施工工艺(七)中心岛土方开挖施工工艺全流程解读

豆豆923 2024/6/6 17:22:31 浏览量:302

  中心岛土方开挖是一种适用于大型基坑的挖土方式,其特点是以中心为支点,向四周开挖土方,并利用中心岛为支点架设支护结构,支护结构的支撑形式通常为角撑、环梁式或边桁架式。该工艺具备以下几项特点:

 

  1.施工效率高:中心岛土方开挖采用从基坑四周向中心开挖的方式,这种施工方式使得挖土机和运土车辆能够在一个相对集中的区域进行作业,减少了设备的移动和等待时间,从而提高了施工效率。

 

  2.支撑体系利用:在中心岛土方开挖过程中,通常会在中心部位留下一定大小的土岛(中心岛或土墩),作为支撑体系(如支护结构)的支撑点。这样可以确保支护结构在挖土过程中保持稳定,有效防止基坑边坡坍塌。

 

  3.土方运输方便:中心岛的存在使得土方运输更加便捷。挖出的土方可以直接从基坑四周运输到中心岛附近进行集中处理,减少了土方运输的距离和成本。

 

  4.对周边环境影响小:相对于其他开挖方式,中心岛土方开挖对周边环境的影响较小。由于土方开挖主要集中在基坑内部,对周边建筑、道路和管线的扰动和破坏程度较低。

 

 

  一、适用范围

 

  中心岛式挖土适用于大型基坑,支护结构的支撑形式为角撑、环梁式或边桁架式,中间具有较大的空间的情况,可利用中间的土墩作为支点搭设栈桥。挖土机可利用栈桥下到基坑挖土。运土的汽车也可利用栈桥下到基坑运土,可以加快挖土和运土的速度。

 

  二、施工准备

 

  1.人员准备

 

  土方机械操作工、驾驶员、普工等。机械操作工及驾驶员需持证上岗

 

  2.技术准备

 

  (1)检查图纸和资料是否齐全,核对平面尺寸和坑底标高,图纸相互间有无错误和矛盾;掌握设计内容及各项技术要求,了解工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求。

 

  (2)熟悉土层地质、水文勘察资料,审查地基处理和基础设计,会审图纸,搞清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系,图纸相互间有无错误和冲突。

 

  (3)研究好开挖程序,明确各专业工序间的配合关系、施工工期要求,并向参加施工人员层层进行技术交底。

 

  (4)摸清工程场地情况,收集施工需要的各项资料,以便为施工规划和准备提供可靠的资料和数据;研究制定现场场地平整、基坑开挖施工方案,绘制施工总平面布置图和基坑土方开挖图,确定开挖路线、顺序、范围、底板标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置,以及挖去的土方堆放地点,提出需要施工机具、劳力、推广新技术计划,深基坑开挖还应提出支护、边坡保护和降水方案。

 

  3.主要机具

 

  (1)挖土机械有:挖土机、推土机、铲运机、自卸汽车等。

 

  (2)一般机具有:铁锹(尖、平头两种)、手推车、小白线或20号铅丝和钢卷尺以及坡度尺等。

 

  4.作业条件

 

  (1)土方开挖前,应根据施工方案的要求,将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。

 

  (2)建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线(桩),标准水平桩及基槽的灰线尺寸,必须经过检验合格;并办完预检手续。

 

  (3)夜间施工时,应有足够的照明设施;在危险地段应设置明显标志,并要合理安排开挖顺序,防止错挖或超挖。

 

  (4)开挖有地下水位的基坑槽、管沟时,应根据当地工程地质资料,采取措施降低地下水位。一般要降至开挖面以下0.5m,然后才能开挖。

 

  (5)施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等,应事先经过检查,必要时要进行加固或加宽等准备工作。

 

  (6)选择土方机械,应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑,以能发挥施工机械的效率来确定,编好施工方案。

 

  (7)施工区域运行路线的布置,应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和运形起伏等情况加以确定。

 

  (8)在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等,均应配备人工进行。

 

  (9)熟悉图纸,做好技术交底。

 

  三、操作工艺

 

  1.工艺流程

 

  施工准备→第一层土方开挖→第一层土方开挖→第一层土方开挖→剩余土方开挖、坑底排水沟施工→栈桥拆除、清理退场。

 

 

  2.操作要求

 

  (1)墩式开挖,主要是利用中心土墩搭设栈桥,以加快土方外运。第一次挖土用大型反铲挖土机从天然地面挖至第一层支撑底。第一层土挖走后浇筑第一层钢筋混凝土支撑和搭设运土的栈桥。

 

  (2)第二次挖土要待第一层钢筋混凝土支撑达到规定强度、栈桥搭设完毕开始进行,挖除基坑四周第一层支撑下面的土,挖土机在支撑下挖土,挖土结束后浇筑第二层钢筋混凝土支撑。

 

  (3)第三次挖土要待第二层钢筋混凝土支撑达到规定强度后进行,机械挖土挖至设计坑底预留20cm处。

 

  (4)用人工挖土清底最后20cm土并设置排水沟。

 

  (5)挖土结束后,将栈桥拆除,全部挖土机吊出基坑退场。

 

  四、注意事项

 

  1.中心岛式挖土中间土墩的留土高度、边坡的坡度、挖土层次与高差都要经过仔细的研究确定。由于在雨季土墩边坡容易滑坡,必要时对边坡需要加固。

 

  2.挖土亦分层开挖,多数是先全面挖去一层,然后中间部分留置土墩,周围部分分层开挖。开挖多用反铲挖土机,如基坑深度大则用向上逐级传递的方式撞车运土。

 

  3.整个的土方开挖顺序,必须与支护结构设计的工况严格一致。要遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。

 

  4.挖土时,除支护结构设计允许外,挖土机和运土车辆不得直接压在支撑上操作。

 

  5.为了减少时间效应的影响,挖土时应尽量缩短维护墙无支撑的暴露时间。

 

  6.对于面积较大的基坑,为了减少空间效应的影响,基坑土方应分层、分块、对称、限时进行开挖。土方开挖顺序要未尽可能早的安装支撑创造条件。

 

  7.土方挖至设计标高后,对有钻孔灌注桩的工程,宜边坡桩头边浇注垫层,对维护墙起支撑作用,以减少维护墙变形。

 

  8.挖土机挖土时严禁碰撞工程桩、支撑、立桩和降水的井点管。分层挖土时分层不宜过大,以免土方侧压力过大时工程桩变形倾斜,在软土地区尤为重要。

 

  9.同一基坑内当当深浅不同时,土方开挖宜从浅基坑处开始挖土。如果条件允许可在浅基坑处底板浇注完毕后再进行深基坑处挖土。

 

  10.如果两个深浅不同的基坑同时挖土时,土方开挖宜先从基坑较深处开挖,待深基坑底板浇注后再挖较浅基坑。如果基坑底部有局部加深的电梯井,水池等,如深度较大宜先对其边坡进行加固处理后再进行开挖。

 

  11.墩式挖土对于土方运输和加快开挖速度是有利的,但对于支护结构受力不利,由于挖去基坑四周的土,支护结构受荷时间长,在软途中时间效应显著,有可能增大支护结构的变形量。

 

 

  五、成品保护

 

  1.施工场地周围应做排水沟,或做成一定排水坡度。

 

  2.边坡坡脚做好排水设施,防止水渗入。

 

  3.土方不应堆在基坑边缘。材料堆放应距坑沿2m以外的距离。

 

  4.重物距土坡安全距离:汽车不小于3m;起重机不小于4m;土方堆放不小于3m,堆土高度不超过1.5m。

 

  5.坡顶避免堆放超过限额的静载物质,同时避免外力的震动。

 

  6.基坑(槽)挖至设计标高后,对原土表面不得扰动。

 

  中心岛式土方开挖需要合理安排施工顺序,确保基坑四周和中心岛的土方开挖能够协调进行。这需要对施工进度、土方量和运输能力等因素进行综合考虑和规划。同时,由于中心岛土方开挖过程中,支护结构需要承受来自基坑四周土体的压力,因此对支护结构的设计和施工质量要求较高。需要确保支护结构具有足够的强度和稳定性,以承受施工过程中的各种荷载。

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