浅谈超高层建筑深基坑支护工程建设全过程安全管理论文_熊建东

浅谈超高层建筑深基坑支护工程建设全过程安全管理论文_熊建东

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摘要:本文结合工程实例,主要从勘察、设计、施工、监测等几个方面分别介绍其对深基坑支护工程的影响,并根据笔者切身体会做出总结。

关键词:深基坑;支护工程;物探;勘察;设计;施工;监测

在人口密集的大城市中,由于土地资源的稀缺,超高层建筑层出不穷,由于地块的狭窄,设备间及停车位只有向地下延伸和发展,因此,建设超高层建筑物势必要建设相应的深基坑支护工程,深基坑支护工程是高层建筑全过程管理中一个非常重要的子分部工程。本人认为,深基坑支护工程除了施工过程管理和施工质量控制以外,尚应从前期的物探、勘察、设计、监测等各个方面进行严格把控,并通过动态的监控使基坑支护工程处于一种相对合理的可控状态;下面就笔者亲身管理体会做一个小结。

1.深基坑支护工程安全管理的基本措施

1.1 严格按国家规定的基本建设程序办事

深基坑支护工程是整体建筑工程的一部分,工程必须在办理了基坑支护设计施工图审查、质量监督、安全监督、施工许可证及相关规划测绘放线等手续和基坑支护工程监测委托、对周边建筑物(构筑物)进行相关拍照取证后方可施工,深基坑工程指开挖深度大于等于5米或地下室二层及以上的工程。深基坑支护工程的内容包含:基坑支护、地下水处理、土方开挖、基坑监测、基坑四周建筑物(构筑物)、道路和地下管线监测和保护等内容。笔者总结的工程为地下室四层,深度-17.00米,局部深度达到-23.2米。

1.2 按国家规定对基坑支护工程发包

由于基坑工程是整体建筑工程的一部分,又鉴于基坑支护工程安全的重要性,尤其对该工程的周边建(构)筑物、道路、地下管线影响极大,若施工质量和安全工作没有做好,有可能发生一般安全事故乃至重大安全事故,造成重大人员伤亡事故;因此,该工程必须发包给房屋建筑工程施工总承包单位在资质许可的范围内施工或由总包分包给具有相应资质的专业分包商,也可由业主指定发包给具有相应专业施工资质的工程承包商施工;若是由总包分包给专业承包商施工,则总包对分包施工的基坑支护工程质量和安全承担连带法律责任。

1.3 选好基坑支护工程物探、勘察和设计单位

基坑支护工程的设计质量好坏、方案的安全性和经济性直接与所选择的场地物探、地质勘察和基坑支护设计单位的业务水平相关,场地物探单位对拟建场地地下管线分布状况、周边建筑物基础型式和道路结构情况的了解的细致程度,工程地质勘察单位的勘探成果,直接牵涉到下一步的基坑支护设计质量;因此,基坑支护设计前必须择优选择好前述二个单位;一般在业主申报的建筑总规建筑方案设计图纸批准之后,即完成委托上述2家单位;之后,再根据业内岩土设计单位的知名度和考察设计单位的业绩及同类工程设计经验,通过招投标手段择优选择好一家基坑支护设计单位进行设计。

2.基坑支护工程物探、地质勘察和设计的管理

2.1做好对拟建基坑支护工程的勘探管理

物探单位得到业主指令进场后,即对拟建的深基坑支护工程场地及周边进行地下管线进行探测,调查范围以基坑、边坡顶边线起向外延伸相当于基坑、边坡开挖深度或高度的2倍距离。主要探测的地下管线有煤气管、给水管、消防水管、城市雨水管、城市排污管、高压电缆、低压电缆及广播通信线等,并对拆除的原有建筑物基础及地下障碍物予以探明;对周边的道路结构、电缆沟分布等结构予以探明;对周边在深基坑影响范围内的建筑物(构筑物)基础结构型式进行调查和收集相关基础设计图纸资料,第三方物探单位将所探查和收集到的所有成果递交给业主单位,业主或委托业内专家对物探单位提交的成果进行审查,对缺漏的资料必须要求其补充完善,确认符合相关规程、规范要求后方可验收。

2.2做好对工程地质勘察单位的管理

由业主把上述物探单位对拟建场地探明的相邻建筑物、构筑物、道路和地下管线整套成果资料及基坑支护设计院、建筑设计院对工程勘察的要求提供给地质勘察单位,并在适当的时候指令其进场施工,勘察单位依据设计、规范要求及现场工况制定勘察布点、间距、范围、钻孔深度等方面内容的方案,业主收到该方案后召集有基坑支护设计院、建筑设计院和监理公司、勘察单位开会共同研究确定勘察实施方案;至此,工程勘察单位正式开展钻探勘察施工,业主和监理公司工程师全程跟踪和配合其施工,随时解决其施工中反映的技术问题,与基坑支护设计及建筑设计单位沟通联系,必要时召集2家设计院和勘察、监理、业主单位专题会解决施工中的技术问题。勘察成果初步资料出来后,业主将该资料送基坑支护设计院、建筑设计院会审,若有要求其修改或补充数据的意见,则业主方将该意见书面通知勘察单位让其修改和补充;或者2家设计院没意见,则走完此程序后由业主方报送审图部门进行审图,审图合格后方可作为正式文件送基坑支护设计院、建筑设计院使用。

2.3做好对基坑支护设计单位的管理

2.3.1对设计资质和设计人员资格的把关

笔者所管理的深基坑为地下四层,总深度达-17.0米,消防电梯井基坑局部-23.2米,该基坑安全等级为一级的深基坑工程;因此,对于这样的深基坑,对基坑设计单位的要求必须高度重视,按照国家的相关规定该基坑支护设计必须要具有岩土工程相关专业甲级资质工程设计的单位才能承担,设计院的专业负责人必须具有国家级注册土木(岩土)工程师资格,设计文件必须加盖设计单位印章和注册土木(岩土)工程师的印章,当支护结构涉及立柱、内支撑等建(构)筑物结构时,设计文件还必须经过具有注册结构工程师的审核、签字和加盖注册结构师的印章。

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2.3.2对基坑支护设计文件的把关

设计院必须根据业主方提供的经审图部门审查合格的工程勘察报告及业主提供的场地物探报告、建筑设计院的地下室结构设计图纸,以及周边环境和当地的施工水平、条件等设计几个方案进行比较,推荐较优的一个方案,该设计文件内容应该包含:围护结构、挖土方案、止水方案、降水、环境保护、周边建(构)筑物回灌井补水方案、基坑支护和周边建筑物监测等内容,应该符合现行建设部设计文件编制深度要求;文件中必须注明支护结构、周边建(构)筑物、重要管线和道路的控制变形值(报警值)和支护结构完全暴露时间下(即挖土全部完成)的设计有效时限;提出基坑施工过程中出现安全隐患的应急预案或指导处理意见;若设计有降水系统时,应该考虑基坑内降水对周边建(构)筑物、道路和管线等可能造成的不良影响或损坏及提出相应的预防措施;当业主技术力量薄弱时可以适当的时候组织业内岩土专家对设计方案进行评审,并将评审意见交设计单位对设计方案予以修改。

2.3.3对施工图纸的报审

当设计院基坑支护设计正式文件提交业主后,由业主将该设计文件委托业内对基坑支护审图较有经验的审图部门进行施工图审查,由审图部门和业主共同组织业内专家进行评审,设计院根据评审意见进行设计优化和补充、完善,之后提交给审图部门,审图部门审图后提出审图意见,设计院根据审图意见进行设计修改出版正式图纸,设计单位必须在设计文件上注明基坑支护设计在全部土方开挖后的工况设计有效期限;施工图纸业主在拿到设计审查合格证后方可发放给施工单位施工使用。

2.3.4 施工过程对设计文件的有效管理

在施工过程中,由于施工难度的原因或建筑设计地下室修改的原因,凡是基坑深度有加深、支护结构型式有原则性的改变的,业主方必须要求原基坑支护设计单位进行验算和修改设计,业主方应将该设计变更重新报原审图部门审查,在审查合格后才能将设计变更发给施工单位继续施工。

由于主体桩工程施工工期等各种原因的延误,导致深基坑工程不能及时完成,支护结构完全暴露时间超过支护设计规定使用期限(超过规定使用期1年以上);此时,业主应当委托原设计单位进行复核,并组织业内5位或以上岩土专家勘察现场、查询监测资料并提出专家意见,设计院根据专家意见采取相应的设计处理措施;由施工单位应当根据设计院新的设计图纸重新编制施工方案,并组织专家对施工方案进行评审后方可继续施工。

3.对承包商的工程施工管理

3.1专项方案的编制

基坑支护承包单位拿到审图合格的施工图后,根据自己的施工进度计划及现场实况、承包商的机械设备情况组织编制专项基坑支护施工方案,并由项目部经理审核、公司技术负责人批准实施;该方案除常规内容外,还应包含设计文件中所制定的施工技术方案、土方开挖及传送方案、防周边地面沉降方案、对邻近建(构)筑物、重要管线和道路的保护方案、施工单位自身的监测方案、基坑支护应急抢险预案等。

3.2专项施工方案的专家论证和审批

该方案必须由施工单位的技术负责人审批,由施工方组织业内不少于5位岩土、施工专家组进行评审,施工方应根据专家评审意见认真修改和补充完善方案,经本项目总监理工程师详细审查批准后,由施工方将该正式专项施工方案报市级质监站和安监站审查备案;经过批准的该专项施工方案内容,施工期间任何单位或个人都不得擅自变更和修改;若实施过程中施工单位发现该方案存在涉及有关安全问题,应报告业主单位并由业主单位及时组织有勘察、设计、监测、监理和施工六方参加的专题会研究解决存在的问题;施工方确需修改该专项施工方案,修改变更的内容后必须报总监理工程师重新审查批准后方可实施。

3.3基坑支护工程的施工管理

施工前,施工单位需对图纸进行图纸会审;设计单位应对设计文件进行设计技术交底,施工过程中设计院及时解决图纸和施工过程出现的技术问题。

施工期间,业主(监理单位)及总承包管理单位应当加强对整个基坑支护施工过程的质量和安全管理;由总包单位系统的督促和检查专业分包或业主指定分包承包商做好深基坑支护工程质量和安全,严禁施工现场不具备国家安全规定的条件下、违章违规作业和盲目施工;当施工遇到较大的质量或安全问题时,监理单位应当及时与当地管辖区的质监单位联系,通知质监站检查对相关施工上的质量和安全问题提出整改意见;深基坑周边材料堆放必须在设计图纸容许的荷载范围内,严禁在基坑支护结构深度2倍距离范围内堆放钢筋、水泥及模板等施工材料,如果施工单位确实需要在基坑支护结构周围搭设办公室及堆放材料器具时,必须向设计院申请验算,在基坑支护设计院验算并出具书面同意意见后施工单位方可搭设或堆放。

4.施工期间安全监测管理

4.1 施工期间承包商的安全监测

施工期间,监理单位应当要求施工单位对基坑支护工程及周边建筑物、构筑物和道路、地下重要管线进行施工期间的全过程自检监测,应根据深基坑的暴露速度调整监测频率,当发现监测数据有异常时,必须及时报告监理单位,由监理单位及时组织第三方监测单位核对监测数据,当测量数据揭示基坑支护结构确有位移异常时,业主或监理公司必须及时报基坑支护设计院进行验算和提出处理意见。特别要提醒的是,在台风暴雨及大雨期间施工单位必须派专人24小时全程检查和监测基坑边坡安全情况发现有险情出现,及时采取预订的应急预案给予处理,避免基坑支护垮塌的情况发生。

4.2 对监测单位的监测管理

业主应在基坑支护开工前委托有资质的第三方监测单位对基坑支护工程施工及直至基坑回填完成进行全程监测;监测单位应当根据基坑支护设计院的文件和规范要求、工程勘察报告和基坑周边临近建筑物、构筑物、道路和重要管线环境情况、工程及水文地质情况和基坑安全等级、施工单位的专项施工方案资料等,制定科学安全可靠的监测方案;业主单位要求监测单位根据基坑支护施工情况至少每周提供一次监测周边,监测频率严格按照监测方案执行,遇特殊情况,必须加密监测频率。当监测值达到报警值时,监测单位必须及时把此情况告知业主及相关管理单位(监理公司、质监站质检员);有条件的监测单位还应安装24小时自动监控仪进行监控。当业主方收到报警值资料时应及时组织相关设计、监测、监理和施工单位研究、分析,当确实存在基坑安全隐患时,上述单位应当提出解决方案或处理措施;当需要采取应急预案处理时,施工单位应当按照上述单位的研究意见,及时采取有效的措施防止基坑事故的发生,防止险情的扩大,并迅速报告质监站和安监站等管理部门。

5.结束语

总之,根据笔者的本工程管理经验,深基坑支护工程施工的安全管理,除了在政府各级质监、安监等部门的强势管理之下,主要管理责任还是应当由业主或监理单位来牵头把关;而基坑支护工程的安全管理的前期工作非常主要,业主方必须严格按照国家的《建设工程质量管理条例》、《建设工程安全生产管理条例》和有关的规范规程等标准来设计,针对本工程深基坑的和周边建筑物、构筑物及道路、地下管线的特点,制定相应的整套管理方案,并在工程实施过程中加大设计、施工和监测的协调力度、检查力度,监理单位加强施工过程的监督和检查力度,加强巡检和旁站监理,认真履行各自的管理职责,及时发现并制止违法违规和盲目的施工行为,从严处罚违规施工,加强深基坑支护工程参建各方的职责,强化对深基坑支护工程质量、安全措施落实情况的检查、监督和管理;只有这样才能有效地确保深基坑支护工程的安全生产和基坑安全;前述笔者管理的相应超深基坑工程,按照上述管理程序和思路进行施工,整个施工过程没有发生任何的基坑安全事故或安全险情的出现,确保了人民生命财产的安全和社会财富不必要的损失。

论文作者:熊建东

论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期

论文发表时间:2018/7/10

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