摘要:面對越來越多的深基坑工程,監(jiān)理機(jī)構(gòu)應(yīng)該如何進(jìn)行監(jiān)理?筆者根據(jù)本公司監(jiān)理的某項目深基坑支護(hù)工程容易出現(xiàn)并應(yīng)引起重視的一些問題進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:建筑工程深基坑支護(hù)質(zhì)量控制
隨著我國城市建設(shè)的高速發(fā)展,城市建設(shè)用地日益緊張,高層和超高層建筑隨之大量涌現(xiàn),其基礎(chǔ)也越來越深,基坑工程呈現(xiàn)出窄(場地狹窄)、近(工程距離近)、深(越來越深)、大(規(guī)模和尺寸大)等特點(diǎn)。深基坑支護(hù)工程雖屬臨時性工程,但其技術(shù)復(fù)雜性,有的卻遠(yuǎn)甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu),稍有不慎,不僅將危及基坑本身安全,還會殃及臨近的構(gòu)筑物和各種地下設(shè)施,造成巨大損失。而且深基坑開挖的區(qū)域是將來地下結(jié)構(gòu)施工的區(qū)域,因此基坑支護(hù)工程是保障深基礎(chǔ)順利施工的關(guān)鍵。必須保證深基坑支護(hù)工程的質(zhì)量,才能給地下結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的施工創(chuàng)造一個良好的條件,進(jìn)而保障整幢建筑物的工程質(zhì)量。
一、工程概況
某工程由地下兩層、地上二十二層主樓及連成一體的三層裙樓組成,建筑總高度74.3m,采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)、樁筏板基礎(chǔ),屬一類高層建筑;用娣e4200m2,基坑開挖深度12.6m,電梯井、集水井開挖深度為14.2m,基坑周長約260m。本工程深基坑施工具有以下特點(diǎn):1.基坑面積大,開挖深度較深,施工工藝復(fù)雜,施工難度大。2.工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜。3.地處城市中心區(qū)域,施工場地狹小,基坑周邊緊靠相鄰建筑物,距最近的建筑物僅有10米。
二、水文地質(zhì)情況
本工程水文地質(zhì)情況較復(fù)雜,地表上覆土層為雜填土,以下依次分別為淤泥質(zhì)粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、圓礫、泥巖。場地內(nèi)有兩層地下水,第一層地下水主要賦存于雜填土中,屬上層滯水,水量貧乏,主要由大氣降雨及地表水補(bǔ)給,無統(tǒng)一地下水位。第二層地下水賦存于圓礫層,屬孔隙水,具有承壓性,靜止在地面下8~12m左右,水量較大,該層地下水受江水位高低影響而變化。
三、深基坑支護(hù)及降水方案
針對場地狹小、不利因素多的建筑環(huán)境,既要保證相鄰建筑物、構(gòu)筑物和地下市政工程的安全使用,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和降水排水體系必須滿足安全施工的要求,才能限制基坑周圍土體的變形,防止邊坡坍塌。但圍護(hù)體系畢竟是臨時結(jié)構(gòu),具有一定的時效性,也要考慮其經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)現(xiàn)場情況,本工程對不同的基坑面分別采用噴錨支護(hù)和支護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨桿這兩種支護(hù)形式:
(一)噴錨支護(hù)
噴錨支護(hù)是目前深基坑支護(hù)工程中采用較多的一種支護(hù)方式,它是噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的總稱。通過在巖土體內(nèi)施工一定長度的土釘錨桿,與巖土體共同作用形成復(fù)合體,彌補(bǔ)巖土體強(qiáng)度不足并發(fā)揮錨拉作用,使巖土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮,保證邊坡的穩(wěn)定,坡面設(shè)置鋼筋網(wǎng)噴射混凝土,起到約束坡面變形的作用,使整個坡面形成一個整體。根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計圖紙,基坑南側(cè)、西側(cè)、西北側(cè)、東面的中段均采用噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu),坑壁上下共九排錨桿,錨桿孔徑130mm,采用28、32螺紋鋼,長度15~18m,注M10純水泥漿,坡面掛φ8@200×200的鋼筋網(wǎng),噴射100厚C20砼面層。施工過程中,由于場地內(nèi)地表以下3米內(nèi)的土質(zhì)為雜填土,土體變形較大,成孔困難,根據(jù)此情況,第一、二排錨桿改為打入式鋼花管。
(二)支護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨桿
支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁,具有施工噪音小、無振動、無擠土、剛度大、抗彎能力強(qiáng)、變形小等優(yōu)點(diǎn)。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點(diǎn)是基坑?xùn)|面的南段,該范圍的基坑側(cè)壁緊鄰醫(yī)院的兩幢住宅樓。這兩幢大樓均為7層磚混結(jié)構(gòu),片石條形基礎(chǔ),基底埋深1.6m,該基礎(chǔ)對基坑的變形十分敏感,基礎(chǔ)外邊線距基坑邊緣較近,不具備放坡開挖條件。本基坑支護(hù)安全等級為一級,為保證建筑物的正常使用和安全,采用懸臂式排樁支護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù),既滿足場地狹小的施工條件,還能有效控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和周邊建筑物的沉降。支護(hù)樁共為17根(樁徑1000mm),護(hù)壁樁樁間采用二道預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù),預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔直徑130mm,25.5米長錨索16條、24米長錨索16條。錨索采用φ15.24mm(7φ5)鋼絞線,預(yù)應(yīng)力錨索采用二次壓力注漿工藝,以確保錨桿抗拔承載力達(dá)到設(shè)計要求。
(三)深基坑降水
深基坑降水采用深井井點(diǎn)降水施工法,在基坑周邊布置7口降水井,南北面各設(shè)置一口水位觀察井。降水井單口井設(shè)計出水量為50m3/小時,采用深水電泵抽水,降水井設(shè)計井徑600,井深16m(穿過圓礫層,入泥巖1m),井管采用DN300鍍鋅鋼管,抽水管采用DN80鍍鋅鋼管。
四、深基坑支護(hù)工程的施工監(jiān)理
(一)積極采取預(yù)控措施
1.認(rèn)真研究工程的地質(zhì)勘察報告,了解基坑所在地的地形、地貌和地質(zhì)特點(diǎn),分析可能導(dǎo)致邊坡土體失穩(wěn)、坍塌的各種因素,對影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段、重要地層和土質(zhì)指標(biāo)做到心中有數(shù)。
2.了解、分析場地內(nèi)各種管線市政管道對基坑開挖的影響。對設(shè)計人員設(shè)計考慮不周之處,及時發(fā)現(xiàn)并告知建設(shè)單位、設(shè)計單位。如本工程在基坑放線過程中,發(fā)現(xiàn)西北側(cè)高壓線鐵塔(供電設(shè)施)距基坑頂邊線只有1.5m,為避免在基坑支護(hù)施工過程中土方塌方導(dǎo)致高壓線鐵塔倒塌造成重大安全事故,在施工該部位前反饋業(yè)主聯(lián)系設(shè)計院出具加固方案(采用人工挖孔樁結(jié)合土釘共同受力進(jìn)行護(hù)頂),挖土前先進(jìn)行處理,保證施工正常安全進(jìn)行。
3.嚴(yán)格審核施工方案,根據(jù)現(xiàn)場實際情況對施工方案進(jìn)行調(diào)整。施工單位原施工方案為直接開挖、支護(hù)至12.6m,然后施工工程樁。監(jiān)理工程師考慮施工場地內(nèi)-9m以下的土質(zhì)較差,工程樁施工過程中如果泥漿未能及時排除,泥漿會浸泡支護(hù)好的基坑壁,極易引起塌方。因此組織各參建方研究,為確保后續(xù)施工的安全,決定調(diào)整施工方案,基坑先開挖、支護(hù)至-8m,然后進(jìn)行工程樁施工,待基樁完成后再進(jìn)行-8m以下基坑土方、支護(hù)的施工。
4.對進(jìn)場材料嚴(yán)格把關(guān),認(rèn)真檢查原材料型號、品種、規(guī)格及錨桿的部件質(zhì)量,檢查原材料的主要技術(shù)性能是否符合設(shè)計要求,并見證取樣送檢。
5.必須了解工程的質(zhì)量要求以及施工中的測試監(jiān)控內(nèi)容與要求,如基坑支護(hù)尺寸的允許誤差,支護(hù)坡頂?shù)脑试S最大變形,對鄰近建筑物、管線、道路等環(huán)境安全影響的允許程度。
(二)嚴(yán)格控制支護(hù)施工質(zhì)量
深基坑支護(hù)重在過程控制,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,事后補(bǔ)救比較困難,往往需要花費(fèi)大量的人力物力,并且會延誤工期。因此,監(jiān)理工程師必須嚴(yán)格把關(guān),確保施工質(zhì)量。
1.土方開挖時,重點(diǎn)監(jiān)督施工方是事否切實按施工方案進(jìn)行開挖,開挖中是否對支護(hù)樁、護(hù)壁造成影響;是否超挖,復(fù)核每個層面的標(biāo)高,遵循“分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則,減少開挖過程中土體的擾動范圍,縮短基坑土體開挖后無支護(hù)的暴露時間。發(fā)生異常情況時,立即停止挖土,采取有效措施后方可繼續(xù)施工。
2.挖出的土方及時外運(yùn),基坑頂四周不得堆載,以免使支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大,危及基坑安全。隨著開挖的進(jìn)行,在基坑頂四周及坑中適當(dāng)位置布置集水井及明溝,及時向外排水,嚴(yán)禁帶水作業(yè)。
3.做好隱蔽工程驗收,施工過程中,對于支護(hù)樁工程監(jiān)理工程師應(yīng)旁站每根支護(hù)樁的施工全過程,見證鋼筋籠安設(shè)和連接、砼試塊取樣及制作。同時要特別注意混凝土注漿導(dǎo)管每次的拔起高度,嚴(yán)防樁身夾泥形成斷樁。
錨桿應(yīng)按設(shè)計傾角和深度施工,對錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長度、注漿配合比、壓力及注漿量等進(jìn)行檢查。當(dāng)鉆孔遇到障礙物無法鉆進(jìn)時,可以改變鉆孔方向;當(dāng)鉆水深度不能滿足要求時,可在該區(qū)域內(nèi)增加錨桿的數(shù)量,按抗拔力等同的原則補(bǔ)強(qiáng)。
鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑和間距要符合設(shè)計要求,其綁扎隨開挖分層進(jìn)行。坡面噴射混凝土前應(yīng)檢查混凝土的配合比是否符合要求,對于土質(zhì)較差、采用鋼花管的雜填土層,則需先噴射混凝土面層,后壓力注漿。施工完后監(jiān)理要親自檢測噴錨墻面砼厚度。
(三)及時組織基坑支護(hù)安全專題會,落實相關(guān)事項消除安全隱患
基坑支護(hù)工程受各種水文、地質(zhì)、雨水及周邊環(huán)境等復(fù)雜條件的影響,在施工過程中,常常會出現(xiàn)很難從理論上預(yù)估的安全問題,這就要求監(jiān)理及時組織安全專題會議,研究、落實處理措施。
1.基坑支護(hù)過程中,西側(cè)坑頂曾出現(xiàn)長約20m,寬3cm,深約3m的裂縫,監(jiān)理立即督促施工單位按設(shè)計要求進(jìn)行注漿處理。
2.基坑西北角處設(shè)有市政連通渠,施工時正值雨季,連通渠部位的噴錨面出現(xiàn)滲水情況,對基坑安全造成很大影響。為加強(qiáng)基坑支護(hù),在此位置增設(shè)5條鋼筋砼護(hù)壁樁及擋土墻。
3.開挖至基底時,由于雨季不能外運(yùn)基坑土方,使坑底砼墊層無法及時封閉,雨水長時間浸泡,極易造成坡底土方塌方。經(jīng)召開安全會議研究,決定沿基坑底周圍打入2.5米長,直徑φ100e~130的木樁以減小土體位移、增大基底穩(wěn)定性。
(四)支護(hù)監(jiān)測
基坑支護(hù)工程風(fēng)險性較大,為了確;釉陂_挖和地下室結(jié)構(gòu)施工過程中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全,必須對基坑和周邊建筑物進(jìn)行監(jiān)測,及時掌握土體變形情況,邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)效果。發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取措施,預(yù)防邊坡失穩(wěn)和周圍建筑物沉降、開裂等事故發(fā)生。
1.土方開挖前在周邊建筑物內(nèi)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn),并對建筑物、道路原有的裂縫、變形等情況進(jìn)行記錄、拍照,避免日后發(fā)生糾紛。
2.除要求施工單位對基坑支護(hù)的沉降、水平位移及周邊建筑物四大角垂直度進(jìn)行監(jiān)測外,還要求業(yè)主委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測報告及時反饋給各參建單位。
3.基坑開挖前應(yīng)測得初始數(shù)據(jù),以后監(jiān)測的時間間隔根據(jù)施工進(jìn)程確定,如發(fā)現(xiàn)變形超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或變形速率加快有事故征兆時,應(yīng)加密監(jiān)測頻率,并采取有關(guān)防范措施。
五、結(jié)語
深基坑工程涉及到支護(hù)樁工程,降水工程、錨桿、土釘墻工程、土方工程、監(jiān)測工程等。通過本工程的基坑施工監(jiān)理可以總結(jié)以下幾點(diǎn):
1.做好組織協(xié)調(diào)工作,發(fā)揮參建各方作用共同對基坑的安全,正常施工把關(guān)。
2.施工階段監(jiān)理旁站尤其必要和重要,一是監(jiān)督支護(hù)隊現(xiàn)場施工的全過程,二是嚴(yán)格控制開挖深度(必須分層進(jìn)行)及時協(xié)調(diào)土方作業(yè)與支護(hù)隊的配合關(guān)系,土方作業(yè)隊與支護(hù)隊配合密切,不但能防止坍塌保證支護(hù)工程順利施工,而且能省工期。
3.支護(hù)完成后,做好成品保護(hù),嚴(yán)禁天然水、生活與施工用水的浸泡和后續(xù)施工對支護(hù)面的損壞,給基礎(chǔ)及地下室施工創(chuàng)造一個安全而良好的施工環(huán)境。
4.深基坑支護(hù)施工是個臨時工程,安全儲備相對較小,風(fēng)險性較大。而且深基坑工程技術(shù)復(fù)雜,涉及范圍廣,施工中可能會遇到各種意外情況,因此必須要有應(yīng)急處理措施和充足的搶險預(yù)備材料,在施工過程中,現(xiàn)場成立一個監(jiān)控小組和一個搶險小組,24小時有人值班巡視,并做好作業(yè)人員、機(jī)具和器材等方面的應(yīng)急準(zhǔn)備,一旦有險情發(fā)生能夠立即處理排除。
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