项目2.1 土方工程
土方工程施工前应进行挖、填方的平衡计算,综合考虑土方运距最短、运程合理和各个工程项目的合理施工程序等,做好土方平衡调配,减少重复挖运。土方的平衡与调配是土方工程施工的一项重要工作。一般先由设计单位提出基本平衡数据,然后由施工单位根据实际情况进行平衡计算。如工程量较大,在施工过程中还应进行多次平衡调整,在平衡计算中,应综合考虑土的松散性,压缩性、沉陷量等影响土方量变化的各种因素。为了配合城乡建设的发展,土方平衡调配应尽可能与当地城镇规划和农由水利等结合,将余土一次性运到指定弃土场,做到文明施工。
当土方工程挖方较深时,施工单位应采取措施,防止基坑底部土的隆起并避免危害周边环境。基底土隆起往往伴随着对周边环境的影响,尤其当周边有地下管线、建(构)筑物、永久性道路时应密切注意。
在挖方前,应做好地面排水和降低地下水位工作。有不少施工现场由于缺乏排水和降低地下水位的措施,而对施工产生影响,土方施工应尽快完成,以避免造成集水、坑底隆起及对环境影响增大。
平整场地的表面坡度应符合设计要求,如设计无要求时,排水沟方向的坡度不应少于2‰。平整后的场地表面应逐点检查。检查点为每100~400m2取1点,但不应少于10点;长度、宽度和边坡均为每20m取1点,每边不应少于1点。平整场地表面坡度应由设计规定,但鉴于《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)中均无此规定,如设计无要求时,一般应向排水沟方面做成不少于2‰的坡度。
土方工程施工,应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度。平面控制桩和水准控制点采取可靠的保护措施,定期复测和检查。土方不应堆在基坑边坡。在土方工程施工测量中,除开工前的复测放线外,还应配合施工对平面位置(包括控制边界线、分界线、边坡的上口线和底口线等),边坡坡度(包括放坡线、变坡等)和标高(包括各个地段的标高)等经常进行测量,校核是否符合设计要求。上述施工测量的基准-平面控制桩和水准控制点,也应定期进行复测和检查。
对雨季和冬季施工还应遵守国家现行有关标准,也可参照相应地方标准执行。
任务2.1.1 土方开挖工程
1.质量控制要点
(1)土方开挖前应检查定位放线、排水和降低地下水位系统,合理安排土方运输车的行走路线及弃土场。
(2)土方工程在施工中应检查平面位置、水平标高、边坡坡度、排水、降水系统及周围环境的影响,对回填土方还应检查回填土料、含水量、分层厚度、压实度,对分层挖方,也应检查开挖深度等。
(3)临时性挖方的边坡值应符合表2.1的规定。
表2.1 临时性挖方边坡值
注 1.设计有要求时,应符合设计标准。
2.如采用降水或其他加固措施,可不受本表限制,但应计算复核。
3.开挖深度,对软土不应超过4cm,对硬土不应超过8cm。
(4)土方开挖工程质量检验标准应符合表2.2的规定。
表2.2 土方开挖工程质量检验标准 单位:mm
注 1.地(路)面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地(路)面的基层。
2.表中所列数值适用于附近无重要建筑物或重要公共设施,且基坑暴露时间不长的条件。
2.常见质量通病与预防措施
(1)场地范围内局部积水。
产生原因:①场地周围未做排水沟或场地未做成一定排水坡度,或存在反向排水坡;②测量偏差,使场地标高不一。
防治措施:①按要求做好场地排水坡和排水沟;②做好测量复核,避免出现标高错误。
(2)挖土边坡塌方(在挖方过程中或挖方后,边坡土方局部或大面积塌陷或滑塌)。
产生原因:①基坑(槽)开挖较深,未按规定放坡;②在有地表水,地下水作用的土层开挖基坑(槽),未采取有效降排水措施;③坡顶堆载过大或受外力震动影响,使坡体内剪切应力增大,土体失去稳定而导致塌方;④土质松软,开挖次序、方法不当而造成塌方。
防治措施:①根据不同土层土质情况采用适当的挖方坡度;②做好地面排水措施,基坑开挖范围内有地下水时,采取降水措施;③坡顶上弃土、堆载,使远离挖方土边缘3~5m;④土方开挖应自上而下分段分层依次进行,并随时做成一定坡势,以利泄水;⑤避免先挖坡脚,造成坡体失稳;⑥相邻基坑(槽)开挖,应遵循先深后浅,或同时进行的施工顺序。处理方法:可将坡脚塌方清除,做临时性支护(如推装土草袋设支撑护墙)措施。
(3)超挖(边坡面界面不平,出现较大凹陷)。
产生原因:①采用机械开挖,操作控制不严,局部多挖;②边坡上存在松软土层,受外界因素影响自行滑塌,造成坡面凹洼不平;③测量放线错误。
防治措施:①机械开挖,预留0.3m厚采用人工修坡;②加强测量复测,进行严格定位。
(4)基坑(槽)泡水(地基被水浸泡,造成地基承载力降低)。
产生原因:①开挖基坑(槽)未设排水沟或挡水堤,地面水流入基坑(槽);②在地下水位以下挖土,未采取降水措施将水位降至基底开挖面以下;③施工中未连续降水,或停电影响。
防治措施:①开挖基坑(槽)周围应设排水沟或挡水堤;②地下水位以下挖土应降低地下水位,使水位降低至开挖面以下0.5~1.0m。
(5)基底产生扰动土。
产生原因:①基槽开挖时排水措施差,尤其是在基底积水或土壤含水量大的情况下进行施工,土很容易被扰动;②土方开挖时超挖,后又用虚土回填,该虚土经施工操作后亦改变了原状土的物理性能,变成了扰动土。
防治措施:①认真做好基坑排水和降水工作。降水工作应待基础回填土完成后,方可停止;②土方开挖应连续进行,尽量缩短施工时间。雨季施工或基槽(坑)开挖后不能及时进行下一道工序施工时,可在基底标高以上留15~30cm的土不挖,待下一道工序开工前再挖除。采用机械挖土时,应在基底标高以上留一定厚度的土用人工清除。冬季施工时,还应注意基底土不要受冻,下一道工序施工前应认真检查。禁止受冻土被隐蔽覆盖。为防止基底土冻结,可预留松土层或采用保温材料覆盖措施,待下一道工序施工前再清除松土层或去掉保温材料覆盖层;③严格控制基底标高。如个别地方发生超挖,严禁用虚土回填。处理方法应征得设计单位的同意。
任务2.1.2 土方回填工程
近年来,有些施工单位对回填土施工质量不够重视,导致基础(路基)下沉、地坪(路面)空鼓等现象时常发生,严重时造成建筑物整体不均匀沉降——局部结构裂缝。
1.质量控制要点
(1)土方回填前应清除基底的垃圾、树根等杂物,抽除坑穴积水、淤泥,验收基底标高。如在耕植上或松土上填方,应在基底压实后再进行。对填方土料应按设计要求验收后方可填入。
(2)填方施工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。填方工程的施工参数如每层填筑厚度、压实遍数及压实系数对重要工程均应做现场试验后确定,或由设计提供。如无试验依据,应符合表2.3的规定。
表2.3 填土施工时的分层厚度及压实遍数
(3)填方施工结束后,应检查标高、边坡坡度、压实程度等,检验标准应符合表2.4的规定。
表2.4 填土工程质量检验标准 单位:mm
2.常见质量通病与预防措施
(1)消除基底处理松懈的措施:①基底杂物,积水应消除;②基底填土应经质检部门校核并做隐蔽工程记录;③基底土质和设计要求有出入时,应和设计人员商定修改处理,处理后应做隐蔽工程记录;④挖土后应及时施工基础工程,保持地基良好的原有状态,不受扰动。
(2)消除对软土夹层不重视的措施:①挖除夹层土方,并和设计者商定加深基础;②换填土,其方法是采用砂垫层、砂桩、生石灰桩、短木桩以及化学加固等方法处理,处理前应遵得设计同意;③和设计者商定其它加固地基方法。
(3)消除回填土中耕地表土、草地表土不清除的措施:①耕地、草地其表层植物性土应予清除;②和设计者商定彩翻松晾晒、掺白灰、消除、回填砂砾等方法进行处理,增强表层土方的密实度;③当草皮面积少于20%时,可使用一般松填土方。
(4)消除回填土不密实的措施:①合理按设计要求选用填料,其中上层填筑透水性较小的填料,下层宜填筑透水性较大的填料,填料技术要求应符合技术规范要求;②填土采用机械填方时,应保证边缘部位的压实质量,一般使用小型压实机械压实;③按设计要求预留其沉降量,其沉降量具体数目由供需双方技术人员确定,质检部门监督执行;④回填土密实度,应达到设计的要求。其要求一般应按规范规定的要求取样,经试验单位试验,当数据不能达到要求时,应采取和设计者商定彩翻松晾晒、掺白灰、消除、回填砂砾等方法进行处理,增强表层土方的密实度的措施;⑤填土方法应进行实际效果试验后,才能大规模施工;⑥应保证回填土取土场不积水;⑦机械碾压时,轮迹应互相反搭接,防止漏压。除碾压机处,尚应配备平土机及运输机械。
(5)消除填土边坡塌方的措施:①坡脚应设排水沟;②边坡的坡度、土质应符合设计图纸和施工验收规范要求;③采用加宽回填夯实,然后再削坡的办法,加强边坡稳定性;④防止施工用水冲坏边坡。
(6)消除填方成弹簧土的措施:①填土含水量应严格控制在施工规范要求含水量之内;②填土选用透水性良好的矿质黏土或亚黏土;③地下水位以上0.5m的填土,应和设计商定选用优良透水的土料;④已经局部形成的弹簧土,应挖出后按施工规范要求重新换土回填;⑤完善现场施工排水措施。
任务2.1.3 基坑工程
1.质量控制要点
(1)在基坑(槽)或管沟工程等开挖施工中,现场不宜进行放坡开挖,当可能对邻近建(构)筑物、地下管线、永久性道路产生危害时,应对基坑(槽)、管沟进行支护后再开挖。在基础工程施工中,如挖方较深,土质较差或有地下水渗流等,可能对邻近建(构)筑物、地下管线、永久性道路等产生危害,或造成边坡不稳定。在这种情况下,不宜进行大开挖施工,应对基坑(槽)管沟壁进行支护。
(2)基坑(槽)、管沟开挖前应做好下述工作:①基坑(槽)、管沟开挖前,应根据支护结构形式、挖深、地质条件、施工方法、周围环境、工期、气候和地面载荷等资料制定施工方案、环境保护措施、监测方案,经审批后方可施工;②土方工程施工前,应对降水、排水措施进行设计,系统应经检查和试运转,一切正常时方可开始施工;③围护结构的施工质量验收合格后方可进行土方开挖。
(3)基坑的支护与开挖方案,应按当地的要求,对方案进行申报,经批准后才能施工。降水、排水系统对维护基坑的安全极为重要,必须在基坑开挖施工期间安全运转,应时刻检查其工作状况。邻近有建筑物或有公共设施,在降水过程中要予以观测,不得因降水而危及这些建筑物或设施的安全。许多围护结构由水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩、高压水泥喷射桩等构成,因此这类桩可按相应的规定标准验收。
(4)土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。基坑(槽)、管沟挖土要分层进行,分层厚度应根据工程具体情况(包括土质、环境等)决定,开挖本身是一种卸荷过程,防止局部区域挖土过深、卸载过速,引起土体失稳,降低土体抗剪性能,同时在施工中应不损伤支护结构,以保证基坑的安全。
(5)基坑(槽)、管沟的挖土应分层进行。在施工过程中基坑(槽)、管沟边堆置土方不应超过设计荷载,挖方时不应碰撞或损伤支护结构、降水设施。
(6)基坑(槽)、管沟土方施工中应对支护结构、周围环境进行观察和监测,如出现异常情况应及时处理,待恢复正常后方可继续施工。
(7)基坑(槽)、管沟开挖至设计标高后,应对坑底进行保护,经验槽合格后,方可进行垫层施工。对特大型基坑,宜分区分块挖至设计标高,分区分块及时浇筑垫层。必要时,可加强垫层。
(8)基坑(槽)、管沟土方工程验收必须确保支护结构安全和周围环境安全为前提。当设计有指标时,以设计要求为依据,如无设计指标时应按表2.5的规定执行。
表2.5 基坑变形的监控值 单位:cm
注 1.符合下列情况之一,为一级基坑:①重要工程或支护结构做主体结构的一部分;②开挖深度大于10cm;③与邻近建筑物,重要设施的距离在开挖深度以内的基坑;④基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。
2.三级基坑为开挖深度小于7cm,且周围环境无特别要求时的基坑。
3.除一级和三级外的基坑属二级基坑。
4.当周围已有的设施有特殊要求时,尚应符合这些要求。
5.本表适用于软土地区的基坑工程,对硬土区应执行设计规定。
2.常见质量通病与预防措施
(1)基坑(槽)回填土沉陷(基坑、槽回填土局部或大片出现沉陷,造成散水坡空鼓下沉)。产生原因包括:①基坑槽中的积水淤泥杂物未清除就回填,或基础两侧用松土回填,未经分层夯实;②基槽宽度较窄,采用手工夯填,未达到要求的密实度;③回填土料中干土块较多,受水浸泡产生沉陷,或采用含水量大的黏性土、淤泥质土、碎块草皮作填料,回填密实度不符合要求;④回填土采用水沉法沉实,密实度大大降低。防治措施包括:回填前排净槽中积水,将淤泥、松土、杂物清理干净。回填土按要求采取严格分层回填、夯实。控制土料中不得含有直径大于5cm的土块及较多的干土块,严禁用水沉法回填土料。
(2)回填土密实度达不到要求。
产生原因:回填的土料(粉质黏土、粉土)含水量偏小或偏大。碾压工艺或遍数不合理。
防治措施:在回填压实前适当洒水增湿或晾晒,严格碾压施工工艺参数。
(3)基土钎探钢钎无法打入。
产生原因:地下有障碍物。
防治措施:经请示工长或技术员,移位打钎或清理(浅部)障碍物。
(4)基土钎探记录不准确。
产生原因:操作人员工作不认真,操锤工人疲劳过度。
防治措施:合理安排人员轮流操锤。打钎时,专职质监员必须旁站监督。