某基坑支護工程監(jiān)理過程控制淺談
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摘要：工程監(jiān)理的任務(wù)是監(jiān)督項目施工流程與質(zhì)量，確保找出問題并提出解決措施的管理型部門，而隨著近些年高層建筑構(gòu)建任務(wù)的不斷增多，不同地區(qū)的基坑項目也得到了相關(guān)部門較廣泛的關(guān)注，如何使深基坑操作環(huán)境更加安全且滿足經(jīng)濟性、合理性的要求，便是目前監(jiān)理工作內(nèi)容中需著重關(guān)注的要點。因此，在基坑支護工程中，監(jiān)理人員需對過程控制給予足夠的重視，以便工程質(zhì)量得以更好的保障。
關(guān)鍵詞：基坑支護；工程監(jiān)理；過程控制；難點分析
1項目工程概況
1.1地質(zhì)情況
結(jié)合地質(zhì)勘查資料可知，工程現(xiàn)場地勢平整且層位分布均勻、穩(wěn)定，不同區(qū)域的土質(zhì)并無太大差異。其中面層主要由黏性土、粉性土與砂土組成，結(jié)構(gòu)松散且土質(zhì)軟弱，無法為地面荷載提供穩(wěn)定的承載平臺，而深層土壤主要由褐黃~灰黃色粉質(zhì)黏土組成，其含水量約為33%且壓縮系數(shù)平均值為0.46MPa-1，土質(zhì)較均勻，因此可作為輕型建筑的基礎(chǔ)持力層使用，而本工程內(nèi)多為高層建筑且占地面積較大，開挖深度約為5m，單純依靠天然土質(zhì)作為持力層明顯不夠，因此需在原有基礎(chǔ)上埋設(shè)樁基礎(chǔ)體系，以便建筑沉降系數(shù)縮減且抗震能力增強。而多層建筑若選用天然地基，則需考慮到深層土壤存在自上而下軟化的問題，因此基礎(chǔ)埋深應(yīng)盡量選擇淺埋形式，對于局部填土較厚的區(qū)域，則需要做好換填操作，以便土質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠降低不均勻沉降對建筑結(jié)構(gòu)的傷害，并滿足地方抗震烈度的要求。
1.2場地周邊環(huán)境
本項目為住宅項目，場地西側(cè)臨近河道，基坑西側(cè)開挖邊線距用地紅線最近為3.1m，離河道15.0~20.0m，離西南角2F建筑最近為5.7m；基坑南側(cè)開挖邊線距用地紅線5.9~7.6m，離西南角2F建筑最近為11.5m，離南側(cè)1F歷史保護建筑26.5m；基坑北側(cè)開挖開挖邊線距用地紅線4.90~10.1m，離博山路下煤氣、下水、路燈管線分別為：5.6m、7.7m和9.2m；基坑東側(cè)為擬建商辦項目空地。結(jié)合環(huán)境可知，道路動荷載對土層的作用，極易對場地深基坑的土體結(jié)構(gòu)造成干擾，而河道側(cè)的基土含水量略高，若不能做好支護措施，則極易使基坑坍塌，對工程質(zhì)量造成極為嚴重的影響。另外，因臨近其他公共建筑，因此在環(huán)境污染及噪聲管控方面，也需得到著重關(guān)注。
2基坑圍護設(shè)計與施工
2.1基坑圍護設(shè)計
結(jié)合工程資料可知，各多層及高層單體建筑均設(shè)置地下一層車庫，根據(jù)車庫高度可知基坑開挖深度約為5m，而泳池開挖深度則為5.75~6.05m，局部電梯基坑深度分為1.5、1.7及3.0m。通過某市基坑工程技術(shù)規(guī)范可知，本工程基坑安全等級為三級且環(huán)境保護同樣為三級。為避免道路動荷載與河道水對基坑土質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響，本項目在基坑西側(cè)采用土工法與一道型鋼支撐的圍護體系，土工法采用2根準700@1000的雙軸攪拌樁，樁長12m，內(nèi)插尺寸適宜的型鋼，以便混凝土攪拌樁墻整體性與穩(wěn)定性得以保障，并能夠阻隔河水對基坑內(nèi)部環(huán)境的侵擾；而南北側(cè)則選用重力壩圍護措施，攪拌樁與土工法相同，樁間需搭接200mm，而壩寬4.2m，前后排樁設(shè)足量鋼管及鋼筋，以便增強重力壩的圍護結(jié)構(gòu)的剛性與穩(wěn)定性；東側(cè)選用拉森鋼板樁與一道拉錨圍護體系，鋼板樁選用Ⅳ小齒口拉森鋼板樁，樁長9m，具體埋深需結(jié)合場地環(huán)境分析，而拉錨需設(shè)置于標高-3.050m處，選用2根準15.2@3000的鋼絞線；東北角則選用配筋墊層與型鋼斜撐的圍護體系，其中斜撐選用HW400*400*13*21型鋼，坑底配筋墊層為300mm厚度，斜撐間選用32#b槽鋼聯(lián)系桿連接。
2.2各圍護體系施工工藝流程
①土工法：測量放線→開挖導溝→樁機就位→攪拌注漿→H型鋼插入→圈梁施工。②重力壩：測量放線→開挖導溝→樁機就位→攪拌注漿→樁頂插筋及鋼管→壓頂板施工。③拉森鋼板樁：設(shè)備機具及材料準備→樁位放樣→設(shè)備調(diào)試定位→夾樁及就位→插樁→沉樁→填補縫隙。④型鋼斜撐：測量放線→基坑開挖→墊層鋪設(shè)→安置鋼筋→上支墩模板→上下支墩混凝土澆筑→型鋼入場驗收→放置型鋼→固定型鋼→止水鋼板焊接→鋼筋焊接→混凝土澆筑→型鋼割除。⑤拉錨圍護：測量放線→開挖淺基坑→設(shè)置擋土板→設(shè)置拉森鋼板樁→拉桿與拉森鋼板樁拉結(jié)→回填土。⑥圈梁及壓頂：測量放線→放坡開挖→鑿除圍護樁頂部浮樁→綁扎鋼筋及設(shè)置換撐預埋鐵件→隱蔽驗收→制模→澆搗混凝土→養(yǎng)護→拆?！謇沓雎窦谱餍弯摶I→28天養(yǎng)護。
3工程監(jiān)理重、難點分析
3.1施工場地環(huán)境復雜
結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查資料可知，本項目四周有公路、河道與歷史保護建筑，各部分與基坑施工邊界距離較近，使得動荷載影響較大且土壤含水量較高，并且臨近生活區(qū)也對施工噪聲和環(huán)境保護管控要求較高。若仍舊采用以往的施工流程，則勢必會對周圍居民的生活起居造成影響，極易產(chǎn)生施工糾紛，使正常的施工難以開展。因此，在施工前需對施工環(huán)境做好調(diào)查，并按照某市對施工的要求做好預防與協(xié)調(diào)方案，而后再結(jié)合地質(zhì)狀況分別確定適宜的圍護系統(tǒng)，確保能夠避開動荷載、振動、水滲透與地下水等多方面因素帶來的損害，才能使基坑整體的施工質(zhì)量得以保障。
3.2施工組織約束較大
因為工期較緊湊，所以會頻繁出現(xiàn)土方開挖與基坑支護交叉施工的情況，不但極易使正常連貫的施工流線遭到較多阻礙，使支護的效果受到影響，同時挖掘機和土方的搬運也會導致現(xiàn)場土質(zhì)結(jié)構(gòu)受振動影響，在支護體系尚未完善的情況下，極易對施工人員生命安全造成損害。因此，在施工初期監(jiān)理人員便需規(guī)劃好場地施工組織流線，并合理安排施工工序與可操作空間，使施工人員配備好安全裝置，才能避免對基坑支護施工造成阻礙。
3.3基坑對圍護工藝要求高
結(jié)合土質(zhì)勘測資料可知，某市施工現(xiàn)場土質(zhì)較差，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，且受河道、公路與歷史保護建筑等多方面因素影響，基坑結(jié)構(gòu)在支護過程也極易出現(xiàn)坍塌或變形等問題，因此在支護施工期間，必須確保體系構(gòu)建迅速且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強，才能使基坑結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。但結(jié)合目前的施工市場情況可知，多數(shù)施工隊伍在工藝水準方面都存在問題，這使得基坑支護的質(zhì)量參差不齊，為避免對基坑質(zhì)量造成影響，便需要監(jiān)理人員加強對施工隊伍素質(zhì)的審核。
4監(jiān)理對基坑支護的過程控制
4.1工程質(zhì)量控制要點
首先，在工程設(shè)計階段，監(jiān)理人員需主動介入圖紙會審工作，結(jié)合圖紙內(nèi)容分析基坑整體穩(wěn)定性與各項設(shè)計的可行性，確?；邮┕ひ竽軌?qū)崿F(xiàn)，才能結(jié)合要求擬定支護方案。其次，在施工組織期間，監(jiān)理人員需結(jié)合圖紙劃分適宜的施工流線與工序，并指定工藝技術(shù)，確保支護體系設(shè)計與安全保護措施完善，具備詳細的進度管理計劃且技術(shù)交底得以落實，才能使工程質(zhì)量可控性得以增強。再次，結(jié)合基坑支護施工流程與面臨的問題，制定有針對性的控制方案。最后，做好驗收質(zhì)量檢測與記錄，確保基坑支護穩(wěn)定，才能落實后續(xù)施工工序。
4.2過程質(zhì)量控制要點
①拉森鋼板樁：首先，監(jiān)理人員需查看鋼板樁與密封材料的質(zhì)量，以便在鋼板樁施工后，通過內(nèi)嵌密封材料的方法，使鋼板樁的止水效果和整體性得以滿足；其次，在沉樁期間，需確保振動錘與鋼板樁處于同一垂直線，相鄰鋼板樁豎向接頭宜上下錯開，垂直度偏差不應(yīng)大于1/100，而鋼板樁定位應(yīng)準確，埋樁時點位偏差不應(yīng)超過50mm；最后，當建筑主體結(jié)構(gòu)施工至首層地面標高處且處于覆土回填環(huán)節(jié)，需拔出鋼板樁與拉錨，期間取跳拔施工后，理應(yīng)對基土縫隙注漿，以保障基土結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。②型鋼水泥土攪拌樁：首先，本工程水泥攪拌樁采用了二噴三攪工藝，在樁體定位方面，要求偏差＜50mm，垂直度偏差＜1/150，樁間搭接寬度為200mm，混凝土材料需在1h內(nèi)滿足設(shè)計強度；其次，型鋼宜在攪拌樁施工結(jié)束0.5h內(nèi)埋入，施工期間需確保型鋼平整度與焊縫質(zhì)量較好且表面無污垢和鐵銹，期間型鋼定位、埋深及頂標高偏差＜50mm，垂直度偏差＜1/200，距離基坑邊線偏差應(yīng)控制在10mm以內(nèi)，形心轉(zhuǎn)角宜≤3°；再次，為確保壓頂梁與壓頂板施工定位精準，監(jiān)理人員在土方開挖階段需核實是否存在偏離中軸線位置的情況，并且對于土質(zhì)較差的部位，查看碎石回填是否達到相應(yīng)強度。壓頂梁與鋼筋施工期間，還需核對板筋規(guī)格，查看其規(guī)格、間距及安裝角度的偏差；最后，在混凝土材料應(yīng)用前，監(jiān)理人員需對材料塌落度與配比進行核查，確保吻合工程標準要求，才能準許施工人員操作。③重力壩：首先，重力壩成樁技術(shù)同樣采用了二噴三攪工藝，期間圍護墻與壓頂之間需設(shè)置鋼筋且需錨入頂板，而鋼筋下端則需錨入圍護墻體內(nèi)，錨入深度不應(yīng)低于1.5m；其次，在工藝執(zhí)行過程中，監(jiān)理人員需嚴格監(jiān)督鉆頭噴漿攪拌工序。期間，鉆頭提升速度應(yīng)≤0.5m/min，下沉速度應(yīng)≤1.0m/min，每旋轉(zhuǎn)一圈的下沉量應(yīng)控制在10~15mm內(nèi)，噴漿量需均勻散布至樁體埋深范圍內(nèi)，當鉆頭抵達指定標高，則水泥漿液與樁端攪拌需持續(xù)30s以上，才可以提升鉆桿；最后，樁體定位偏差應(yīng)≤20mm，樁底端標高偏差應(yīng)≤±100mm，樁頂端標高偏差應(yīng)-50mm≤n≤100mm，樁體距基坑邊緣應(yīng)≤50mm，垂直度應(yīng)≤1/100，樁體搭接寬度應(yīng)≥200mm，搭接樁間歇時間應(yīng)≤24h。④鋼支撐：首先，為確保鋼支撐結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定，其在與混凝土圍檁連接時，需在支撐兩端分別與圍檁預埋件進行焊接，確保焊縫高度與剛度滿足設(shè)計要求，且后續(xù)操作不會對該部位造成損害，才能使鋼支撐質(zhì)量得以最基礎(chǔ)的工藝保障；其次，在鋼支撐與混凝土圍檁焊接前，監(jiān)理人員需囑咐施工人員對材料施加預應(yīng)力，確保預應(yīng)力滿足工程設(shè)計要求，且應(yīng)力施加過程無任何異常狀況，才能落實焊接措施，以便支護體系受力環(huán)境更加合理；再次，鋼支撐與立柱的連接，可依靠鋼托架使受力結(jié)構(gòu)更加科學，同時鋼托架可對支撐側(cè)向及豎向的位移進行更好的約束，以便鋼支撐荷載力傳導環(huán)境穩(wěn)定，能夠為基坑提供更安全的可操作平臺；最后，鋼支撐軸線標高偏差應(yīng)≤20mm，鋼支撐軸線定位偏差應(yīng)≤30mm，鋼支撐撓曲度與垂直度應(yīng)≤1/100，鋼支撐兩端的標高偏差應(yīng)≤20mm且支撐長度偏差應(yīng)≤1/600。在監(jiān)理過程控制中，若上述各基坑支護體系的參數(shù)與工藝要求全部滿足，且能夠在現(xiàn)有要求基礎(chǔ)上提供更適宜的優(yōu)化對策，便能夠有效保障后續(xù)基坑施工的安全性，并能夠為后續(xù)工程體系的構(gòu)建奠定更堅實的基礎(chǔ)。
5結(jié)語
建筑基坑施工質(zhì)量是決定工程結(jié)構(gòu)荷載傳導環(huán)境是否穩(wěn)定且安全的前提。在針對基坑支護體系落實監(jiān)理工作期間，監(jiān)理人員既需要結(jié)合現(xiàn)場巖土質(zhì)量環(huán)境，判斷可能對工程質(zhì)量造成影響的要素，以此擬定詳細的工程管理方案，同時還需加強施工過程的監(jiān)管，確保每個環(huán)節(jié)的施工操作都符合標準要求，以便使工程質(zhì)量的可控性增強。因此，監(jiān)理人員必須重視過程控制的要點與難點，并持續(xù)完善施工組織方案，才能使工程基坑的施工質(zhì)量水準得以提升。
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作者：朱勇 單位：上海海達工程建設(shè)咨詢有限公司