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【摘 要】 随着城市化进程的加快,地下空间的不断开发利用,深基坑的规模和新类型得到不断的发展。基坑支护工作在越来越多的地下工程中使用,虽然其可能作为临时性支护设施,不能为业主带来经济效益,但是作为地下工程施工的需要,又不得不施工。如果施工过程中处理不当,往往会对周边建筑物等环境乃至人身安全造成严重后果,同时对主体工程质量安全带来重要影响,针对施工过程当中出现的相关问题,监理人员应如何进行控制,那么如何做好深基坑工程监理工作呢,下面就我所主持监理的工程作为案例谈谈如何做好深基坑工程监理。
【关键词】 基坑支护;方案;监理
一、工程概况
1、嘉兴市京润二期二标段项目位于嘉兴市秀洲区秀园路以西,洪贤路以南,本工程包含有办公楼及2#地下室,其中办公楼26层,地下室2层,基坑开挖面积约7952平方米。
2、地下室一层底板面标高为-4.55米,地下室二层底板面标高为-8.35米,底板垫层底标高为-9.10米,地梁垫层底标高为-9.35米,周边承台垫层底标高为-9.90米,电梯井最大落差为1.8米,基坑主要开挖深度为9.20米,整个基坑周长约为300米。
3、该基坑设计开挖深度为9.20m,周围环境较复杂,本基坑等级为一级基坑。
4、基坑支护主要采用SMW工法桩+Ф500旋喷锚桩和冠梁压顶作为支护结构。
二、场地工程地质及周边环境概况
本工程基坑地質情况以粘土、淤泥质粘土地、砂质粘土为主。基坑东侧、北侧埋有市政雨水及污水管道,其中雨水管道直径为800mm,管底黄海高程为0.80m;污水管直径1200mm,管底黄海高程为-2.00m。雨水管道与污水管道距地下室外墙分别为8m、10m。西侧为小区道路,距离3.2m,基坑南侧为在建的京润二期1#-3#楼及1#地下室。
三、基坑支护工程监理控制重点
针对本工程特点,在嘉兴京润二期基坑支护工程中针对工程实际情况,主要对以下几方面进行了重点监理控制。
1、专项方案的审查
①根据建质[2009]87号关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的文件要求,本工程基坑土方开挖、基坑围护、降水属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围,应当由施工单位组织召开专家论证会,对本工程基坑施工专项方案进行论证,这是我们监理单位在基坑施工前重点监督的。
②专项方案经论证后,要求施工单位根论证报告修改完善专项方案,并经施工单位技术负责人签字,再报我监理项目部总监理工程师审查,经审查同意签认后,还要报送建设单位项目负责人签字后,再组织实施。
2、材料及设备控制
所有进场材料、机具必须通过监理检人员查验收,对钢筋、水泥除有厂家质量证明文件外,监理人员还应进行现场见证取样复试,确保材料质量合格,SMW工法桩机、旋喷桩机、经纬仪、水准仪等都要求提供设备出厂合格证,年检合格证明。
四、施工阶段监理内容
1、SMW工法桩施工监理
①地下室基础平面放样,核对基坑围护范围,要求清除浅部地下障碍物等不良地质现象;围护结构施工前应根据结构施工图进行复核,准确无误后方可施工;
②三轴搅拌桩Ф850@600,本幅桩内桩身搭接250mm;二幅桩之间套孔施工,桩位定位偏差不超过5cm,桩径偏差不超过1cm,垂直度偏差不超过0.5%;
③控制钻具下沉及提升速度,下沉速度不大于1m/min、提升速度不大于2m/min;桩体施工必须保持连续性,相临桩施工间隔不得超过12h,钻进时注浆量为额定浆量的70~80%。水泥掺量不小于20%,水灰比为1.5~2.0;
④搅拌桩制作后应立即插入H型钢,时间间隔不超过30分钟;型钢插入前应检查其平整度与接头焊缝质量;型钢插入应采用定位导向架,以保证型钢垂直度,型钢插入误差按相应的规程控制;
⑤H型钢插入前必须涂刷减摩剂,以确保能顺利拔出;H型钢宜采用整材,当因施工需要采用分段焊接时,应采用坡口焊接,焊接等级为二级,相邻型钢的接头位置应错开,避开受力不利处;
⑥搅拌桩体达到28天龄期后,应钻孔取芯测试其强度,见证取样送检,其抗压强度不小于1.5MPa,检查桩的数量应不少于已完成桩数的2%,检测符合要求后方可进行土方开挖。
⑦现场施工第一批桩(不少于3根)须始终在监理人员检查下施工。检查内容:水泥投放量、水灰比、比重、浆液泵送时间、钻头下沉及提升时间、标高垂直度控制方法。
2、旋喷锚桩施工监理
①Ф500斜向旋喷锚桩采用P.O42.5水泥,水泥掺入量20%,水灰比0.7,旋喷搅拌的压力为20-25MPa,扩大头段(2.0M)的旋喷搅拌的进退次数比桩身增加二次,以保证扩大头的直径,水泥搅拌应拌合均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆初凝前用完。
②旋喷锚桩施工必须按照分段、分层开挖,分层厚度必须与施工工况结合,下层土方开挖时,上层锚桩必须7天以上的养护时间并已张拉锁定;
④旋喷锚桩内插钢绞线,应进入旋喷桩底,钢绞线插入定位误差不超过30mm,底部标高误差不大于20cm。钢绞线在桩外的预留长度不下于0.7m,以便张拉与回收;锚头用冷挤压法与锚盘进行固定;旋喷锚桩养护7天且压顶梁强度达到70%后方可进行张拉锁定;
⑤采用高压油泵和穿心千斤顶进行张拉锁定。正式张拉前先用20%锁定荷载(按每根钢绞线60KN确定)预张拉一次,再以50%、100%的锁定荷载分级张拉,然后超张拉至110%锁定荷载,在超张拉荷载下保持5分钟,观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定。若达不到要求,应在旁边补桩;
⑥锚桩的试验与检测:在正式施工前应先进行非工作锚桩的抗拔试验,测定锚桩的极限锚固力,试桩数量不少于3根。工作锚桩的抗拔承载力《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)的相关规范要求进行检测。 3、钢筋砼冠梁及腰梁施工监理
①钢砼构件冠梁采用C30混凝土浇筑,主筋净保护层厚度30mm。钢砼构件采用开槽支模浇筑,支撑地膜须平整、可靠,按中心受压构件要求控制纵向轴线偏差,防止在浇捣时产生变形;应以30~50m长度分段浇筑,以减少混凝土的收缩。
②钢筋砼冠梁达到设计强度的100%以后方可开始(或继续)挖土;
③腰梁安装前,应先在该道旋喷锚桩的水平位置上下各50mm范围内的水泥土搅拌桩上切出水平槽,切槽深度能使腰梁与H型钢密贴,若腰梁与H型钢之间存在间隙,间隙处应用垫块或C30细石混凝土填实。
4、护坡面层施工监理
①采用分段开挖,开挖长度控制在15米以内。铺设钢筋网,间距要符合设计Ф6.5@200双向要求。
②喷射砼至设计厚度。采用干喷法,强度为C20,水泥采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥。厚度80mm,分二次喷射,第一次喷射20mm-30mm厚砼后铺设钢筋网,再喷射剩余砼层面。水量控制在最小回弹率为宜。
③喷射混凝土时,喷头应垂直喷面,保持0.60-1.0m的距离。喷射手要控制好水灰比,使混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或流淌现象。
④喷射混凝土终凝2h后,定期进行喷水养护,养护时间长短取决于气温。
5、土方开挖施工监理
①施工顺序:放坡开挖上部2m并施工面层----施工第一道锚桩、施工压顶梁并张拉锁定锚桩----分层开挖至第二道锚桩下0.5m,施工第二道锚桩、安装腰梁并张拉锁定,分层开挖至第三道锚桩下0.5m,施工第三道锚桩、安装腰梁并张拉锁定----分层开挖至坑底;
②土方开挖应遵循"分层分段开挖、开槽施工锚桩、严禁超挖"的原则,压顶梁下每层挖深不大于1.5m,分段长度不大于20m,坑底留300mm厚土层,采用人工铲除整平,并防止坑底土体扰动;开挖至设计标高后,应及时浇筑垫层,垫层浇至围护桩边。
6、基坑止排水施工监理
①基坑止水:因SMW工法桩中三軸水泥搅拌桩止水效果较好,即在基坑外围设置了止水帷幕。
②在开挖前,基坑坑顶需修整,靠近基坑坡顶宽1~2m的地表适当垫高,里高外低,修整后修筑300×300mm砖砌排水沟截流,基坑附近地面因变形而开裂时应及时修补,防止地表水向地下渗透对基坑稳定产生不利影响。
③在土方开挖至底板时,在围护桩边约0.3~0.5M处设置300×300水泥砂浆抹面排水沟。根据设计要求在基坑四角及中间段每隔30米设置一个地表集水井,尺寸为800×800×800mm,将积水汇集到集水井后采用电动单级离心自动清水泵抽排。
五、结论
SMW工法桩可止水,也可支护,可减少降水对周边建筑物的不利影响;另一方面旋喷桩施工,配合冠梁、腰梁对基坑支护有加强作用,更加增加了基坑支护的可靠度。在实际监理工作当中,施工单位往往认为基坑支护为临时性设施,发挥功效时间较短,容易忽视施工质量,不按照规范及设计方案执行,偷工减料,如减少水泥用量、型钢长度、钢绞线长度、护坡砼层厚度等等,给基坑安全带来较大隐患。
综上所述,我们监理人员如何做好深基坑工程监理工作,不断要做好事前控制、事中控制,事后控制,还要从管理和技术上做通盘考虑,如果做好以上几点,本着对社会、对业主负责的态度与责任,严格监理,才能确保基坑工程的质量与安全。
【关键词】 基坑支护;方案;监理
一、工程概况
1、嘉兴市京润二期二标段项目位于嘉兴市秀洲区秀园路以西,洪贤路以南,本工程包含有办公楼及2#地下室,其中办公楼26层,地下室2层,基坑开挖面积约7952平方米。
2、地下室一层底板面标高为-4.55米,地下室二层底板面标高为-8.35米,底板垫层底标高为-9.10米,地梁垫层底标高为-9.35米,周边承台垫层底标高为-9.90米,电梯井最大落差为1.8米,基坑主要开挖深度为9.20米,整个基坑周长约为300米。
3、该基坑设计开挖深度为9.20m,周围环境较复杂,本基坑等级为一级基坑。
4、基坑支护主要采用SMW工法桩+Ф500旋喷锚桩和冠梁压顶作为支护结构。
二、场地工程地质及周边环境概况
本工程基坑地質情况以粘土、淤泥质粘土地、砂质粘土为主。基坑东侧、北侧埋有市政雨水及污水管道,其中雨水管道直径为800mm,管底黄海高程为0.80m;污水管直径1200mm,管底黄海高程为-2.00m。雨水管道与污水管道距地下室外墙分别为8m、10m。西侧为小区道路,距离3.2m,基坑南侧为在建的京润二期1#-3#楼及1#地下室。
三、基坑支护工程监理控制重点
针对本工程特点,在嘉兴京润二期基坑支护工程中针对工程实际情况,主要对以下几方面进行了重点监理控制。
1、专项方案的审查
①根据建质[2009]87号关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的文件要求,本工程基坑土方开挖、基坑围护、降水属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围,应当由施工单位组织召开专家论证会,对本工程基坑施工专项方案进行论证,这是我们监理单位在基坑施工前重点监督的。
②专项方案经论证后,要求施工单位根论证报告修改完善专项方案,并经施工单位技术负责人签字,再报我监理项目部总监理工程师审查,经审查同意签认后,还要报送建设单位项目负责人签字后,再组织实施。
2、材料及设备控制
所有进场材料、机具必须通过监理检人员查验收,对钢筋、水泥除有厂家质量证明文件外,监理人员还应进行现场见证取样复试,确保材料质量合格,SMW工法桩机、旋喷桩机、经纬仪、水准仪等都要求提供设备出厂合格证,年检合格证明。
四、施工阶段监理内容
1、SMW工法桩施工监理
①地下室基础平面放样,核对基坑围护范围,要求清除浅部地下障碍物等不良地质现象;围护结构施工前应根据结构施工图进行复核,准确无误后方可施工;
②三轴搅拌桩Ф850@600,本幅桩内桩身搭接250mm;二幅桩之间套孔施工,桩位定位偏差不超过5cm,桩径偏差不超过1cm,垂直度偏差不超过0.5%;
③控制钻具下沉及提升速度,下沉速度不大于1m/min、提升速度不大于2m/min;桩体施工必须保持连续性,相临桩施工间隔不得超过12h,钻进时注浆量为额定浆量的70~80%。水泥掺量不小于20%,水灰比为1.5~2.0;
④搅拌桩制作后应立即插入H型钢,时间间隔不超过30分钟;型钢插入前应检查其平整度与接头焊缝质量;型钢插入应采用定位导向架,以保证型钢垂直度,型钢插入误差按相应的规程控制;
⑤H型钢插入前必须涂刷减摩剂,以确保能顺利拔出;H型钢宜采用整材,当因施工需要采用分段焊接时,应采用坡口焊接,焊接等级为二级,相邻型钢的接头位置应错开,避开受力不利处;
⑥搅拌桩体达到28天龄期后,应钻孔取芯测试其强度,见证取样送检,其抗压强度不小于1.5MPa,检查桩的数量应不少于已完成桩数的2%,检测符合要求后方可进行土方开挖。
⑦现场施工第一批桩(不少于3根)须始终在监理人员检查下施工。检查内容:水泥投放量、水灰比、比重、浆液泵送时间、钻头下沉及提升时间、标高垂直度控制方法。
2、旋喷锚桩施工监理
①Ф500斜向旋喷锚桩采用P.O42.5水泥,水泥掺入量20%,水灰比0.7,旋喷搅拌的压力为20-25MPa,扩大头段(2.0M)的旋喷搅拌的进退次数比桩身增加二次,以保证扩大头的直径,水泥搅拌应拌合均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆初凝前用完。
②旋喷锚桩施工必须按照分段、分层开挖,分层厚度必须与施工工况结合,下层土方开挖时,上层锚桩必须7天以上的养护时间并已张拉锁定;
④旋喷锚桩内插钢绞线,应进入旋喷桩底,钢绞线插入定位误差不超过30mm,底部标高误差不大于20cm。钢绞线在桩外的预留长度不下于0.7m,以便张拉与回收;锚头用冷挤压法与锚盘进行固定;旋喷锚桩养护7天且压顶梁强度达到70%后方可进行张拉锁定;
⑤采用高压油泵和穿心千斤顶进行张拉锁定。正式张拉前先用20%锁定荷载(按每根钢绞线60KN确定)预张拉一次,再以50%、100%的锁定荷载分级张拉,然后超张拉至110%锁定荷载,在超张拉荷载下保持5分钟,观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定。若达不到要求,应在旁边补桩;
⑥锚桩的试验与检测:在正式施工前应先进行非工作锚桩的抗拔试验,测定锚桩的极限锚固力,试桩数量不少于3根。工作锚桩的抗拔承载力《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)的相关规范要求进行检测。 3、钢筋砼冠梁及腰梁施工监理
①钢砼构件冠梁采用C30混凝土浇筑,主筋净保护层厚度30mm。钢砼构件采用开槽支模浇筑,支撑地膜须平整、可靠,按中心受压构件要求控制纵向轴线偏差,防止在浇捣时产生变形;应以30~50m长度分段浇筑,以减少混凝土的收缩。
②钢筋砼冠梁达到设计强度的100%以后方可开始(或继续)挖土;
③腰梁安装前,应先在该道旋喷锚桩的水平位置上下各50mm范围内的水泥土搅拌桩上切出水平槽,切槽深度能使腰梁与H型钢密贴,若腰梁与H型钢之间存在间隙,间隙处应用垫块或C30细石混凝土填实。
4、护坡面层施工监理
①采用分段开挖,开挖长度控制在15米以内。铺设钢筋网,间距要符合设计Ф6.5@200双向要求。
②喷射砼至设计厚度。采用干喷法,强度为C20,水泥采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥。厚度80mm,分二次喷射,第一次喷射20mm-30mm厚砼后铺设钢筋网,再喷射剩余砼层面。水量控制在最小回弹率为宜。
③喷射混凝土时,喷头应垂直喷面,保持0.60-1.0m的距离。喷射手要控制好水灰比,使混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或流淌现象。
④喷射混凝土终凝2h后,定期进行喷水养护,养护时间长短取决于气温。
5、土方开挖施工监理
①施工顺序:放坡开挖上部2m并施工面层----施工第一道锚桩、施工压顶梁并张拉锁定锚桩----分层开挖至第二道锚桩下0.5m,施工第二道锚桩、安装腰梁并张拉锁定,分层开挖至第三道锚桩下0.5m,施工第三道锚桩、安装腰梁并张拉锁定----分层开挖至坑底;
②土方开挖应遵循"分层分段开挖、开槽施工锚桩、严禁超挖"的原则,压顶梁下每层挖深不大于1.5m,分段长度不大于20m,坑底留300mm厚土层,采用人工铲除整平,并防止坑底土体扰动;开挖至设计标高后,应及时浇筑垫层,垫层浇至围护桩边。
6、基坑止排水施工监理
①基坑止水:因SMW工法桩中三軸水泥搅拌桩止水效果较好,即在基坑外围设置了止水帷幕。
②在开挖前,基坑坑顶需修整,靠近基坑坡顶宽1~2m的地表适当垫高,里高外低,修整后修筑300×300mm砖砌排水沟截流,基坑附近地面因变形而开裂时应及时修补,防止地表水向地下渗透对基坑稳定产生不利影响。
③在土方开挖至底板时,在围护桩边约0.3~0.5M处设置300×300水泥砂浆抹面排水沟。根据设计要求在基坑四角及中间段每隔30米设置一个地表集水井,尺寸为800×800×800mm,将积水汇集到集水井后采用电动单级离心自动清水泵抽排。
五、结论
SMW工法桩可止水,也可支护,可减少降水对周边建筑物的不利影响;另一方面旋喷桩施工,配合冠梁、腰梁对基坑支护有加强作用,更加增加了基坑支护的可靠度。在实际监理工作当中,施工单位往往认为基坑支护为临时性设施,发挥功效时间较短,容易忽视施工质量,不按照规范及设计方案执行,偷工减料,如减少水泥用量、型钢长度、钢绞线长度、护坡砼层厚度等等,给基坑安全带来较大隐患。
综上所述,我们监理人员如何做好深基坑工程监理工作,不断要做好事前控制、事中控制,事后控制,还要从管理和技术上做通盘考虑,如果做好以上几点,本着对社会、对业主负责的态度与责任,严格监理,才能确保基坑工程的质量与安全。