摘要:深基坑支护与开挖施工监理能够有效地保障工程施工的质量,保证建筑功能的最大发挥,在深基坑工程中具有十分重要的作用。本文结合工程实例,对深基坑支护与开挖施工的监理工作控制要点进行了分析,并对工程施工前及施工期间的控制要点进行了详细的介绍,以望能为类似工程提供参考借鉴。
关键词:深基坑;支护体系;开挖施工;监理控制
0 引言
随着我国城市化建设的不断加快,城市高层建筑的建设越来越多,基坑深度也越来越深。深基坑支护与开挖施工作为高层建筑地下工程施工中的一个重要组成部分,其施工监理工作也越来越受人们关注。深基坑支护与开挖的施工监理工作具有风险高、责任大、任务重等特点,如何对深基坑支护与开挖监理工作的要点进行控制,确保深基坑支护及土方开挖质量和安全是当前深基坑工程施工中的一个重要课题。
1 工程概况
某建筑工程项目位于市中心,是集商业、公寓、写字楼及配套大型地下车库为一体的综合建筑群。工程总用地面积13658m2,总建筑面积148770m2,其中办公楼为39层,塔楼高度150m,框架-核心筒结构;公寓32层,塔楼高度100m,剪力墙结构;商业裙楼3层,设3层地下室。
本工程场地周边邻近规划市政道路及商品楼,周边环境较复杂。基坑形状近长方形,周长约544m,开挖面积约11100m2,基坑开挖深度15m,局部核心筒开挖深度较大,最大开挖深度17m,基坑安全等级为一级。
该深基坑支护采用人工挖孔桩结合预应力锚索的结构形式(见图1),即沿基坑侧壁四周布设桩径Φ1200的人工护壁挖孔桩加锚索支护。桩间土采用钢管锚杆加固注浆止水及坡面挂Φ8@200×200钢筋网、喷射厚100C20砼。
图1 基坑剖面施工示意图
2 施工前控制要点
基坑工程开始前,项目监理部人员必须认真阅读熟悉《岩土工程勘察报告》和图纸,充分了解基坑所在地的地形地貌、工程地质和水文条件、地下管线及周边构筑物的分布情况,重点掌握以下数据:
1)岩土参数。
2)施工区域内及邻近地区地下水情况。
3)四周市政道路、管、沟、电力电缆和通讯光缆等情况。
4)邻近的原有建筑、构筑物的层数、结构类型、基础类型及上部结构现状等。
5)四周道路的距离及车辆载重情况。本工程的特点是:地下水位埋深浅(1.50~2.50m);场地内上覆松散土体厚度大、力学性能差,且富含孔隙潜水;局部淤泥质土,软塑状粉质黏土等软弱松散不良土体呈透镜状或似层状产出;局部受周边环境及净空限制,无任何放坡空间;但场地内及附近地下管线分布较少,对基坑开挖有利。
根据上述资料及现状,分析深基坑可能导致边坡土体滑坡的各种可能,对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数,例如:本工程西南边为原有公寓楼地下室基坑回填土,人工填土富含上层滞水,支护体系中应对该段地面采用多列钢管锚杆进行加固处理。在基坑开挖时,对比现场的地质情况,发现与勘察报告差异较大时,要及时书面告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,是否需要调整施工组织设计和方案。
开工前,要求并督促施工单位聘请有丰富经验的不少于5人的专家组对设计和施工方案进行论证完善。重点复核两条线:1)地下室外墙轴线;2)基坑开挖顶边线或者桩锚体系的护壁桩中心线。
3 深基坑施工过程控制要点
本基坑支护设计方案是:上部为1∶1放坡(土钉墙),下部(-2.0m以下)为人工挖孔桩桩锚体系。支护结构施工程序是:桩孔开挖→桩身砼浇筑→坡面喷锚施工→冠梁施工→预应力锚索施工、腰梁施工与坡面挂网喷射砼施工交叉进行。
3.1 土方开挖
1)基坑开挖应分层、分区、分段进行,遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。本工程共分为8个区,每层土方开挖的深度为设计土钉(锚索)标高面下300~500mm。
2)应对坡顶、坡面和坡底采取降排水措施。本工程坡顶和坡底设排水沟,坡面设少量泄水孔。
3)坡顶地面严禁超堆荷载。选定好机械和运输车辆行驶路线[1]。本工程坡顶地面2m内不得堆载,4m外堆载不得超过20kPa。
4)土方开挖完成后,应立即对基坑坡顶及边坡进行封闭,防止水浸和暴露。地下水位应降至工程底部最低高程500mm以下,方可进行地下工程施工。
3.2 支护体系施工
3.2.1人工挖孔桩施工
1)成孔重点控制桩孔位置、垂直度、深度、护壁混凝土强度和厚度、护壁配筋搭接长度等。挖孔施工应隔桩施工,不得挖孔与灌注同时作业,砼灌注时邻桩不得施工;人工挖孔分段护壁长度不得大于1m;每浇完三节护壁后,必须进行一次桩中心位置和垂直度的校核工序。本工程施工期间属于春季,雨水多,每人配雨衣1件,并在井口上用施工用雨伞,以保证每小时下雨200mm内正常施工,确保工期。
2)钢筋笼重点控制钢筋制作的搭接长度、运输吊放和入孔。
3)桩芯混凝土浇筑,必须预先做好每条桩用砼量计划、桩终孔验收和清理孔底(沉渣和积水);每浇筑1~1.5m后,派工人进入井内,用高频插入式振动棒在桩芯四周充分振动一次,保证桩芯砼均匀密实。
3.2.2土钉(钢管锚杆)及坡面挂网喷射砼施工
锚杆工程是地下隐蔽工程,施工过程的参数及工艺控制是保证质量的关键。
1)锚杆造孔重点控制成孔的位置、深度和角度,应尽量避免对孔壁土体扰动,防止孔内积水对孔壁土体浸泡。
2)严格控制混凝土配合比,注浆重点控制注浆量和注浆压力,终注压力不得小于0.3MPa,作为监理应对注浆作业进行旁站监理。
3)开挖的边坡支护段应在24小时内完成喷锚支护。
4)喷锚完成后7天内应对喷锚面进行养护,设专人每天在喷锚面洒水一次。
5)锚杆孔内锚固体和喷射砼强度一般达到设计强度70%以上且不小于3天,方可进行下一层土方开挖喷锚作业,按此循环,直到坑底标高。
3.2.3 锚索及冠梁、腰梁施工
1)锚索施工前根据设计要求定出孔位,按设计角度成孔;成孔完成后,清除孔底沉渣,用清水洗孔并采用空压机冲孔。
2)预应力锚索制作,锚索长度=设计锚索长度+外露长度,外露长度以能满足张拉锁定要求为准;锚索自由段外套塑料管;每2m设一个对中支架。
3)注浆重点控制注浆压力,本工程采用二次注浆,第一次采用常压0.3~0.5MPa,4小时后进行第二次注浆,压力要求1.2~2.0MPa。
4)待锚索注浆及冠梁、腰梁砼达到强度后进行预应力锚索张拉。
4 基坑变形监测
按照动态设计、信息反馈原则进行施工,基坑支护过程中应进行变形监测。主要控制点是:监测点设置、监测频率、监测方法和监测预警值控
论文作者:张志强
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/1
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