浅谈深基坑围护工程施工阶段的质量、安全监理控制Word版

浅谈深基坑围护工程施工阶段的质量、安全监理控制上海华铁工程咨询监理公司夏云清王春玲摘要：深基坑围护施工关系到整个工程施工的安全、进度、质量问题，因此,需要有针对性的对施工过程中采取监理措施，以保证工程安全、进度、质量的要求。关键词：基坑围护监理控制随着建筑高度的不断发展和人类对在下空间要求的不断提高，深基坑开挖施工项目越来越多。但由于对地基土认识不足，设计方法需要进一步改善，使得深基坑开挖风险相当大。深基坑开挖施工与前后施工环节搭接密切，前期围护结构没有保证质量或后期底板没有及时施工，都可能引起工程事故。除此之外，深基坑开挖工程本身也要求施工队伍要严格按规范要求操作，否则围护结构变形，导致周围管线、道路、建筑破坏，经济损失和社会影响难以估计。降水工程使用不当，将使周围地基土发生不可恢复的差异沉降。深基坑开挖受天气影响也是造成风险系数大的一个重要因素，降雨将直接引起基坑积水无法施工，或挖方、堆土边坡失稳造成工程事故。本文主要针对深基坑围护施工中监理质量、安全方面监控重点进行阐述。一、工程概况及设计要求：1、苏州金帝名园三期位于苏州市苏福路以北，公园天下以西，唐寅墓以东，总用地面积133.81亩，建筑占地面积为24260m2。建筑物性质详见表1。建筑物性质一览表表1建筑物编号建筑物名称层数或高度室内设计地坪标高高（m）结构类型建筑物基础形式荷重(KN)有无地下室地基基础设计等级级19#住宅9F3.65框架柱基2300KN/柱乙24-7#住宅、88、10-122#商住11F住宅3.6商住3.3框架柱基2300KN/柱乙3商铺1-2F3.3砖混条基100KN/m丙4地下车库1F半地下室-0.33、一层地下下室-1.2混凝土半地下室、一层地地下室本工程1#地下室±0.000相当于国家高程5.2m；2#地下室±0.000相当于国家高程4.1m，地面标高一般在2.5m。基坑挖深1#地下室为3.35m局部承台挖深5.35m；2#地下室为4.20m局部承台挖深6.45m。2、地形、地貌拟建苏州金帝名园三期场地现为老厂区(苏州莱顿服装厂、三香服装有限公司等)已拆迁。场地地势相对较平坦、地貌属长江三角洲冲积平原。3、地基土层的构成与特性据勘探揭露，在地表下45.5m深度范围内，除杂填土、淤泥质素填土外，其余均为第四纪滨海、浅海相沉积物。主要由粘性土、粉性土和砂性土组成，按其工程特性从上到下可分为13个层次(连同亚层)，具体见《岩土工程勘察报告》(勘察编号：2004-028-1)。土层编号土层名称土层厚度(m)平均厚度(m)层顶标高(m)层顶埋深(m)土土层描述①杂填土0.9~3.71.741.84~3.446杂色，含砖块、碎碎石、松散，暗暗塘区域厚度度较厚，全场场地分布①-1淤泥质素填土1.5~2.52.050.61~1.5510.9~1.7灰色~灰黑色，流流塑，含有机机质，暗塘区区哉分布②-1粉质粘土1.1~3.32.05-1.14~1..600.9~3.7灰色，软塑，局部部可塑，含有有机质，无摇摇振反应，稍稍有光泽，韧韧性及干强度度中等，分布布于1区(暗塘区域缺缺失)②-2粉质粘土1.1~4.22.19-2.26~0..63.1~4.9灰绿色，可塑，含含有机质，夹夹薄层粉土，无无摇振反应，稍稍有光泽，韧韧性及干强度度中等，分布布于1区③-1粘土1.5~3.62.46-0.94~1..670.9~3.4灰黄色，可塑~硬硬塑，含Fe、Mn质氧化物，无无摇振反应，刀刀切面光滑，韧韧性及干强度度高，分布于于2区土层层号土层名称含水量W(%)重度rKN/m3孔隙比e粘聚力Ckpa内摩擦角Φ②-1粉质粘土31.018.60.8843115.6②-2粉质粘土31.818.30.9271914③-1粘土25.619.40.7355417.3③2粉质粘土32.018.30.9303315.74、地表水及地下水据历史资料，苏州市历史最高潜水位为2.63m(1985年国家高程基准)。勘察期间实测得场地初见水位标高为-2.02～2.10m，稳定地下水位标高为0.28～2.10m，测得微承压水稳定水位标高为2.40～2.50m，根据场地周围环境及临近地块水质分析结果，可判断该地下水和地下水位以上的土对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。5、基坑围护方案：本基坑大面积开挖深度3.35～4.75m（底板底），基坑周边距离围墙、建筑物较近，根据现场情况，采用以下围护方案：放坡开挖、土钉墙围护＋井点降水6、具体围护措施：基坑东侧、南侧、西侧采用土钉墙围护，按1：0.5放坡，坡面喷射80厚C20砼，内配Φ6.5＠250×250钢筋网，根据开挖深度设置一至两道土钉，土钉采用Φ48×3.0钢管，管壁上每隔0.5m打设Φ8注浆孔，纯水泥浆注浆。基坑北侧采用1：0.8放坡开挖，坡面喷射80厚C20砼，内配Φ6.5＠250×250钢筋网。1＃地下室与2＃地下室基坑若先后施工，分界处直接按1：0.8放坡开挖；若同期施工，中间留土高度不宜大于2m，两边放坡。坑内其余高差处直接按1：0.5放坡开挖。7、监测要求：基坑开挖及地下室施工期间，根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法。监测内容如下：(1)、地下管线水平位移及沉降；(2)、邻近建筑物的水平位移、沉降及裂缝观测；(3)、坑内外地下水位观测。本工程由专业监测单位进行监测，在围护结构施工前，须设得初读数。在基坑降水开挖期间，做到一日一测。在基坑施工期间，视测得的位移及内力变化情况加密或减少。我监理部对测得的数据及时分析。报警值，一般情况下，水平、垂直位移连续三天大于3mm/日或累计大于20mm，日位移超过5mm/d；坑外地下水位变化达500mm/d.。若测试值达到上述界限须及时报警，以引起各有关方面重视，采取相应的控制位移沉降的措施及时处理。二、、质量监理控制措施在开工前，要求施工单位对本工程基坑围护方案进行专家论证，专家论证后由总监理工程师审核同意后方可施工。1、开挖准备控制：（1）要求按设计或施工要求标高平整场地，清除和搬迁施工区域内地上，地下所有障碍物；（2）做好防洪、排洪工作保证场地不积水；（3）设置测量控制网，水准点要求设在不受基坑影响之处；（4）挖土机械，降水设备试运转正常。2、土方开挖控制(1)土方开挖必须按设计要求自上而下分层分段开挖，每层开挖深度为1.2～1.3米，最大深度不得超过1.5米，严禁超挖。且开挖后辅以人工修整坡面（平整度的允许偏差为±20mm）。(2)土方开挖预留100-300厚的土层，利于边坡的稳定，土质较差时，预留量大些。(3)下层土方开挖须待上一步的面板养护期达到后方可进行，养护期最少不能短于12h。3、土钉墙施工控制（1）土钉施工1）成孔及击入土钉：成孔倾角10º，成孔以前，应根据设计的要求定出孔位并作标记和编号，孔位误差不大于200mm，成钉倾角误差不大于±30ˊ，当成孔过程中，遇有障碍物需调整孔位时，需采取辅助加固措施，确保安全。成孔过程中发现土体与设计时所认定的土质差异较大时，应及时调整土钉的设计参数。土钉（从内向外）依次与钢筋网、联筋、井字架焊牢。2）注浆：土钉置入后，插注浆管于孔口，孔口端部设置止浆塞，采用孔底压力注浆，注浆压力不小于0.5Mpa，浆液为水泥浆，水灰比0.45，且加入适量的早强剂；浆液注满后保持压力3-5分钟，待一次注浆10h后进行二次注浆。(2)面板施工1）钢筋网片：修整边坡后现场编网，网片应在喷射一层砼后铺设，使钢筋网牢固地固定在边壁上，钢筋网在每边的搭接长度至少不小于一个网格边长。外配加强筋。2）喷射砼面层：喷射砼的射距宜在0.8-1.5的范围内，并从底部逐渐向上部喷射，射流方向一般应垂直喷射面。面板强度C20，喷层厚度80mm，喷射砼的粗骨料最大粒径不大于12mm，水灰比不大于0.45,水泥:砂:石子=1：2：2，加入适当的速凝剂，使砼的初凝时间和终凝时间控制在5和10分钟左右。(3)土钉成孔施工质量应符合下表规定：孔深允许偏差±50mm孔径允许偏差±5mm孔距允许偏差±100mm成孔倾角允许偏差差±1°4、井点降水控制（1）放线：根据甲方提供的测量控制点和水准点，对照剖面示意图，放出施工所需井点轴线桩，监理人员进行复测。（2）成孔：根据成孔设备，分组施工。成孔质量达到要求：孔深超过设计要求0.5米，孔垂直度误差＜1%。成孔完毕由监理人员进行检查验收。（3）下管填料：成孔达到要求后，立即下井点管，管居中后立即往孔内填滤料，填至孔口。（4）安装试抽：根据泵组机械性能和地下水情况，安装泵组。每组泵带40~50个小井点。安装试抽，检查泵组连接是否正常，准备正常抽水。（5）降水区域附近设置的沉降观测点及水位观测井，应定时的派人进行观测和记录。发现异常，及时汇报处理。（6）降水系统接通以后，试抽水，若无漏水、漏气和淤塞等现象，即可正式使用；应控制真空度。在系统中装真空表，一般真空不低于55.3～66.7kpa。管路井点有漏气时，能造成真空度达不到要求。抽水开始后，无特殊情况禁止停泵和停停抽抽现象。（7）施工现场需配备一台套90kw发电机，如发生现场停电，及时开启发电机，确保降水能持续进行。三、监测方案及应急措施控制1、结构监测设置:要求（1）开工前应做好现场轴线测量，观察点的设置，并做永久性标记，作为基坑监测的对比依据。（2）基坑四周共布置6个测斜孔，6个水位孔。（3）在周边道路、围墙及土钉墙顶上布设适量沉降监测点。（4）监测预警指标：水平、垂直位移达到20mm或连续三天的位移速度超过3mm/d，日位移超过5mm/d；水位变化超过500mm/d。（5）基坑开挖期间须做好监测工作,挖土期间每天至少提供一次监测数据,异常情况时应加大监测频率,报有关单位,特别加强雨天和雨后的监测。（6）基坑开挖时，除加强对以上各点按监测要求进行监测外，尚应对监测坑内及其邻近地段和观察井内的地下水情况，看是否有管边渗漏，冒水，管涌等现象。2、结构监测要求:预报警值：累计侧向位移≤50mm。（2）监测频率：在报警值前为1次/天。接近报警值为2次/天。（3）监测周期：基坑施工开始直到地下室结构施工完成坑壁回填土终止，均应有完整的观测数据。3、应急措施要求：（1）基坑开挖后现场应准备水泥、草包、注浆设备等一整套抢险物资及设备，同时现场实行值班制，准备好抢险队伍。土方开挖后即应加强观测，观测人员与土方施工人员须密切配合，如遇局部变形超过报警值即应及时反馈，并局部回填土，首先稳定基坑再会同有关专家讨论分析制定抢险和应急处理的技术方案。四、地下水降深或降低太慢原因分析：1、施工组织设计不周全，或施工时没完全按照施组及有关规范执行；2、安装管线前缺乏必要清洗；3、试抽、洗井工作不到位，造成井淤塞；4、使用真空泵的井，粘土封口有欠缺。围护结构变形太大原因分析：1、挖土阶段，施工管理混乱，没有落实好施组中合理开挖流程；2、围护结构无支撑暴露时间太长；3、围护结构四周堆载超过设计要求。周围管线建筑变形过大原因分析：1、围护结构本身设计、施工出现问题，围护结构本身变形引起周围环境变形；2、因基坑内降水引起周围环境水位下降；3、监测频度不够，没有及时发现周围环境变化趋势。五、控制要点：项目要点1.防止地下水降深不不足或降低太太慢a、详细复查降水施施工组织设计计，充分考虑虑到地下情况况复杂性，保保证降水方案案合理；b、施工严格按规范范，施工组织织设计及有关关规定执行，避避免出现死井井；c、管线安装臆必须须要清洗d、灌填砂填料后，及及时按规定试试抽，洗井e、井点孔口到地面面上定深度应应用粘土填塞塞封孔,防止漏气和和地面水下渗渗2控制基坑降水对周周围环境影响响a、抽出地下水含砂砂量应符合规规定，如水质质浑浊，应分分析原因，并并及时处理，防防止泥砂流失失b、适当放缓降水坡坡度，减少不不均匀沉降c、井点应连续运转转，尽量避免免间歇加载d、加强施工进度控控制，减少降降水时间e、对沉降要求较高高区域采用隔隔水墙或回灌灌技术3防止围护结构发生生过大变形a、严格执行“分层层开挖，先撑撑后挖，边撑撑边挖”的原则b、挖土至设计挖土土面后及时进进行排水措施施，垫层,支撑施工控控制无撑暴露露时间72小时以内c、发现围护结构有有质量问题及及时并派充足足施工力量进进行修补，以以免影响支撑撑施工、增加加暴露时间d、严格控制基坑周周围土体超载载不超设计要要求4控制挖土对周围环环境影响a、加强各施工环节节管理，尽量量减少围护结结构变形b、挖土阶段对周围围有保护要求求的对象进行行严密监测c、有充足的事故应应急能力(措施、人力力、材料、机机械设备)六、安全监理措施（一）、准备阶段安全生产的主要监理工作内容1、在接到施工单位报审的安全技术措施和专项施工方案资料后，审查其是否符合报审资料要求和工程建设强制性标准的规定，对不符合要求的，要求施工单位修改后重新申报，直到符合要求为止。审查的主要内容应当包括：（1）施工单位编制的地下管线保护措施方案是否符合标准规范要求；（2）基坑支护与降水、土方开挖等分部分项工程的安全生产技术措施和安全专项施工方案是否符合标准规范要求；（3）施工现场临时用电施工组织设计或者安全用电技术措施和电气防火措施是否符合标准规范要求；（4）冬季、雨季等季节性施工方案的制定是否符合实