到设计要求等级的地基，应进行清淤至硬底并进行碎石回填至设计槽底高程。

（7）地基开挖至设计深度后，进行地基钎探，进行钎探工序时，请驻现场监理工程师进行旁站监督，如果遇到地基承载力达不到设计要求时，马上报告建设单位，请设计单位出具相关解决方案。

（8）如果地基未出现软基或淤泥等承载力达不到设计要求等级的现象，并且钎探合格，应及时通知相关负责单位现场验槽，经验槽认可后应立即浇筑混凝土垫层封闭，避免基坑长时间暴露。