1、舊建筑物下建造地下空間土方開挖施工技術(shù)林嗣哲巖土科技股份有限公司 杭州 310001 摘要：舊建筑物下建造地下空間開挖工程采用逆作法施工。其施工主要分為兩大部分，即地上明挖部分和地下暗挖部分。地上明挖部分為本工程的重點，主要施工項目有地面破除、土方挖運、鋼管樁、頂板樁帽施工系統(tǒng)等。明挖部分工作量大、工序繁多；需要充分準備，科學合理的組織施工，做到立體交叉、平面占滿。地下暗挖部分首先考慮安全施工因素及施工質(zhì)量控制因素。關(guān)鍵詞：舊建筑物；地下空間；開挖技術(shù)；逆作法1.引言：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，地面可利用的土地越來越少，利用本公司自主研發(fā)設(shè)計的舊建筑物新建地下車庫的工藝方法，減少了路面車輛停放的數(shù)量

2、，保證了別墅群內(nèi)道路的整潔，空曠，不容易造成車輛堵塞，大大增加了小區(qū)容積率，可以將空余的地面車位用來提升別墅群的綠化面積，提升環(huán)境質(zhì)量。利用該方法建造出來的地下車庫，方便了業(yè)主們停車難的尷尬，并且維持了原建筑物的使用，減少了業(yè)主的后顧之憂，使之業(yè)主更愿意為其自己的地下車庫買單，從而提高了別墅本身的價值，利于銷售。舊建筑物地下新建地下車庫，使之原本就不是很寬闊的別墅群內(nèi)道路避免了劃上停車位的問題，提高了交通的便利程度，減少了由于塞車從而引發(fā)的噪音等環(huán)境污染，更加利于人們休息睡眠，提高別墅群的內(nèi)涵，真正做到居住區(qū)安靜、祥和的氛圍。2.土方開挖工程2.1總體施工方案根據(jù)工程實際情況，采用逆作法施工。

3、本工程施工主要分為兩大部分，即地上明挖部分和地下暗挖部分。地上明挖部分為本工程的重點，主要施工項目有地面破除、土方挖運、鋼管樁、頂板樁帽施工系統(tǒng)等。明挖部分工作量大、工序繁多；需要充分準備，科學合理的組織施工，做到立體交叉、平面占滿。但E軸線與D軸線東側(cè)之間采用豎井明挖法的施工工藝，以方便暗挖土方的運輸。地下暗挖部分為高風險作業(yè)，施工難度也較大。地下暗挖部分首先考慮安全施工因素及施工質(zhì)量控制因素。本工程逆作施工中危險點主要為：開挖過程中水量過大坑壁土體塌方、頂板在開挖過程中支撐不足塌陷或開裂等，逆作法施工質(zhì)量難點主要為鋼管樁的垂直度控制和工程外墻體的垂直度、鋼筋保護層控制及接茬防水處理等。本工

4、程的頂板位于1-1雜填土上，底板及外墻均處在2-2粉質(zhì)粘土層中。開挖時具有一定的危險性，須超前支護，如不超前支護必然會發(fā)生坍塌。2.2暗挖出土系統(tǒng)暗挖采用人工地下挖土及水平運土方，然后通過豎井用運輸車輛運出，自卸汽車運至指定棄土點。出土口主要設(shè)在豎井。土方施工嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，對運輸車輛進行沖洗、加蓋篷布，防止污染路面、造成揚塵。雖然設(shè)置了頂板豎向鋼管樁支撐系統(tǒng)，但是地下主體結(jié)構(gòu)層高3.4m,對于暗挖施工也要采用合理的開挖策略，否則會造成局部坍塌或頂板受力不均勻產(chǎn)生破裂。采用隔跳挖法，挖土方式采用正臺階挖土。出土口采用豎井的方式出口。隨著開挖深度的加大，應(yīng)根據(jù)施工情況對豎井施加橫向支撐或斜

5、撐以確保豎井穩(wěn)定。2.3土方開挖工程方法、原地面破碎開挖先利用挖掘機倒退破碎，利用挖掘機裝車，自卸汽車運輸至棄料場。2.3.2、第一階段挖土原基礎(chǔ)上覆土層開挖：（1）原基礎(chǔ)以上土方的開挖，基礎(chǔ)頂標高為-1.6m，為了防止基礎(chǔ)撓動利用挖掘機開挖至-1.3m預(yù)留30厚土方用人工清理，開挖時根據(jù)土質(zhì)情況適當放坡，坡度為1：1.5，可根據(jù)施工情況調(diào)整。（2）土方開挖方向根據(jù)基坑平面形狀和現(xiàn)場交通情況，將挖機布置在基坑的一端，逐步向基坑中部推進，至另一端結(jié)束。（3）開挖前在所有坑內(nèi)降水井部位做好醒目標記，防止挖斗碰到降水井。 （4) 挖土時派專人指揮，并有專人負責測量開挖標高，嚴格按設(shè)計要求的挖土深度操

6、作。 (5) 配備足夠勞動力，在機械挖土時及時用人工配合修挖出原基礎(chǔ)面層，同時挖出臨時排水溝和集水井，并將坑底平整以便鋼管樁及頂板施工。（6）基坑挖至設(shè)計標高后，及時進行鋼管樁施工及頂板施工。（7）在圍護樁圈梁外側(cè)邊砌筑磚擋土墻，并沿基坑四周用鋼管設(shè)置安全圍護欄。2.3.3、第二階段挖土逆作挖土施工在第一階段機械挖土完成的同時，使用挖掘機和自卸車在豎井的部位，將豎井部位的土方全部挖出,以保證下一步工程正常進行。在豎井部位完成及結(jié)構(gòu)頂板砼強度達到設(shè)計強度要求后，即可進入地下土方及結(jié)構(gòu)的施工中，施工應(yīng)該嚴格遵守人防工程的十六字方針，即“短開挖、搶支撐、快砌沉、勤被扶，工序緊跟”的原則進行施工。 （

7、1）逆作土方施工程序：本工程的逆作土方約為4100m3，挖土的施工工期預(yù)計30天。計劃采用1個出口進行出土，豎井設(shè)在出入口處，盡量增加出土速度。采用人工在頂板下暗挖，人力車將土送到豎井，大型挖掘機站在基坑邊將豎井內(nèi)土抓出裝在運土車上，為保證出土的時間要求，挖土、運土機械司機分兩班作業(yè)，24小時施工。 土方開挖至-2.80m，及時進行鋼管樁間臨時支撐，采用H型鋼與鋼管樁焊接。土方開挖至-4.42m后，挖出排水暗溝，填滿粗石子，并及時澆筑100mm厚C15素混凝土墊層，以便下道工序的順利進行。（2）土方的運輸：地下水平運輸，系指從掘進場地運至垂直豎井，采用兩輪手推車。（3）土方開挖質(zhì)量控制標準項目

8、允許偏差（mm） 檢查方法標高 -50 水準儀測量2.3.4、土方開挖的注意事項：（1）土方開挖前，應(yīng)對挖土工人進行詳細的技術(shù)交底，嚴格按照施工方案進行開挖，禁止隨意亂挖。（2）挖掘機挖土時嚴禁碰撞圍護樁。（3）土方開挖同時做好坑內(nèi)排水工作，避免坑內(nèi)積水過多挖土不便和土方局部坍塌。（4）現(xiàn)場管理對有挖土作業(yè)的地方做到經(jīng)常巡視，嚴格控制挖土作業(yè)面，嚴禁超挖、亂挖，對土質(zhì)較差的地方隨時采取措施，研究方案進行支護。（5）項目部堅持每天晚上開一次碰頭會，對現(xiàn)場挖土作業(yè)面情況進行聯(lián)合檢查，對現(xiàn)場挖土作業(yè)存在的問題和隱患及時更正、解決，做到一天一檢，一天一處理，盡最大限度的把隱患消滅在萌芽狀態(tài)當中。（6）

9、地下土方的開挖，施工現(xiàn)場設(shè)專人指揮管理，對土方開挖寬度和深度及土質(zhì)變化情況隨時進行觀察，有異常情況必須及時向項目部匯報，以便采取措施。2.3.5、通風技術(shù)：在“逆作法”施工期間，由于地下施工時間較長，工期要求緊，施工過程中人員、機械相對比較密集。頂板±0.00封閉后，地下的空氣質(zhì)量較差而且空氣稀薄，不利于作業(yè)，且不利于施工人員的身心健康，為了保證施工期間空氣質(zhì)量，需要較好的通風設(shè)施來保證空氣的質(zhì)量，為此，必須合理的布置通風系統(tǒng)，從地面采風，由鼓風機通過管道送風至工作面，空氣自然回流，循環(huán)較好。 2.3.6.照明： 地下室照明采用防爆、防潮、亮度大的照明燈具，電壓不大于36V，每個軸線

10、設(shè)一盞燈，隨挖土過程同時安裝。為了防止挖土過程中損壞照明線路，照明線安裝采用在頂板底鋪設(shè)明管，固定在板底并及時穿線分段接通開啟，滿足地下施工的需要。3.土方回填工程 3.1、材料及主要機具：土：土不得含有有機雜物、淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土，使用前應(yīng)先過篩，其粒徑不大于15mm。含水量應(yīng)符合規(guī)定。石灰：應(yīng)用塊灰或生石灰粉；使用前應(yīng)充分熟化過篩，不得含有粒徑大于5mm的生石灰塊，也不得含有過多的水分。主要機具有：一般應(yīng)備有木夯、蛙式或柴油打夯機、手推車、篩子（孔徑610mm和1620mm兩種）、標準斗、靠尺、耙子、平頭鐵鍬、膠皮管、小線和木折尺等。3.2、作業(yè)條件： 1）回填區(qū)在鋪灰土前必須先行釬探驗

11、槽，并按設(shè)計要求處理完地基，辦完隱檢手續(xù)。2）當?shù)叵滤桓哂诨靥睿ú郏┑讜r，施工前應(yīng)采取排水或降低地下水位的措施，使地下水位經(jīng)常保持在施工面以下0.5m左右，在3d內(nèi)不得受水浸泡。3）施工前應(yīng)根據(jù)工程特點、設(shè)計壓實系數(shù)，土料種類、施工條件等，合理確定土料含水量控制范圍。鋪灰土的厚度和夯打遍數(shù)等參數(shù)。重要的灰土填方其參數(shù)應(yīng)通過壓實試驗來確定。4）將回填區(qū)的積水或雜物、垃圾等有機物清除干凈。5）施工前，應(yīng)作好水平高程的標志。如在回填（槽）或溝的邊坡上每隔3m釘上灰土上平釘好標高控制的標準木樁。3.3、操作工藝：1）工藝流程：檢驗土料和石灰粉的質(zhì)量并過篩灰土拌合槽底清理分層鋪灰土夯打密實找平驗收2）

12、首先檢查土料種類和質(zhì)量以及石灰材料的質(zhì)量是否符合標準的要求；然后分別過篩。如果是塊灰悶制的熟石灰，要用610mm的篩子過篩，是生石灰粉可直接使用；土料要用1620mm篩子過篩，均應(yīng)確保粒徑的要求。3）灰土拌合：灰土的配合比應(yīng)用體積比，除設(shè)計有特殊要求外，一般為37。基礎(chǔ)墊層灰土必須過標準斗，嚴格控制配合比。拌合時必須均勻一致，至少翻拌兩次，拌合好的灰土顏色應(yīng)一致。4）灰土施工時，應(yīng)適當控制含水量。工地檢驗方法是：用手將灰土緊握成團，兩指輕捏即碎為宜。如土料水分過大或不足時，應(yīng)晾干或灑水潤濕。5）回填（槽）底或基土表面應(yīng)清理干凈。特別是槽邊掉下的虛土，風吹入的樹葉、木屑紙片、塑料袋等垃圾雜物。6

13、）分層鋪灰土：每層的灰土鋪攤厚度，可根據(jù)不同的施工方法，按表2-l選用。灰土最大虛鋪厚度項次夯具的種類重量（kg）虛鋪厚度（mm）備注1木夯4080200250人力打夯，落高400500mm，一夯壓半夯2輕型夯實工具200250蛙式打夯機、柴油打夯機各層鋪攤后均應(yīng)用木耙找平，與坑（槽）邊壁上的木撅或地坪上的標準木樁對應(yīng)檢查。7）夯打密實：夯打（壓）的遍數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求的干土質(zhì)量密度或現(xiàn)場試驗確定，一般不少于三遍。人工打夯應(yīng)一夯壓半夯，夯夯相接，行行相接，縱橫交叉。8）灰土分段施工時，不得在轉(zhuǎn)角或其它受力較大區(qū)域接槎，上下兩層灰土的接槎距離不得小于500mm。9） 灰土回填每層夯（壓）后，應(yīng)根據(jù)

14、規(guī)范規(guī)定進行環(huán)刀取樣，測出灰土的質(zhì)量密度，達到設(shè)計93%要求時，才能進行上一層灰土的鋪攤。用貫入度儀檢查灰土質(zhì)量時，應(yīng)先進行現(xiàn)場試驗以確定貫入度的具體要求。環(huán)刀取土的壓實系數(shù)用dy鑒定，一般為0.930.95；也可按照表的規(guī)定執(zhí)行。灰土質(zhì)量密度標準項次土料種類灰土最小質(zhì)量密度（g/cm3）123輕亞粘土亞粘土粘土1.551.501.4510） 找平與驗收：灰土最上一層完成后，應(yīng)拉線或用靠尺檢查標高和平整度，超高處用鐵鍬鏟平；低洼處應(yīng)及時補打灰土。11）冬雨季灰土回填應(yīng)連續(xù)進行，盡快完成。施工中應(yīng)防止地面水流入槽坑內(nèi)，以免邊坡塌方或基上遭到破壞。12）雨天施工時，應(yīng)采取防雨或排水措施。剛打完畢或

15、尚未夯實的灰土，如遭雨淋浸泡，則應(yīng)將積水及松軟灰土除去，并重新補填新灰土夯實，受浸濕的灰土應(yīng)在晾干后，再夯打密實。13） 冬期打灰土的土料，不得含有凍土塊，要做到隨篩、隨拌、隨打、隨蓋，認真執(zhí)行留、接搓和分層夯實的規(guī)定。在土壤松散時可允許灑鹽水。3.4、質(zhì)量標準：1）保證項目：基底的土質(zhì)必須符合設(shè)計要求。2）灰土的干土質(zhì)量密度或貫入度必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。3）配料正確，拌合均勻，分層虛鋪厚度符合規(guī)定，夯壓密實，表面無松散、起皮。4）留槎和接槎。分層留接槎的位置、方法正確，接槎密實、平整。3.5、成品保護： 夜間施工時，應(yīng)合理安排施工順序，要配備有足夠的照明設(shè)施，防止鋪填超厚或配合比

16、錯誤。灰土打完后，應(yīng)及時進行后續(xù)施工，否則應(yīng)臨時遮蓋，防止日灑雨淋。3.6、應(yīng)注意的質(zhì)量問題：1）未按要求測定干土的質(zhì)量密度：灰土回填施工時，切記每層灰土夯實后都得測定干土的質(zhì)量密度，符合要求后，才能鋪攤上層的灰土。并且在試驗報告中，注明土料種類、配合比、試驗日期、層數(shù)（步數(shù)）、結(jié)論、試驗人員簽字等。2）造成地面開裂、空鼓。認真檢查灰土表面的標高及平整度。3）生石灰塊熟化不良：沒有認真過篩，顆粒過大，造成顆粒遇水熟化體積膨脹，造成地面開裂、空鼓。夯必認真對待熟石灰的過篩要求。4）灰土配合比不準確：土料和熟石灰沒有認真過標準斗，或?qū)⑹曳刍⒃谕恋谋砻妫韬弦膊痪鶆颍鶗斐苫彝恋鼗浻膊灰恢拢赏临|(zhì)量密度也相差過大。應(yīng)認真做好計量工作。5）雨、冬期不宜做灰土工程，適當考慮修改設(shè)計。否則應(yīng)編好分項雨季、冬期施工方案；施工時嚴格執(zhí)行施工方案中的技術(shù)措施，防止造成灰土水泡、凍脹等質(zhì)量返工事故。3.7、質(zhì)量記錄：本工藝標準應(yīng)具備以下質(zhì)量記錄；實度末達到設(shè)計要求的部位，均應(yīng)有處理方法和復(fù)驗結(jié)果。1）施工區(qū)域內(nèi)建筑場