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基 坑 土 方 开 挖 施 工 方 案
──如何编制专项施工方案之六
基坑土方开挖施工是建筑工程施工中一项重要的施工内容,是危险性较大的分部分项工程之一,加强对危险性较大的分部分项工程的安全管理,明确基坑开挖专项施工方案的编制内容,是组织基坑开挖施工安全的前提,是确保专项施工方案的实施,积极防范和遏制建筑施工生产安全事故的发生。
基坑土方开挖施工方案,应综合考虑工程地质与水文地质条件、环境保护要求、场地条件、基坑平面尺寸、开挖深度、支护结构形式、施工方法等因素,临水基坑还应考虑最高水位和潮位等因素。
下面就基坑土方开挖施工方案的编制作如下阐述。
一、方案编制的内容
(一)工程概况:基坑土方开挖施工的工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件等。如:
1、参与建设各方等单位名称;
2、本工程名称及地下工程的结构、层次、面积和基坑土方开挖施工的面积、开挖深度等基本概况;
3、基坑及周围的工程地质及水文地质状况,说明基底所在的持力层位置等,如果基底高差较多,可用表格一一列出。
(二)编制依据,包括相关的法律、法规、规范性文件、标准、规范及施工图纸(国标图集)、施工组织设计等。笔者在《正确填报审报表兼论编制依据》中有关“编制依据”一节已有阐述,其中规范中《建筑地基基础设计规范》(GB50007─2002)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202─2002)、《建筑工程施工质量评价标准》(GB/T50375-2006)、《建筑施工土石方工程安全技术规范》(JGJ180-2009)、《建筑地基处理技术规程》(JGJ79-2002)、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330─2002)、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)等标准规范必须列入;有围护结构的基坑,还必须有由专业设计资质的设计单位设计的基坑围护及挖土施工组织设计及降水施工方案。
(三)施工准备,应包括
1、施工进度计划;
2、材料与设备计划:包括使用的主要的大型施工机械,如大、中挖掘机、塔吊、运输汽车、潜水泵、路基箱的规格型号、数量(台数)、进场时间等,及电器和小型工具用具等,用表列出;
3、基坑范围内的表土场地应平整;基坑范围内的降水已完成并已拆除相关降水井管等设施;
4、技术准备:包括熟悉施工图纸、安全与技术交底、定位放线、高程测放、基坑降水、基坑外周区域的卸载处理、基坑监测的实施等;
5、根据基坑平面尺寸、开挖深度、支护结构形式、施工方法等因素,确定挖土顺序,绘制基坑土方开挖施工的总平面布置图、土方开挖施工各阶段的挖土顺序图、基坑土方开挖各阶段的施工剖面图。(见附录)
6、办理有关挖土施工(如夜间施工、弃土等)必要的申请手续。
(四)施工工艺流程:根据不同的支护型式确定不同挖土工艺。
1、放坡大开挖的土方开挖:机械挖土─〉运土、弃土─〉人工挖土、修整坑壁、坑底─〉基坑验收。
2、采用复合土钉墙的基坑的土方开挖:机械挖土─〉运土、弃土─〉人工挖土、修整坑壁─〉坑壁钻孔─〉插入有孔钢管─〉钢管内插入钢筋─〉喷射混凝土─〉坑壁布钢筋网─〉坑壁喷射混凝土─〉循环作业达到坑底以上20㎝─〉人工挖土、修整坑壁、坑底─〉基坑验收。
3、采用无内支撑的重力坝围护墙的基坑的土方开挖:重力坝围护墙达到设计强度后─〉分层机械挖土─〉运土、弃土─〉人工挖土、修整坑壁、坑底─〉基坑验收。
4、采用围护墙加支撑的基坑的土方开挖:机械挖土─〉运土、弃土─〉人工挖土、修整坑壁─〉制作模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土支撑(制作、安装型钢或钢管支撑)─〉循环作业达到坑底以上20㎝─〉人工挖土、修整坑壁、坑底─〉基坑验收。
方案应详细阐述所选工艺流程的具体操作要求和作业方法,便于指导施工班组的指挥和作业。
(五)基坑开挖的施工技术和安全要求
1、基坑开挖必须遵循先设计后施工的原则;应按照分层、分段、分块、对称、均衡、限时的方法,确定开挖顺序。基坑开挖前,支护结构、基坑土体加固、降水等应达到设计和施工要求。
2、施工道路布置、材料堆放、挖土顺序、挖土方法等应减少对周边环境、支护结构、工程桩等的不利影响。
3、挖土机械、运输车辆等直接进入基坑进行施工作业时,应采取保证坡道稳定的措施,坡道坡度不宜大于1:8,坡道的宽度应满足车辆行驶的安全要求。
4、基坑开挖应符合下列安全要求:
1) 基坑周边、放坡平台的施工荷载应按照设计要求进行控制;基坑开挖的土方不应在邻近建筑及基坑周边影响范围内堆放,并应及时外运。
2) 基坑开挖应采用全面分层开挖或台阶式分层开挖的方式;分层厚度不应大于3m,开挖过程中的临时边坡坡度不宜大于1:1.5。
3) 机械挖土时,坑底以上200㎜范围内的土方应采用人工修底的方法挖除,放坡开挖的基坑边坡应采用人工修坡方法挖除,严禁超挖。土方开挖至坑底标高应及时进行垫层施工,垫层应浇筑到基坑围护墙边或放坡开挖的基坑坡脚。
4)邻近基坑边的局部深坑宜在大面积垫层完成后开挖。
5)机械挖土应避免对工程桩产生不利影响;挖土机械严禁碰撞工程桩、围护墙、支撑、立柱和立柱桩、降水井管、监测点等,其周边200㎜范围内的土方应采用人工挖除。
6)基坑开挖深度范围内有地下水时,应采取有效的降水与排水措施,确保地下水在坑底50㎝以下,严禁有水挖土作业。
7)基坑周边必须安装防护栏杆。防护栏杆高度不应低于1.2m;防护栏杆应安装牢固,材料应有足够的强度;基坑内设置供施工人员上下的专用梯道。
5、基坑开挖过程中,若基坑周边相邻工程进行桩基、基坑支护、土方开挖、爆破等施工作业时,应根据实际情况合理、安全地确定相互之间的施工顺序和方法,必要时应采取可靠的安全技术措施。
6、基坑开挖应采用信息化施工和动态控制方法,应根据基坑支护体系和周边环境的监测数据,适时调整基坑开挖的施工顺序和施工方法。
7、根据无支护、复合土钉墙、重力坝围护墙、地下连续墙、有支撑围护结构等不同的支护型式和基坑面积大小与形状,确定不同挖土方法,如放坡大开挖、分层分段分块开挖、岛式开挖、盆式开挖、逆作法、盖挖法等,均应符合建筑地基基础设计、施工、验收的规范要求。
(六)土方回填
1、土方回填前应清除基底的垃圾、树根等杂物,抽除坑底积水、淤泥,验收基底标高。
2、对填方土料应按设计要求验收后,方可填入。
3、土方回填应分层夯实,回填过程中应检查排水措施、每层填筑厚度、含水量控制、压实程度。填筑厚度及压实遍数应根据土质、压实系数及所用机具确定,亦可依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202─2002)“6.3土方回填”中“表6.3.3填方施工时的分层厚度及压实遍数”确定。
(七)检查与验收标准
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202─2002)中“6 土方工程”中“表6.2.4土方开挖工程质量检验标准”和“表6.3.4填方工程质量检验标准”的有关规定组织检查与验收,方案应详细列出检查与验收标准。
(八)应急响应及预案
详细介绍在基坑土方开挖施工过程中,可能发生的土方坍塌、流沙、高处坠落、触电、物体打击等事故的应急救援及预案。
(九)附录
应列出基坑土方开挖施工的总平面布置图、土方开挖施工各阶段的挖土顺序图、基坑土方开挖各阶段的施工剖面图。
二、方案编制中存在的问题
我们在审阅基坑土方开挖施工方案时,发现许多方案的编制存在有以下通病:
1、“工程概况”中往往没有说明工程的地下工程的结构、层次、面积和基坑土方开挖施工的面积、开挖深度等基本情况,使施工人员或审查人员对工程的基本概况不清楚,给施工人员增添麻烦,给审查人员增加审阅时间。对工程的基本情况应尽可能地介绍清楚。
2、有的方案没有基坑土方开挖施工的总平面布置图、土方开挖施工各阶段的挖土顺序图、基坑土方开挖各阶段的施工剖面图等。未能形象地说明施工按排和计划。
3、有的方案没有“应急响应及预案”,或者应急预案比较简单,或者不齐全。按规范规定,施工方案都应有“应急响应及预案”,而且应详细阐述,也不能缺某项应急预案,否则,审查是通不过的。
4、根据国家住房和城乡建设部《危险性较大的分项分部工程安全管理办法》的规定,开挖深度超过3m(含3m)的基坑(槽)的土方开挖工程;特别是开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程;开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程,应先由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员审核,经施工单位技术负责人签字后,由总承包单位组织专家论证。论证未获通过,不能施工。但是,有的项目部,为贪进度,怕麻烦,未经专家论证,甚至未经公司技术负责人审核批准签字,擅自施工,造成返工或加固修整等不必要的损失。
总之,基坑土方开挖施工是建筑施工中危险性较大的分部分项工程之一,项目部必须严格按规范要求,认真编制好专项施工方案,做好方案审批及论证工作,并严格按专项施工方案组织施工,确保施工安全,预防和杜绝重大事故发生。
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