探讨监理工程师如何在深基坑支护做好监控工作论文_黄东雄

探讨监理工程师如何在深基坑支护做好监控工作论文_黄东雄

广州市市政工程监理有限公司珠海分公司 519000

摘要:本文主要从深基坑监控的重要性,支护类型的特点及问题等方面开展讨论,叙述如何做好深基坑支护的监理工作。旨在与同行探讨学习,共同进步。

关键词:深基坑 支护 监理

深基坑定义

国家住房和城乡建设部在《危险性较大的分部分项工程管理办法》(建质[2009]87 号)中明确规定:开挖深度超过5m(含5m),或地下室 3 层以上(含 3 层),或深度虽未超过5 m(含5m)但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程,均属于深基坑工程。

一、深基坑监测工作控制和管理的重要性

深基坑工程监测的目的主要是服务和指导基坑开挖,在对基坑开挖过程中得到的监测数据进行分析后指导下一步的基坑开挖和风险防范作用,因此对工程监测工作的有效性、及时性和分析指导是十分重要的。

目前市政工程上监测单位为第三方监测,直接受业主委托对基坑工程进行监测,导致施工单位不能有效地约束和管理监测单位,工程监测往往不能和施工有效地联系,相互之间的工作配合不够密切。监理单位受业主的委托,对由业主直接分包单位的管理力度较以往有很大的提高,一般业主单位也授权监理单位对第三方单位进行管理,因此监理单位有协调、管理监测单位的责任。

二、深基坑常用支护类型的特点及问题

深基坑支护结构的选择应该据实际基坑的深度和等级以及类别等方面进行综合考虑, 支护设计方案的确定首先要保证基坑和周边建筑物的绝对安全, 整体施工要经济, 而且要达到质量要求。深基坑的支护形式有很多类型, 下面就土钉墙、 锚杆、 钻孔灌注桩、 深层水泥搅拌桩、 地下连续墙等几种深基坑支护的常用类型进行探讨。

1. 1 土钉墙

(1)特点: 施工设备简单, 效率高, 造价低等被广泛应用。土钉墙是以较密间距排列的土钉体作为主要受力构件, 加固原位土体, 并较大限度发挥土体自身强度的一种挡土护坡结构。其作用机理可理解为通过在基坑边坡土体中设置土钉,形成加筋土重力式挡墙, 从而起到挡土的作用。土钉墙支护结构目前在我国南方地区也有应用。主要适用于地下水位以

上或人工降水后的基坑支护工程; 特别适用于粘性土, 粉土、杂填土及非松散砂土、 卵石土; 适用于深度基坑不超过 12m的。

(2)问题: 土钉支护由于分段实施作业, 墙面各段间交接处的施工质量对墙体稳定性也有很大影响, 过大变形将导致支护结构或基坑周边环境破坏等问题。

1. 2 喷锚支护

(1)特点: 结构简单, 承载力高, 适应性强, 施工灵活, 对周围环境的影响小, 不占单独工期, 本身不需要打桩,造价相对较低。喷锚支护充分利用了土体本身的力学强度和自稳能力, 使不稳定土体成为支护结构的一部分。土体力学参数的变化会引起支护结构的变化, 而地下水位的变化会极大地影响并改变土体的力学性质, 影响支护效果。

(2)问题: 在工程建设过程中, 除了解决地下水的排降问题外, 还应加强重视诸如地表生活用水的排放管理, 适当地布置明沟排水, 以免因地下水导致失稳。

1. 3 钻孔灌注桩

(1)特点: 施工无振动, 无挤土现象; 墙体强度高, 刚度大, 支护稳定性好, 变形小; 当工程桩也为灌注桩时, 可以同步施工,便于组织, 工期短。

(2)问题: 桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连接, 整体稳定性相对较差; 在高水位软黏土质地区, 桩间缝隙易造成水土流失, 需根据工程条件合理采用注浆、水泥搅拌桩等施

工措施加以解决。现场施工作业是质量好坏的关键, 如果控制不好作业工序及操作规程, 会发生缩颈、 夹泥等质量问题。

1. 4 深层水泥搅拌桩

(1 ) 特点: 施工中无振动; 对周围环境影响小; 挤土轻微; 基坑内无支护, 便于机械开挖; 兼顾挡土、止水双重功能。作为一种原位土体加固方法, 深层水泥搅拌桩是利用深层搅拌机械在软弱地基内, 边钻进边往软土中喷射浆液或者雾状粉体, 同时借助搅拌轴旋转搅拌, 使喷入软土中的浆液或雾状粉体与软土能充分拌和在一起, 形成强度比天然土体高得多, 并具有整体性和稳定性的桩体, 由若干这种桩体和桩周围土构成水泥挡土墙。

(2)问题: 深层水泥搅拌桩其位移相对较大, 其厚度较大,对周边环境污染有一定影响。该支护结构实用于场地较宽敞、淤泥、淤泥质土或含水量较大的软粘土场地的结构中, 该结构应用具有一定的局限性。

1. 5 地下连续墙

(1)特点: 墙体刚度大、震动小、整体性好,防渗性能好、安全可靠等; 适合在城市密集地区施工,对邻近建筑和地下设备影响很小; 施工时振动小,对周边环境的影响小; 由于地下连续墙墙体连续、表面平整光滑,其止水、防渗性能非常优越; 可用于逆作法施工,促使逆作法成为更为合理、有效和可靠的方法; 除在基坑开挖及支护阶段发挥挡土挡水的作用外, 还可作为高层建筑永久性主体结构的承重墙。

(2)问题:在特殊的地质条件下施工难度大,如淤泥深厚的软土地质、 含有漂石的冲积层和超硬岩石等, 在城市里施工,废泥浆的处理也比较麻烦,

三、施工阶段监理控制重点

深基坑支护施工采用的施工工艺种类较多,基坑围护结构形式也较多。本文仅对桩(钻孔灌注桩)锚支护形式的监理重点作一说明,以起到举一反三的作用。

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3.1 钻孔灌注桩的施工监理 支护桩不同于基础桩,主要承受水平方向的压力,所以重点应控制支护桩的桩长、桩径、混凝土强度、混凝土浇注及钢筋笼的制安施工。主要步骤有:——

3.1.1 开孔前检查孔位及钻杆垂直度是否合乎设计要求。

3.1.2 终孔后设立停止点,检查孔深、孔径、泥浆的各项指标是否满足设计要求。

3.1.3 在钢筋笼吊放前,要检查钢筋笼的直径、长度、配筋、箍筋间距及焊接质量情况,凡是不符合设计及施工规范的均要求进行整改。钢筋笼制作的箍筋间距易超差、虚焊点及漏焊点易产生是钢筋笼制作施工人员极易忽视的质量通病。监理要严格把关。

3.1.4 对混凝土浇注进行监理旁站,检查混凝土的坍落度,见证取样、做试块,特别要注意每次混凝土注浆导管的起拔高度,严防桩夹泥形成断桩。

3.2 锚杆施工质量的监理

3.2.1 开口前检查锚杆的孔位及锚杆钻机的倾斜度是否符合设计要求。

3.2.2 终孔后检查孔深,丈量拟插入的锚杆长度、直径及焊接制作情况是否满足设计规范要求;最后检查注浆导管的安放是否合格。

3.2.3 对锚孔注浆实行旁站监理。检查注浆水灰比、注浆压力及注浆量是否达到设计要求;一般要求采取二次注浆法来保证注浆量。此外对水泥进行总量控制,即进场水泥量要等于施工方上报的注浆水泥用量。

3.2.4 当锚固体的强度达到后要进行张拉试验,检查锚杆的施工质量。

3.3 基坑坡面混凝土喷射施工质量的监理 基坑坡面

土体采用土钉挂网喷射厚70mm~100mmC10 素混凝土,以防土体崩解。在施工前检查混凝土的配合比是否合理,挂网土钉的长度要达到设计要求。为了控制喷浆厚度,在坑壁上要布上钢筋标高棒。

3.4 降水井施工质量的监理控制 降水井要重点控制井深、井径及井管滤料、粘土球的质量,过滤钢丝网、过滤布要绑扎紧后才能下井。成井后要进行试抽水,出水量及含砂量要满足设计要求。

3.5 对降水运行的控制 降水的目的是降低承压水位和水压力,保证基坑开挖和基础承台施工得以顺利进行。但降水过大会对邻近建筑物产生不利影响,所以降水流量及时间要严格掌握。如某基坑东、南、西侧紧邻建筑物15m 左右,特别是南侧的二层核磁共振试验室为天然基础, 距基坑边仅10m, 一旦降水过大必然引起该楼的沉降。为了保障基坑的安全施工, 又不影响建筑物过大沉降 (设计容许值 3cm) ,监理与甲方协商后提出控制降水量适当

带点水压施工,维持水位在承台底以下不涌砂冒水即可,并规定没有监理和甲方现场代表的许可,不准启动降水井,同时加大位移的监测密度,减短监测周期,用沉降位移量的大小及时调整抽水井启动的数量,比如,C9 号电梯井承台开挖深度 8.8m,场地深9m处为粉砂层,含承压水,在挖至深 8m 时,有小股清水上涌,挖至深8.4m 时有轻微涌砂现象时才开动降水井,并随着开挖深度的增加及涌水含泥、含砂情况,逐步增加降水井数,最高时启动四口井运行了半个台班,一般情况下用2-3 口井进行维持;当完成该承台混凝土浇注并终凝后停止降水。 如此一来较好地解决了降水与周边建筑物沉降开裂的矛盾关系,在降水结束后,核磁共振试验室最大测降为2.5cm,开裂现象不明显。同时由于降水的严格控制大大减少了降水的运行台班,节约了开支。

3.6 基坑开挖监理 基坑支护、深井降水、位移监测都是为了保证土方开挖能安全进行。但如果土方开挖不按正确的方法施工而随意进行,仍会造成基坑边坡失隐的安全事故。 所以土方开挖的监理工作非常重要。 对以下重点要牢牢控制:

3.6.1 开挖前要认真审核土方开挖方案中的开挖方式、开挖顺序、运输线路、分层厚度、分段长度以及材料堆放位置、 基坑排水措施是否正确合理。 在软土地区的土方开挖基坑内土面高度应保持均匀, 高差不宜超过1m。 对于边坡脚的基础承台开挖应采取跳挖的方式。土方开挖的进度要与支护施工同步,支护好一层并达到一定的强度才能进行下一层的开挖。基坑周边严禁堆放重物。

3.6.2 开挖前基坑沉降、水平位移监测点必须布置好并完成初始读数。土方开挖一定要遵循信息法施工的原则,要善于利用监测成果随时调整支护手段和土方开挖的进程。

3.6.3 机械开挖时要有专人指挥。为了确保基坑内的桩体不受破坏,坑底要留 30cm 以上厚的土采用人工开挖;对于超灌或桩顶超过设计标高的桩间土宜用小铲机开挖,避免机铲碰桩头。此外,土方开挖进度要与凿桩头速度一致,桩头不能耸立过高以免危及施工人员。

3.6.4 要经常测量和校核基坑水平标高和边坡坡度,避免超挖和欠挖的现象发生。

3.6.5 由于基坑支护是风险性较大的工程,施工中可能会遇到各种意外情况,因此土方开挖必须要有应急处理措施和充足的抢险预备材料,并 24 小时有人值班巡视,一旦有险情发生能够立即处理排除。

3.6 基坑监测质量的监理 监测质量是土方开挖信息法施工的安全保障,所以监理对监测方案要进行认真的审核,重点是监测仪器设备精度等级、监测点位置、监测点数量、监测精度、监测周期、信息反馈时间、报警值等是否能满足基坑安全施工的监测要求;并经常检查监测施工是否按有关技术操作规程进行,其施工质量是否合格,确保监测资料的真实性、准确性。

结束语

深基坑支护是一个系统性的工程, 存在较多的危险性和影响, 施工过程中使用的技术含量都比较高。所以在进行施工过程中一定要严格把握有关重点环节的施工, 加强基坑支护监理人员的工作责任心,提高施工人员的基坑支护技术,根据国家的有关规定提高基坑支护监理工作的管理水平, 确保工程施工的安全性和可靠性。

参考文献

[1]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

[2]GB50086-2001,锚杆喷射混凝土支护技术规范[ S ] .

[3]史佩栋,高大钊,钱力航.21 世纪高层建筑基础工程[M].中国建筑工业出版社.

论文作者:黄东雄

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2016/11/30

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