某医院综合住院楼深基坑土方开挖方案

郭丽梅

1 概况

1.1 工程概况

山西大医院综合住院楼属山西省重点工程,该工程位于太原市平阳路以东,龙城大街以南,由山西大医院筹建处开发建设。地基处理采用长螺旋CFG桩复合地基,桩顶部做300厚褥垫层。基础为筏板基础。基坑开挖平面由B1,A,B2三部分组成,其中A区平面尺寸约为45 m×136 m,B1,B2区约为45 m×93.5 m。土方量约120 000 m3。

B1区西北部位基坑开挖深度为8.82 m(基底-9.320 m),B1区其余部位、B2区大部及A区西部基坑开挖深度为7.82 m(基底-8.320 m),其余场地开挖深度约为6.82 m(基底-8.320 m)。

1.2 工程地质情况

根据地勘报告得知本工程挖土方范围土层为①层～②层,现分述如下:

①层:杂填土:该场地表层覆盖有0.5 m～4.8 m杂填土,局部为厚层素填土,地基开挖将全部铲除。

②层:粉质黏土:呈黄褐色,稍湿,含云母、煤屑、氧化物,以粉质黏土为主,局部夹粉土团块及粉砂、粉细砂透镜体。低等干强度,中等韧性,压缩系数a1-2=0.080 MPa-1～0.780 MPa-1,属中等压缩性。层厚约为4.2 m～10.0 m,平均7.37 m,层底埋深5.1 m～14.7 m,介于标高765.69 m～773.06 m。

2 施工工期

第一次开挖:工期为5 d,土方量50 000 m3。

第二次开挖:工期为10 d(包括破桩头),土方量 70 000 m3。

3 施工工艺

3.1 工艺流程

1)CFG桩施工前第一次挖土。测设轴线控制桩和高程控制桩→测量基坑周边地面标高→根据基坑周边地面标高和要求放坡(坡度系数1∶0.4),以及CFG桩范围线和工作面要求计算基坑顶部轮廓线→放出基坑顶部轮廓线→沿灰线切出坑边轮廓线→第一层土方开挖至高程775.2 m(-5.25 m),边挖边修整边坡→施工CFG桩。2)CFG桩完成后第二次挖土。根据基坑周边地面标高和设计的二级放坡,以及建筑基础的平面尺寸、标高和工作面要求,重新计算基坑顶部轮廓线→放出基坑顶部轮廓线→沿灰线切出坑边轮廓线→第一层土方开挖并削坡至高程775.2 m(-5.25 m),边挖边修整边坡→测放第二层土方开挖分层边线,在高程775.2 m(-5.25 m)处设1.2 m宽平台→第二层土方开挖至高程B1区771.13 m(-9.32 m),A,B2区772.13 m(-8.32 m),边挖边修整边坡→修整坑边→清底。

3.2 施工方法

1)建筑物的位置或场地的定位控制线(桩)、标高控制桩及开坑的灰线尺寸,必须经过检验合格,并办完预检手续。2)开挖机械选用 4台 PC220-6大型挖掘机,12辆自卸汽车配合运土。3)坡道设置在B1与A区、A与B2区基坑的连接位置,坡道的坡度为15°。开挖方向为B1区西→西侧坡道、A区中间→西侧坡道,B2区东→东侧坡道、A区中间→东侧坡道。挖出土方用自卸汽车暂运至施工现场东南角专用堆土场。4)分两层自上而下整体开挖。第一层开挖至高程775.2 m(-5.25 m),第二层开挖至高程B1区771.13 m(-9.32 m),A,B2区 772.13 m(-8.32 m)。第一次开挖采用放坡系数1∶0.4,完成CFG桩。第二次开挖前应根据基础设计图纸提供的平面尺寸和标高,放坡系数确认基坑边线,先用小型挖掘机对第一次开挖的边坡进行削坡。在高程 775.2 m(-5.25 m)处设1.2 m宽平台。第二层开挖采用4台R55-5型小型挖机开挖,在高程775.2 m以下放坡系数按设计要求。5)机械开挖削坡时,预留150 mm～200 mm用人工配合削坡。第二层小型挖掘机开挖时暂留300 mm厚土不挖,在抄平后,由人工配合挖掘机挖出。6)在开挖过程中,测量工要紧密配合,进行边坡坡度和标高的测设,按测量数据随时进行边坡和坑底的修整、清理。7)在距坑底500 mm坑帮处,抄出水平线,钉上小木橛。底面标高允许偏差控制在0 mm～50 mm内,不允许超挖。同时由轴线控制桩引边轴线,检查基坑尺寸并修整,使基坑平面尺寸符合要求。8)开挖时不得损害桩体。9)夜间施工时,应有足够的照明设施。10)坑底修理铲平后,进行质量检查验收。11)施工排水。场地排水遵循先整治后开挖的原则,即在开挖前先对整个场地进行地形测量,了解地面坡势和排水流向,必要时进行地面挖填,使基坑周边高于附近场地,必须保证场地排水流畅,不积水。在基坑边500 mm处(距围堰内侧底)设置梯形土围堰,顶 宽 300 mm,高300 mm。坑内排水在基坑内布置14个集水坑。集水坑尺寸均为800 mm×800 mm×600 mm,备用污水潜水泵抽水。12)基坑边坡支护。基坑边坡上钉长800 mm,双向间距600 mm HRBφ 12钢筋,锚挂铁丝网,喷射60 mm厚C20豆石混凝土,基坑顶上喷至土围堰外侧。

4 施工安全保证措施

4.1 组织保障

为优质高效完成好本土方工程,公司组建以集团副总为总指挥强有力的项目管理机构。

4.2 安全保证措施

4.2.1 安全施工措施

1)土方工程施工过程中必须遵循国家、省、市及公司的安全施工法规、制度、严格执行各专业操作规程。2)对施工人员进行安全教育、施工前进行安全技术交底。3)土方工程的边坡坡度、排水坡向等必须按审批后的施工方案执行,确保边坡的稳定和基坑的施工安全。4)基坑周边设防护栏杆:防护栏杆高度为1.2 m;防护栏杆由横杆及立柱组成。横杆 2道,下杆离地高度0.3 m,上杆离地高度1.2 m;立柱间距2 m,立柱离坡边距离0.9 m。用黄黑油漆间隔刷防护栏杆。设置安全警示牌,防止人员及物体坠落。5)机械前后行走时必须看清楚前后是否有人或障碍物,机械回转时必须看清楚作业范围内是否有车辆和行人。6)人员修坡与机械开挖保持一定的安全距离。7)当基坑顶部地面出现裂缝时,及时用黏土填实封闭。进行预防检查工作,发现隐患及时处理确保施工安全。8)夜间施工时要有足够的照明。9)基坑周边5 m范围内严禁堆土,不得堆放重型设施,不得设置临时设施,不得布置施工荷载,并做出明显警示标志。

4.2.2 监测监控

1)在基坑周边距离基坑边300 mm处及高程775.2 m即1.2 m平台上距坡边500 mm处埋设水平位移观测点和沉降观测点,间距20 m,固定测量工、定仪器观测。土方开挖期间每天一次,开挖后一周内每两天观测一次,以后每周一次,但当变形量接近预警值或有危险征兆时,要增加观测次数,并向项目工程师汇报。做好监测记录。沉降观测用水准基点,应在基坑边50 m以外;水平位移观测用控制点,应在基坑边30 m以外。2)安排专人进行地表裂缝监测,每天不少于一次,雨天增加观测次数。

5 结语

该工程土方施工由于方案制定合理、组织科学严密、过程中未出现任何安全事故,并提前3 d完工,赢得了业主好评并为后面工程的中标奠定好基础,取得良好的经济效益和社会信誉。

[1] JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

[2] JGJ 120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

[3] YB 9258-97,建筑基坑工程技术规范[S].

[4] GB 50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S].