昆山东南建设监理有限公司
【摘 要】本文主要对深基坑中钢管土钉墙支护施工问题进行了分析，并就深基坑中钢管土钉墙支护施工目前存在的主要问题，提出相应的处理对策，总结工程实践经验，不断提高管控水平。
【关键词】深基坑；土钉墙；支护施工；问题
引言
深基坑工程是一门综合性、实践性很强的学科。科学合理的基坑支护技术是保障建筑物安全施工的关键。我们应以严谨的科学态度来对待深基坑支护问题。
结合作者负责监理的昆山南港动迁小区大型地下汽车库深基坑工程的施工，本文仅就钢管土钉墙支护施工中存在的共性问题给予浅析。
昆山南港动迁小区，拟建工程是由20栋高层住宅及一大型地下汽车库组成。基础型式均为桩筏基础。其中17、21、22、23#为地上25层，地下一层；18、37#为地上18层，地下一层；20、27#为地上17层，地下一层；29#为地上15层，地下一层；19、25、26、28、30～35#、36#为地上11层，地下一层；38#为地上9层，地下一层；地下汽车库地下一层。
本工程经实地勘测原有场地标高，结合住宅、地下汽车库工程±0.000设计标高，得知各栋住宅楼的基坑挖深为1.150m至2.500m，地下汽车库基坑挖深为3.700m，柱墩处超挖0.300m；地下汽车库基坑面积75852.8m2，周长1209.9m；场地周边没有对基坑开挖有影响的管线。根据地质情况，东西两侧部分采用钢板桩支护，其它所有部位均采用钢管土钉、挂网喷砼浆支护；地库部位管井降水。
我公司接到该项目监理任务的中标通知书起，即着手组建了以本人为总监理工程师的项目监理部，积极参与到项目前期的各项准备工作中。熟悉该项目工程基础分部的施工设计图纸，参与现场的实地踏勘及场地标高的实测。掌握第一手资料。施工单位向项目监理部申报了地下汽车库深基坑工程的专项施工方案，我项目监理部根据实际工状及掌握的知识，进行了审查；施工单位据此修正，再交监理审核。监理审核完成后，要求施工单位及时组织专家论证，并参与施工单位组织的专家论证；根据专家论证意见，要求施工单位完善专项施工方案，按完善后的专项施工方案组织实施。
1 深基坑支护施工中存在的问题
现今深基坑支护的施工理念、技术有了很大发展，同时，深基坑工程也有专项施工方案，但是在实际施工中仍然存在许多不足的地方，结合本人对南港动迁小区地下汽车库深基坑支护施工的监理过程中，发现的问题，及其它工程钢管土钉墙支护施工中存在的共性问题逐一浅析；主要表现的问题为如下几个方面。
1.1基坑开挖不符合支护设计、标准规定及专项施工方案要求
1.1.1基坑开挖程序不符合要求
深基坑支护结构施工设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形，该工程刚开始施工时，就没有按照支护结构施工设计规定及专项施工方案拟定的施工顺序和开挖深度分层开挖；基坑采用降水开挖，未在降水后开挖地下水位以下的土方，而是先挖土后降水；对各种支护结构而言，均要满足一定的要求，方可开挖基坑土方，但是施工单位为了赶工期，在没有达到规定的要求，即已开挖；如土钉、喷射混凝土面层的养护时间未至少达到3天，就开挖下层基坑土方。挖至坑底时，没有采取应有的措施，扰动了基底持力土层的原状结构。
1.1.2 边坡修整不达标
在深基坑施工中对边坡经常存在挖多或挖少的现象，这都是由于施工管理人员管理的不到位以及机械操作手的操作水平等多种因素的影响，使得机械开挖后的边坡表面的坡度、平整度及顺直度不符合要求；而人工修理时又由于条件的限制不可能作深度挖掘，故经常性的会出现挡土土钉墙支护时出现超挖和欠挖现象。这是深基坑工程施工中较为常见的不足之处。
1.1.3基坑开挖及支护结构使用期内，对基坑的维护不到位
基坑周边的地面没有硬化，雨期施工时，基坑周边的排水考虑不周，导致雨水及施工用水可能渗流进基坑；基坑周边的安全防护不到位，同时施工材料堆放于基坑边未达安全距离或者超过地面荷载的限值，导致基坑支护变形。
1.2 施工过程与施工设计图纸的差别大
施工中按施工设计图纸施工，这是所有从事工程管理专业技术人员皆知的常识；但是施工单位的施工班组为了方便施工或施工进度等事项的考虑，时有不按图施工的现象发生。此处所说的按图施工，应是辩证的一种说法，深基坑工程的支护结构设计，本身采用的就是动态设计法，随着施工工况及地质情况的变化，由原设计单位随时修改设计，再按最新的施工设计图施工，即信息法施工。
基坑土壁的坡比未能严格按施工设计图取值放坡开挖，坡比若增大，则加大了后续土钉墙支护结构的承载力，减小了基坑支护的安全系数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆土钉墙支护设计，钢管的规格，外径、壁厚、长度有不严格按设计选用的；监理现场抽样、见证送检合格的材料不见了，施工班组图施工方便，随手拿到什么规格材料就用什么钢管材料的现象。钢管长度的减短，对抗拔承载力无疑产生极大影响。喷射混凝土面的混凝土施工配合比在施工时未严格遵守，喷射施工完成的混凝土面的养护不到位等，导致混凝土强度下降，达不到设计的要求，混凝土在土体的应力作用下变形、开裂破坏。土钉的水平、竖向间距及土钉倾角，不符合设计；喷射混凝土面层中的钢筋网和通长的加强钢筋的设置不符合设计等现象。
1.3施工过程与标准规定及专项施工方案要求的差别大
在深基坑工程中，当基坑土方开挖发现土的抗剪强度较低时，未在设计规定的坡比基础上适当减小坡比放坡开挖。对易缩径的较软土，应采用打入式的钢管土钉，若打入困难，则应改用洛阳铲成孔，再插入设计长度的钢管，而不是缩短钢管一打了事。当土的抗剪强度较低，土钉的水平及竖向间距也应在设计值的基础上间距适当减小，其土钉倾角也应做适当调整。土钉墙支护结构的钢管注浆孔设置不规范，导致注浆不足够，采用的注浆材料水泥浆料，其水灰比不合适，即影响浆料与土体形成的混合体水泥土的强度，又减小了锚固力。喷射混凝土面层中的钢筋网，钢筋与坡面的间隙未大于20mm；钢筋的绑扎、连接形式及长度，钢筋间距的误差不符合相关标准的要求；加强筋与钢管的焊接质量不符合规范要求。水泥浆的注浆压力偏小，或者压力符合要求，但钢管周围仍未出现返浆，不再采用其他方法如间歇注浆的方法即停止注浆，不符合相关标准的要求。喷射混凝土面层的厚度，不符合设计规定，或者说其误差超过标准的规定；其混凝土所用材料的要求不符合标准规定，或作业时，未分段依次进行，同分段内未自下而上均匀喷射，一次喷射的厚度超标准规定；喷头与土钉墙面未保持垂直，且距离也不符合标准。喷射混凝土终凝后未及时喷水养护。土钉的位置、倾角、钢筋网的间距、土钉杆体的长度施工误差大，超标准允许偏差。另外，在实际施工中，其它偷工减料的现象也时常发生。在施工前，虽进行了施工设计图纸交底，而实际施工中往往不管这些框框，抢进度，图局部效益，这往往就会造成偷工减料现象的发生。
1.4 基坑开挖和边坡支护施工不协调
当基坑土方开挖技术含量较低时，组织管理也相对容易。而挡土土钉墙支护施工的技术含量较高，施工组织和管理都比基坑土方开挖复杂。所以在实际的施工过程中，大型的工程一般都是由专业的施工队伍来完成的，而且绝大部分都是两个平行的施工合同。这样，在施工过程中协调管理的难度大，土方施工单位或抢进度，或拖延工期，开挖顺序较乱，特别是雨天期间施工，甚至不顾挡土土钉墙支护施工所需要的工作面，留给支护施工的操作面几乎是无法操作，时间上也无法去完成支护工作；对属于岩土工程的地下施工项目，资质限制不严格，基坑支护工程转手承包施工较为普遍；一些施工单位不具备技术条件，为了追求利润而随意修改工程设计，降低安全度。现场管理混乱，以致出现险情，未做到信息法施工和动态化管理。这也是深基坑土钉墙支护施工中常见的问题之一。
1.5环境保护及绿色施工有待提升
许多地下深基坑工程的施工，场地一遍混乱，雨天一地泥，睛天一身灰；未遵守《建筑工程绿色施工规范》GB/T50905-2014的各项要求。施工单位有“扬尘防治方案”，监理也有“扬尘防治监理实施细则”，但就是不见效果。管理不在于逻辑的验证，而在于结果；问题的关键在于落实。其他的环保及绿色施工问题同样如此。
2 深基坑土钉墙支护实施策略
2.1 遵守国家现行深基坑工程设计标准，在实践中发展创新设计现如今我国在深基坑土钉墙支护技术上已经积累很多实践经验，初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律；目前我国修订发布了统一的支护结构勘察、设计、施工、检测、基坑开挖与监测的标准以及施工、安全使用与维护管理的专项规范和深基坑工程监测的专项规范。为深基坑土钉墙支护结构的设计和施工有了较全面的依据；同时，为在实践中发展创新设计、施工技术打下了良好的基础。逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
按照国家现行标准进行深基坑土钉墙支护结构的各项设计与施工，同时根据施工工况及各土层的地质情况和施工监测得来的反馈信息进行动态法设计，及时调整施工方案进行信息法施工。
深基坑开挖是一个空间问题。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假定设计时，支护结构的构造要适当调整，以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大，也需要引起高度的重视。
2.2 重视变形监测，并注意及时补救
岩土工程中深基坑支护结构变形观测的内容包括：基坑边坡的变形观测、及周围建筑物及地下管线变形观测等。通过对监测数据可以及时分析并及时了解土方开挖及支护设计在实际应用中的情况，分析其存在的偏差便可以及时的了解基坑土体变形状况以及土方开挖影响的沉降情况，还有地下管线的变形情况等。对设计中存在的偏差，在下步施工中及时校正设计参数，对已施工的部位采取恰当的补救和控制措施，为此，要求现场变形观测的数据必须准确、可靠、及时，要求变形观测人员严格按照预定监测方案精心测量、认真负责，保证观测质量。如果在实际测量中确实发现异常情况，就需要即时研究采取措施以防止其恶化。而一旦出现大的变形或滑动，立即分析主要原因，做出可靠的加固设计和施工方案，使加固工作快速而有效，防止变形或滑动继续发展。研究和应用已有的基坑工程行业和地区性规范以及当地的工程经验。对于重大复杂的基坑工程，目前国内采用专家论证的形式，对保证工程安全、降低造价是有效和现实的一种方法。
2.3 全程管控深基坑土钉墙支护的施工质量
岩土深基坑土钉墙支护施工着重在于过程控制，一旦施工过程控制环节出现问题，事后纠正和补救都会比较困难。因此我们必须进行严格的施工过程控制管理，确保施工质量。严格按施工设计图纸、专项施工方案组织施工。工程施工前，有关人员需要熟悉当地的地质资料、本次施工设计图纸及施工现场周围的环境，另外，降水系统应确保正常工作。施工单位在施工过程中不得随意改变土钉杆体（锚杆）位置、长度、型号、数量，钢筋网间距，加强筋范围，放坡系数等。施工设计图纸、专项施工方案变更时必须重新经专家评审。基坑支护施工单位要与挖土施工单位紧密配合，坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。土方开挖的顺序和具体开挖的方法必须与设计的工作情况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，减少开挖过程中土体的扰动范围，缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间，对称开挖，均衡开挖，合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。岩土深基坑开挖的过程中应采取措施以防止碰撞土钉墙支护结构或挠动基底原状土。
3 结束语
鉴于岩土深基坑工程土钉墙施工的复杂性和风险性，实际施工管理中要求决策者需要掌握本地区或类似条件下已有的成功经验和失败教训，根据特定的工程要求和条件进行综合考虑，做出安全、可靠、经济的包括围护结构、支护体系、土方开挖、降排水、地基加固、监测和环保的整体专项施工方案。
论文作者:贾寿坤
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/8/31
标签：基坑论文; 深基坑论文; 工程论文; 地下论文; 土方论文; 钢管论文; 施工单位论文; 《低碳地产》2016年第8期论文;