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摘 要:深基坑围护工程是施工企业管理工作的重中之重,直接关系到工程的质量以及安全,因而需要在施工中做好监理工作。本文以实际工程为研究对象,简要概述了该深基坑的施工条件,介绍了深基坑围护工程的监理控制要点,对类似施工有一定借鉴作用。
关键词: 深基坑;围护工程;监理控制
随着城市建设的发展,城市基础建设的规模逐渐加大,建设用地日益紧张,地上空间越来越满足不了发展的需要,地下空间的利用受到重视,深基坑工程随处可见,同时质量安全隐患增大。而深基坑围护工程作为建筑地下工程施工中监理风险较高、责任较大、技术任务较重、工作协调多的子分部工程,越来越引起人们的重视。
1.基坑工程概况
某建筑物为 1 幢 12 层(裙房 5 层),地下室 2 层,建筑高度 49.65 m,建筑总面积 15 213.5 m2,由于本工程地处市中心闹市区,周边民房较 多,又紧邻本院综合楼,基础开挖深度 9.92 m~12.40 m,基 坑开挖面积约 2 000 m2。周长约为 185 m,另有后建汽车坡道,其最大开挖深度 5.17 m,基坑等级为一级,基坑支护的 设计使用年限为 1 a。
2.基坑围护总体方案
本次基坑围护对象是 2 层地下车库和 1 层汽车坡道,具体施工顺序如下:(1)封堵原办公楼东侧地下室门洞,拆除原办公楼东侧坡道,并用素土回填夯实;(2)施工工程桩、围护 桩(先后顺序:三轴搅拌桩→钻孔灌注桩、立柱桩→高压旋喷桩);(3)车库基坑降水→第一道混凝土水平支撑施工→土方开挖→第二道混凝土水平支撑施工→地下室结构施工→拆撑 →回填;(4)待地下室出地面后,开挖汽车坡道基坑,凿除汽 车坡道与车库地下室间的围护桩,施工新的汽车坡道。车库基坑采用钻孔灌注桩围护结构,三轴搅拌桩止水,高压旋喷桩加固,两道混凝土支撑体系。?
2.1支护体系
基坑支护体系采用钻孔灌注桩共计 389 根。地库浅区围 护体采用 φ850@1050 钻孔灌注桩,桩长 17.0 m/24.0 m (有效桩长):地库深区围护体采用 φ900@1100 钻孔灌注桩。桩长 23.0 m(有效桩长);坑边局部深坑处围护体采用 φ950@1150 钻孔灌注桩,桩长 27.0 m(有效桩长)。
2.2止水体系
止水帷幕主要采用单排 3φ850@1200 三轴搅拌桩共计 174 根,桩长 18.5 m,水泥掺量 20%;止水帷幕与钻孔灌注桩 间采用 φ800 高压旋喷桩加固共计 828 根,桩间距同对应钻 孔灌注桩,桩长 17.7 m,水泥掺量 30%。?
2.3支撑体系
(1)水平支撑:采用两道混凝土水平支撑的方法,支撑信息见表 1。
表 1 支撑信息
监测频率根据方案和现场施工情况随时做出调整。在监测值的日变化量较大、达到报警值或遇到不良天气等时,应加密观测,做好监测和相关特征状态记录,并会同有关人员分析安全状态。
基坑施工前应对周边建筑物的现状做好调查及取证工作,以免产生纠纷。周边建筑物的报警值应结合建筑物的裂缝观测确定,并应考虑建筑物原有变形与基坑开挖造成的附加变形的叠加。监测数据必须做到及时、准确和完整,发现异常现象应加强监测。监测数据未达到报警值期间,应向设计单位每周提交一次书面监测结果(包括每天的监测数据及周报),监测材料上应注明对应的施工工况及工况平面分布图等 施工信息,便于相关各方分析监测结果所反映的情况。监测 数据如达到或超过报警值应及时通知有关各方,以尽快采取有效措施保证基坑稳定。对于原始要进行分析,去伪存真后方可进行计算,并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线,按施工进度提供简报,监测工作贯穿基坑工程始终,待全部资料备齐后,应提供完整的电子版监测数据、监测时程 曲线图及监测报告,监测报告应在 24 h 内送到设计方及各参建方。
4.基坑支护监理质量控制
4.1 施工准备
根据设计图纸组织了设计方案专家认证和施工方案专家认证,在此基础上,细化和调整施工组织设计,并通过监理单位和建设单位的审核。施工前认真摸清围护范围内的地下 障碍物,对于砖块、石块等建筑垃圾及其他障碍物,先拆除清理,并用素土回填夯实,确保支护结构的施工质量及连续性。测定场地标高,核实各部位基坑开挖深度,对地下室平 面进行准确放样,核对地下室外墙、底板与周围建筑、围护 结构的平面距离。
4.2 三轴水泥土搅拌桩
施工前通过 2 根试验桩的成桩试验确定搅拌下沉和提升速度、水泥浆液水灰比(1.5~2.0)等工艺参数及成桩工艺。
搅拌桩桩位偏差不超过 50 mm,桩身垂直度误差不超过 1/200,桩径偏差不大于 10 mm,桩底标高偏差不超过 +50 L/min。成桩采用一喷一搅的搅拌工艺,水泥和原状土需均匀搅拌,下沉及提升均为喷浆搅拌,下沉速度为 0.5 m/min ~1.0 m/min,提升速度当临近保护对象时,搅拌下沉速度宜 控制在 0.5 m/min~0.8 m/min 范围内,提升速度宜小于 1 m / m i n , 确保额定浆量在桩身长度范围内均匀分布,提升时不应在孔内产生负压造成周边土体的过大扰动,搅拌次数及搅拌时间应能保证水泥土搅拌桩的成桩质量。
施工时因故停浆,应在恢复压浆前将三轴搅拌机提升或 下沉 0.5 m 后再注浆搅拌施工,超过 2 h 以上的搅拌浆液应作 废浆处理。搭接施工的相邻桩,施工间隙不超过 24 h;超过 24 h,搭接施工时放慢搅拌速度,若无法搭接或搭接不良, 应做好冷缝记录,经围护设计单位认可后,在搭接处作补强措施。
搅拌桩桩身强度采用钻取桩心强度试验确定,共取样 3 根,钻孔取芯后及时注浆填充。在基坑开挖前应检验水泥搅拌桩的桩身强度,强度指标要符合设计要求。
4.3 高压旋喷桩
高压旋喷桩的水泥浆液水灰比(0.8~1.0),一般宜取 1.0,使用普通搅拌机的搅拌时间不应少于 90 s,水泥浆从 制备到使用完的时间不应超过 4 h,否则作为废浆处理。钻机与高压泵的距离不宜过远,钻机孔位允许偏差不应大于 50 mm,桩位偏差不超过 50 mm,桩身垂直度误差不超过 1/200,桩径偏差不大于 10 mm。
旋喷桩采用双管法施工,喷射注浆管插入孔内,喷嘴达到 设计标高后,方可喷射注浆,喷射注浆应由下往上进行作业,具体技术参数如下:(1)注浆压力宜为 20 MPa~25 MPa;(2)气 流压力宜取 0.7 MPa;(3)气体流量 0.8 L/min~1.2 L/min;(4)水泥浆流量 70 L/min;(5)提升速度为 10 cm/min~20 cm/min;(6) 旋转速度为 15 r/min;(7)注浆管分段提升的搭接长度不应小于 100 mm。为防止孔间串浆,施工时采用跳跃法,相邻两个桩施工间隔时间不小于 48 h,间距不小于 4 m~6 m。
采用钻孔取芯的方法对高压旋喷桩的施工质量进行检测,共检测 9 根桩。?
4.4 钻孔灌注桩
施工前对桩位处清除地下障碍物,并用素土换填分层压实,护筒长度超过杂填土埋深,护筒进入原状土 0.2 m。为了解土层情况、施工特性及进行孔壁稳定性测试,进行了试成孔,数量为 4 根桩。
钢筋笼加工制作均按设计文件要求进行,钢筋保护层 厚度 50 mm,允许偏差不超过 20 mm。混凝土充盈系数为 1.05~1.2,不宜大于 1.3. 桩位偏差不超过 50 mm,桩身垂直度误差不超过 1/150,注意不向坑内偏差和倾斜。护壁泥浆采用原土造浆,成孔不能有缩径、塌孔、孔斜等现象。成孔至设计深度后对孔深进行检查,孔深允许偏差 0~+300 mm,桩 径允许偏差 0~+30 mm。采用间隔成桩的施工顺序,刚完成混凝土浇筑的桩与邻桩成孔的安全距离不应小于 4 倍桩径, 或者间隔时间不应小于 36 h。清孔分两次进行,第一次在成孔完成后,第二次在安放钢筋笼和导管安放完毕后,保持沉渣厚度不大于 100 mm。
施工期间进行成孔质量检验,施工完毕后采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量为 40 根,桩身强度试验按设计采用抗压强度试块进行检测。?
4.5 支撑体系
(1)混凝土围檩及支撑分块施工,先形成东西对称,再形成南北对称,最后施工角撑。混凝土围檩及支撑的多梁交汇 点的附加筋和加强筋均按照设计图纸加设。
(2)钢格构柱的加工,运输及堆放采取控制平直度的措施,并控制好定位、垂直度与转向的偏差,底板浇筑前,立柱必须焊接止水钢板,不得割除立柱任何部位,立柱周边的桩孔采用砂石均匀回填密实,立柱桩按照灌注桩要求施工。
(3)支撑拆除前,施工单位编制拆除方案,报监理审核后实施。支撑拆除根据支撑布置形式及结构施工流程分区、分块进行,先拆角撑后拆对称,并保证相应区域的梁板及可靠换撑形成且达到设计强度 80% 后进行。
4.6 土方开挖
施工单位开挖前,先编制土方开挖施工组织设计,报监理审核,监理对围护结构的施工质量进行验收,对现场开挖 条件进行核验。
遵循先撑后挖、限时支撑、严禁超挖的原则,按照分层、分段、分块、对称、平衡、限时的方法确定开挖顺序, 基坑内作业坡道坡度不大于 1:8,分层开挖深度不大于 4 m, 临时边坡坡度不大于 1:1.5,立柱、降水井管和工程桩四周应先掏空,避免承受侧向土压。基坑边超载控制在规范要求内,严格控制不均匀堆载,土方应及时外运。
4.7 降水与排水
施工前,根据专家论证的意见,要求施工单位补充完善基坑降水排水方案的相关内容。基坑开挖前先进行基坑开挖影响范围内的疏干降水,按照设计要求、基坑开挖面积和开挖深度,控制好预抽水时间。对于分层、分块开挖的基坑, 开挖前坑内水位降至开挖面以下 1 m。在基坑外侧设置由集水井和排水沟组成的地表排水系统,避免坑外地表水流入基坑内,排水沟设置在止水帷幕外边缘 0.5 m 以外处,并做好可靠防渗漏措施,防止围护体位移引起排水沟断裂,导致地表水渗入坑周边土中。在基坑内设置集水井和排水明沟来疏导坑内明水,集水井中的水用潜污泵提升至地面统一排放。
降水和排水期间,有专人负责,并建立好台账资料,密切关注好坑内外水位变化,如出现异常,及时查明原因,采 取相应措施。
5.深基坑工程监理的几点体会
5.1 落实好深基坑方案审批制度和专家论证制度
由于深基坑工程的特殊性,属于危险性较大的分部分项工程,所以该方案必须由总包单位技术负责人审批同意后,报监理和建设单位审核,最后组织专家论证。本工程在开工 前组织了两次专家评审,一次是建设单位组织的设计方案专家评审,另一次是总包单位组织的施工方案专家评审。作为该项目总监,笔者也对施工方案提出了一些自己的意见:(1) 施工方案未包含深基坑工程应急预案的内容,由施工单位另行上报或者在原方案中补充进去;(2)井点降水和基坑监测应单独报方案,由施工总包单位单独编制另行上报;(3)为了确保落实质量保证体系和安全保证体系,要求在施工方案编制时,方案中的施工机具设备必须与现场实际使用的机具设备型号一致,并确保机具设备完好率,特别是实际施工管理人员与方案中的管理体系人员一一对应,从而把责任落实到人。
5.2 落实好深基坑图纸会审制度和设计交底制度
深基坑开工前,业主组织设计单位到现场做好图纸会审和设计交底,这是质量控制的首要环节。设计单位在听取设计方案专家论证意见后,及时调整设计方案,为施工单位编制施工专项方案提供了技术依据。在监理过程中,遇到问题时如本工程曾发现坑内有二处渗水点,监理组通过建设方去邀请设计人员参加专题例会.提出坑内引流封堵的处理方案。
5.3 落实好深基坑工序质量验收制度
深基坑工程质量验收工作,是整个基坑工程质量控制的关键环节。在开工前,由项目总监组织专业监理工程师编制了深基坑工程专项监理细则和旁站方案,并报监理单位总工审批。对施工单位做好监理交底工作,包括质量验收制度 和关键工序质量要求。首先建立了 24 h 工作制度,对于围护桩等关键工序施工,实施全过程旁站监理。所有隐蔽工程必须由监理验收完成后进入下一道工序,做到工序报验资料及时,工程影像资料清晰,材料检测资料齐全。在工程完成后,监理及时编制深基坑工程质量监理评估报告,总监迅速组织建设单位、设计、施工和监测单位召开了验收会议,听取各方意见,并形成验收会议纪要,得出验收结论。
5.4 落实好深基坑监测和报告预警制度
深基坑监测和报告处理是关乎基坑安全的重要工作, 深基坑的安全,必须采取有效的预控措施。预控工作的主要 工作是基坑监测,本工程委托了有资质的专业监测单位进行监测,并编制了监测方案。在基坑工程施工的全过程中,监测人员对基坑支护体系及周边建筑物安全进行全方位实时监测,及时读取记录各监测参数,并按方案要求编制监测报告。基坑监测应从基坑支护结构施工开始,至地下室结构施工完成为止,贯穿整个地下室结构施工阶段。根据专家论证意见,重点监测好基坑周边的水位,监测频率、监测布点和监测方法都按监测方案实施。如本工程南邻市政道路崇宁路和西部法院已建的高层建筑物,不仅仅对崇宁路周边道路管 线位移进行监测,仍需对已建建筑物的位移和沉降进行监测,对靠近基坑的坑内和坑外水位进行重点监测,在雨季地下水充足时,进行全天候监测。?
5.5 落实好政府监督部门对深基坑质量与安全监管制度
首先,开工前办理项目报监手续,分为安全监督、质量监督两块。通过监管部门的监督交底,熟悉监督要求和监督职责的分工。在日常的施工管理中,对一些关键性隐蔽工程节点由施工单位自检,监理验收后上报质监部门备查抽检。 在日常检查工作中,监督部门不但对施工的质量和安全进行实体检查,还对深基坑的相关资料进行核查,加强了政府对在建项目的监管力度。
5.6 落实好基坑安全使用与巡查制度
基坑开挖完毕后,及时组织验收,经验收合格并进行安全使用与维护技术交底后,方可使用。基坑使用与维护过 程中督促施工单位严格按施工安全专项方案要求落实安全措施,监测单位同步做好监测工作,加强深基坑使用过程中的变形和位移观测。在使用过程中派专人对基坑安全进行定期巡查,并做好记录,发现土体失稳、过大变形、围护结构破 坏和基坑渗水等异常情况必须及时报告。
6.结语
综上,深基坑围护工程技术复杂,是一项风险性较高的工程,其成功与否直接影响工程经济效益、工程进度、施工安全。要控制好深基坑围护工程的质量,一定要在技术手法上给予重视,不仅要做好施工技术方面的质量控制,还应该加强监理人员对深基坑支护新技术的学习,提高工作责任心和与工程相适应的技术能力,并及时掌握国家及地方对深基坑支护管理的有关最新规定,真正全过程地做好深基坑支护工程的质量控制,以确保基坑及周围环境的安全,避免事故的发生,创造良好的社会效益与经济效益。
参考文献:
[1]郭伟.浅谈深基坑支护工程的监理控制要点[J].建筑工程技术与设计, 2017(1).
[2]范晴龙, 陈其江. 浅议建筑深基坑支护及控制开挖施工中的监理要点[J]. 建材与装饰旬刊, 2016(10):37-38.
论文作者:韦祖滔
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/6
标签:基坑论文; 工程论文; 深基坑论文; 偏差论文; 钻孔论文; 方案论文; 不超过论文; 《防护工程》2017年第28期论文;