近年来, 随着城市建设的快速发展, 高层及超高层建筑的大量涌现, 大开挖深基坑工程越来越普遍, 已成为建设工程中所占投资较大、施工难度与风险较高的工程。深基坑施工一般具有以下特点:基坑面积普遍较大, 开挖深度较深:工程地质条件和水文地质条件比较复杂;地处城市的工程项目施工场地狭小, 基坑周边紧靠相邻建筑物;基坑支护施工中采用的施工工艺种类较多等。此外, 在深基坑土方开挖阶段, 往往有支护、降水、土方、工程桩的施工和基坑监测、桩的试验检测等多家单位同时作业, 存在大量的施工安全、质量及协调问题, 稍有不慎, 就有可能发生如流砂、管涌、渗漏、支护支撑体系受损、基坑周围发生不均匀沉降, 甚至基坑整体失稳的事故, 对相邻建筑物、道路、管网等造成危害, 影响地下室及主体工程的土建施工, 给工程建设带来巨大的经济损失。
由于建设单位往往把工程管理的重点安排在主体施工阶段, 大多缺乏深基坑工程的实践经验, 缺少相应的专业人员, 对深基坑支护与开挖, 工程施工阶段的复杂性及涉及工程安全的风险性、重要性认识不足, 重视不够, 片面强调前期的施工进度, 力求尽快开始主体工程的施工。还有一些建设单位, 片面追求经济利益, 认为基坑支护是临时性结构, 投资太多是得不偿失, 在确定基坑支护方案和施工招标时, 一味压低工程造价, 从而给施工留下重大的安全、质量隐患。
当前工程监理行业市场竞争日趋激烈, 监理费偏低, 监理人员待遇不高, 抑制了高水平人才的进入。除少数规模大、实力强且注重专业配置的监理公司外, 大多数监理公司很少配备地质及岩土工程方面的专业人员。因此在实际施工监理中, 现场监理人员对专业技术问题了解不深或缺少实践经验, 对工程勘察、基坑支护设计、施工方案中存在的问题和施工过程中出现的工程地质、水文地质等方面的异常现象, 不能及时发现、做出判断和处理, 也不能提出有针对性和预见性的技术措施, 对施工单位的监管力度就难以到位。
由于基坑支护是临时性结构, 涉及工程地质、水文地质、岩土工程等复杂的专业技术问题, 具有较大的风险性, 许多建筑设计院不愿承担此项设计。不少基坑支护工程实际上就变成了“自己设计、自己施工、施工单位唱主角”的局面。而随着建筑市场竞争的激烈, 致使施工单位为追求自身的经济利益, 往往在施工安全措施、施工质量等方面打折扣、做手脚, 不严格按方案施工, 各施工单位之间不协作配合, 忽视单项工程的特殊性, 冒险作业等等。这些都是导致基坑事故屡屡发生的主要原因。
深基坑支护与开挖阶段存在的其它主要问题还有: (1) 工程勘察、基坑支护设计的质量不能完全保证; (2) 相关标准、技术规范的建立、完善与控制不到位。如一般要求超过5m的深基坑施工方案都要报专家审批, 但许多单位图进度、图省事, 往往不进行申报等等。在此不做赘述。
(1) 要熟悉和掌握有关国家、行业和地方的相关标准、规范以及设计文件, 针对工程特点编写监理规划、监理细则, 用于指导项目监理的工作。
(2) 重视对工程勘察报告的审查。审查报告的内容是否符合规范要求, 含水层与隔水层的分布、岩性以及水位、水头等。
(3) 重视对基坑支护设计图纸及施工方案的审查。审查的主要内容有:基坑围护结构及支撑体系、基坑降水与止水帷幕选取的形式 (方法) 是否可靠、合理, 基坑平面尺寸能否满足地下室施工的空间要求等。有的工程就是因为基坑预留尺寸过小, 而对地下室外墙的支模、防水、回填等施工造成很大的困难。另外, 检查止水帷幕墙体是否达到含水层底板以下l~2m, 这也是很重要的。
(4) 重视对基坑开挖施工方案及基坑监测方案的审查。审查的主要方面有:基坑开挖是否遵循“分层、分区 (分块、分段) 对称均衡开挖, 先撑后挖”的原则, 基坑监测的项目、测点布置、观测方法、观测频率和临界状态报警值、监测结果处理及反馈等是否符合基坑工程的安全等级要求和现场的具体特点。
深基坑支护施工中采用的施工工艺种类繁多, 监理应当掌握各种施工工艺的技术特点及有关规范要求, 加强对隐蔽工程的验收, 对灌注混凝土、深层搅拌、高压旋喷注浆等重要的施工工序要实施旁站监理。这里根据该大厦施工采用的钻孔灌注桩锚支护形式为例叙述监理要点如下:
支护桩不同于基础桩, 主要承受垂直方向的压力, 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:开孔前检查孔位及钻杆垂直度是否合乎设计要求, 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;在钢筋吊放前, 要检查钢筋笼的直径、长度、配筋、箍筋间距及焊接质量情况, 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。
开孔前检查锚杆的孔位及锚杆钻孔机的倾斜度是否符合设计要求;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;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:同时, 还要对水泥进行总量控制, 即进场水泥量等于施工方上报的注浆水泥用量。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。
基坑坡面土体采用土钉挂网喷射厚70~100mm C10素混凝土, 以防土体崩解。在施工前重点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, 我们要求施工单位在坑壁上布上钢筋标高棒。
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。
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。为防止降水过大会对邻近建筑物产生不利影响, 对降水流量及时间要严格掌握。该大厦基坑东、南、西侧紧邻建筑物15m左右, 特别是南侧的三层购物商场为天然基础, 距基坑边仅10m, 一旦降水过大必然会引起该楼的沉降。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) , 建议控制水量适当, 允许在弱水压条件下施工, 维持水位在承台底以下不涌砂灌水即可, 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。
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。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。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。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24h有人值班巡视, 一旦有险情发生能够立即处理排除。
一般在基坑工程发生重大事故前或多或少都有预兆。因此, 督促基坑监测单位进行连续监测并及时提交监测报告, 以便就基坑 (变形) 位移、沉降过大、地下水位异常等征兆及时采取措施, 从而避免基坑重大事故的发生。
在深基坑开挖阶段, 监理的协调工作涉及到支护 (支撑) 、挖土、监测、降水、凿桩头 (工程桩) 、桩检测、地下室土建等多家施工 (检测) 单位的多项施工作业。合理安排和调整各家施工 (检测) 单位的进场时间、施工进度与节奏, 做好施工作业的组织协调, 对保证基坑工程及施工的安全与质量至关重要。在施工过程中, 监理应注意以下事项:
(1) 在止水帷幕、支护桩、工程桩施工完成后, 基坑的钢筋混凝土 (水平) 支撑体系应安排尽早施工。为保证基坑钢筋混凝土支撑体系不被运土重载车辆压坏, 凡通过支撑处的临时道路可用型钢与钢板搭设临时栈桥架空通过。
(2) 遇到支撑梁下方有废桩 (属旧建筑物) 的情况时, 一定要事先将废桩顶自梁底向下凿200~30Omm, 以防止在支护梁浇注混凝土时, 废桩与支护梁结在一起, 到挖土时可能导致处理困难, 影响安全施工。
(3) 在挖土施工中, 监理要督促施工单位及时除去支撑梁下悬空的粘挂物 (石块、混凝土等) , 及时清理支护桩之间的桩间土, 以确保坑内施工人员的安全。
(4) 挖土施工的收尾阶段往往具有很大的危险性, 挖掘机近坑边作业以及最后用吊车将挖掘机吊出坑外时, 极易发生倾覆事故, 施工单位事先一定要采取防范措施。
(5) 在进行塔吊安装、钢材进场等作业时, 由于基坑边要承受较大堆载, 监理要及时通知施工 (监测) 单位进行基坑跟踪监测。发现异常情况, 立即停止作业。
(1) 加强与建设单位的沟通, 使其认识到深基坑支护与开挖施工阶段的重要性、复杂性, 以及基坑工程合理投资与盲目冒险之间的巨大利害关系。
(2) 在重要的设计、施工方案审查时, 为弥补监理单位技术力量不足, 建议采用专家论证的方式, 集思广益, 确保风险降低到最小。
(3) 建议建设单位在进行施工招标时, 对带有深基坑支护开挖的工程尽量减少单独发包工程的数量, 最好采用总承包的工程管理模式, 让支护、止水、降水、挖土、监测等由总承包统一管理, 以便减少施工协调的难度, 有利于保证工程的安全、质量与进度。
摘要：深基坑的支护与开挖是目前施工监理中责任较大、协调量多、风险较高、任务较重的子分部工程, 监理单位如何开展深基坑支护监理工作, 应重点抓好哪些方面确保基坑支护与开挖不出质量安全事故, 就需要仔细认真地研究策划, 本文针对存在的一些问题, 监理单位要协调施工、设计、建设单位, 采取各种措施控制施工的质量安全。
关键词：深基坑,支护与开挖施工,协调,控制
推荐阅读：
深基坑支护工程的施工技术与管理方案的论文05-27
深基坑降排水施工方案06-05
基坑土方开挖、外运承包合同07-06
钢板桩基坑支护工程合同06-07
基坑验收汇报05-31
基坑围护方案06-14
工字钢架棚支护安全技术措施06-14
