蘇毅斌廈門協(xié)誠(chéng)工程建設(shè)監(jiān)理有限公司(361000)
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深基坑施工監(jiān)理工作要點(diǎn)分析
蘇毅斌
廈門協(xié)誠(chéng)工程建設(shè)監(jiān)理有限公司(361000)
摘要:建筑深基坑工程的施工過(guò)程,其實(shí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。在具體的施工過(guò)程中,監(jiān)理人員應(yīng)切實(shí)做好監(jiān)督工作,使施工單位嚴(yán)格按照相關(guān)的程序來(lái)施工。在施工之前,施工單位應(yīng)首先做好工程的設(shè)計(jì)工作,并在嚴(yán)格遵守分層開(kāi)挖、先撐后挖、隨挖隨撐、對(duì)稱均衡和限時(shí)限量原則的基礎(chǔ)上,對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè),以便有效控制整個(gè)深基坑的施工過(guò)程,使其得以順利完成。
關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù)工程;控制;監(jiān)理
這些年來(lái),國(guó)內(nèi)的基本建設(shè)水平有了大幅度提高,房地產(chǎn)行業(yè)的景氣指數(shù)更是一路飆升,一系列高層和超高層建筑應(yīng)運(yùn)而生。為有效提升建筑的用地率,開(kāi)發(fā)商在綜合考慮國(guó)家在人防工程和基礎(chǔ)埋置深度方面的相關(guān)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,加大對(duì)多高層和超高層地下室的設(shè)計(jì)力度。
對(duì)當(dāng)下的許多建筑而言,地下室通常都有三四層,深度最大的可達(dá)到數(shù)十米。正因如此,在建筑的施工過(guò)程中,深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),但因其本身是一種臨時(shí)性建筑,主要為地下建筑的施工過(guò)程提供服務(wù)。因此,深基坑支護(hù)并不在建筑主體的施工范圍之內(nèi)。為有效控制其投資成本,加快施工進(jìn)度,無(wú)論是業(yè)主還是施工單位,通常都只重視深基坑支護(hù)的臨時(shí)性,而忽略了它的復(fù)雜性、重要性、事故的多發(fā)性和風(fēng)險(xiǎn)的隨機(jī)性。
業(yè)主和施工單位普遍認(rèn)為,在完成主體±0.00 m時(shí),若深基坑還未垮掉,問(wèn)題就算解決了,無(wú)需花費(fèi)更多的時(shí)間、精力,甚至是財(cái)力。而有的施工單位則將深基坑等同于一個(gè)大坑,只對(duì)坑壁進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。所以在深基坑的施工過(guò)程中發(fā)生事故的可能性大大增加,最終導(dǎo)致工期延誤,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的資金損失和人員傷亡。
作為業(yè)主和施工單位之外的第三方,監(jiān)理工程師肩負(fù)著重大的歷史使命,因此必須具備一定的公正性。監(jiān)理機(jī)構(gòu)不僅要在接到監(jiān)理任務(wù)之后,做好常規(guī)的質(zhì)量監(jiān)控工作,還應(yīng)結(jié)合工程的具體實(shí)際,做好方案的設(shè)計(jì)工作,切實(shí)以深基坑的具體實(shí)際為出發(fā)點(diǎn),做好質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)置和重點(diǎn)跟蹤,并在監(jiān)理目標(biāo)鎖定之后,及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題,并提出相應(yīng)的解決方案,將安全隱患扼殺在搖籃之中。
1.1設(shè)計(jì)方案及其審查
一般情況下,一個(gè)設(shè)計(jì)方案是否合理,將直接關(guān)系到整個(gè)深基坑支護(hù)工程的成敗。一個(gè)成功的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案,不僅要具備一定的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)合理性,在施工技術(shù)方面,還應(yīng)具備一定的可行性。國(guó)內(nèi)深基坑的起步時(shí)間相對(duì)較晚,設(shè)計(jì)還不成熟,甚至處于摸索階段。以2000年的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料為例,因設(shè)計(jì)方案不合理引發(fā)的施工質(zhì)量事故,在事故總數(shù)中所占的比例高達(dá)43%。深基坑支護(hù)存在的問(wèn)題主要包括:盲目設(shè)計(jì);地下水處理方法失誤;無(wú)證掛單設(shè)計(jì);荷值取值錯(cuò)誤;支護(hù)方案選擇不當(dāng)。
一個(gè)優(yōu)秀的基坑設(shè)計(jì),必須由一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員來(lái)完成。而作為一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員,必須具備材料力學(xué)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、理論力學(xué)、地基與基礎(chǔ)、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)等多學(xué)科知識(shí),并對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)特點(diǎn)和狀況了如指掌。只有在充分了解周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上,結(jié)合建筑的實(shí)際特點(diǎn),才能真正設(shè)計(jì)出一套極具經(jīng)濟(jì)性和合理性的深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)方案。
在工程施工之前,監(jiān)理單位應(yīng)首先對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審批,以明確其設(shè)計(jì)意圖,并與設(shè)計(jì)人員多溝通其中存在的問(wèn)題,以確保各個(gè)組成部分和各道工序之間的協(xié)調(diào)、有序進(jìn)行,使自身在咨詢、管理、監(jiān)督、控制方面的作用得以充分發(fā)揮。業(yè)主為有效降低投資成本,可能對(duì)深基坑支護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)存在一定的變差,以至于在具體的施工過(guò)程中,出現(xiàn)盲目指揮,甚至壓制監(jiān)理單位工作的情況。正因如此,監(jiān)理人員必須做好業(yè)主的思想工作,使其真正認(rèn)識(shí)到深基坑支護(hù)的重要性,并切實(shí)選擇一家有資質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)單位來(lái)完成整個(gè)工程的施工,從而有效避免掛靠設(shè)計(jì)院或不具備設(shè)計(jì)資質(zhì)的無(wú)證人員進(jìn)行方案設(shè)計(jì)[1]。
1.2分包單位的正確選擇
深基坑支護(hù)的施工一般應(yīng)由具有施工資質(zhì)與能力的專業(yè)分包隊(duì)伍組織施工。眾所周知,施工單位的技術(shù)力量、人員素質(zhì)是工程質(zhì)量能否保證的最重要的因素之一。監(jiān)理單位應(yīng)認(rèn)真行使權(quán)利,協(xié)助業(yè)主審查總包單位選定的專業(yè)隊(duì)伍,選擇社會(huì)信譽(yù)好、技術(shù)力量強(qiáng)、施工經(jīng)驗(yàn)豐富的分包單位,防止層層轉(zhuǎn)包、層層扒皮,最終質(zhì)量不合格的情況出現(xiàn)。
1.3施工組織設(shè)計(jì)的審定
施工組織設(shè)計(jì)是指導(dǎo)施工的重要文件,真正能指導(dǎo)施工的施工組織設(shè)計(jì)是必須認(rèn)真編制的。而現(xiàn)在建筑市場(chǎng)上往往做不到,經(jīng)常是這個(gè)工程的施工組織設(shè)計(jì)照搬別的工程現(xiàn)成的施工組織設(shè)計(jì),頂多改個(gè)工程名稱、工程概況。有的雖說(shuō)是按具體工程實(shí)際情況編制的,但由于種種原因粗制濫造、簡(jiǎn)單潦草,基本無(wú)指導(dǎo)意義。為此,監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)理規(guī)范的要求,對(duì)施工單位提交的施工組織設(shè)計(jì)認(rèn)真審核,提出修改意見(jiàn),要求施工單位在修改完善后按程序申報(bào),總監(jiān)審批合格后方能施工。
審核內(nèi)容主要有:
1)基坑的支護(hù)體系;
2)基坑開(kāi)挖方式;
3)施工平面圖、降水措施、監(jiān)測(cè)布置的合理性等。
1.4施工過(guò)程控制
作為項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵階段,深基坑支護(hù)必須在監(jiān)理規(guī)劃的指導(dǎo)下,由監(jiān)理單位來(lái)完成專項(xiàng)施工方案(針對(duì)工程重要和關(guān)鍵項(xiàng)目進(jìn)行的設(shè)計(jì))的審核,尤其是要針對(duì)一系列突發(fā)事件,制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。在具體的審核過(guò)程中,監(jiān)理單位不僅要充分分析地質(zhì)勘探資料和當(dāng)?shù)氐乃摹夂驐l件,還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕l件和施工人員的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[2]。至于控制點(diǎn)的設(shè)置,應(yīng)注意:
1)深基坑支護(hù)工程,其實(shí)是一項(xiàng)多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程,可有效地將挖土、擋土、防水和維護(hù)等復(fù)雜技術(shù)集為一體。若其中的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤,將使整個(gè)施工受到影響,甚至導(dǎo)致一系列事故的發(fā)生。由此可見(jiàn),施工質(zhì)量的高低,在很大程度上取決于施工單位,而不是監(jiān)理單位。因此,監(jiān)理人員必須認(rèn)真監(jiān)督施工單位的施工過(guò)程,使其能嚴(yán)格按照相關(guān)的施工規(guī)程、技術(shù)規(guī)范要求來(lái)施工,真正做到“過(guò)程有控制,施工要點(diǎn)有方案”。
在土方開(kāi)挖方案確定之前,應(yīng)首先對(duì)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、周圍建筑物和地下設(shè)施情況進(jìn)行分析,針對(duì)特殊情況,應(yīng)進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì),如:針對(duì)膨脹土地區(qū),不應(yīng)在雨季開(kāi)挖。無(wú)論是挖土高差過(guò)大,還是挖土進(jìn)度過(guò)快,都可能導(dǎo)致原有土體的失衡,以至于其抗剪強(qiáng)度大大降低,最終出現(xiàn)土體水平滑移的現(xiàn)象,甚至引發(fā)坍塌事故。
2)一般而言,地下水位較高的地區(qū),其深基坑周圍的土體大多具有較好的止水效果。而對(duì)整個(gè)深基坑工程的施工過(guò)程而言,地下水帶來(lái)的危害是極大的。地下水多源自于上層滯水、承壓水、潛水和雨水,甚至是基坑周邊的滲漏管道水,因其來(lái)源較為復(fù)雜,施工單位在設(shè)計(jì)止水方案時(shí)應(yīng)慎之又慎。尤其要從工程的排水、降水和防水三個(gè)方面入手,充分結(jié)合地質(zhì)勘察部門提供的相關(guān)資料,對(duì)地下水的具體成因進(jìn)行深入分析,并了解深基坑的周邊環(huán)境,而不能簡(jiǎn)單地通過(guò)抽水來(lái)實(shí)現(xiàn)深基坑內(nèi)無(wú)水的目標(biāo)。須知,不停地抽水將導(dǎo)致基坑周邊的土體流失,周圍的建筑物也將出現(xiàn)不均勻沉陷,甚至是坑底流沙和管涌等現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致工程的施工難度大大增加,工期被大大拖延,最終產(chǎn)生不必要的損失。
作為高水位地區(qū)深基坑支護(hù)工程施工過(guò)程中一種常用的止水措施,常用施工方法主要包括:漿噴深層攪拌法;壓力注漿法;高壓噴射注漿法;粉噴深層攪拌法。以某項(xiàng)目為例,它采用的是漿噴深層攪拌法,其止水效果不甚理想,在深基坑開(kāi)完之后,滲水現(xiàn)象較為嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)分析,止水效果較差的原因在于:止水帷幕的攪拌樁成樁質(zhì)量較差,只能以灌漿方法來(lái)代替,以至于工期被延誤,造價(jià)大大增加。鑒于此,在止水帷幕的施工過(guò)程中,應(yīng)切實(shí)注意以下幾點(diǎn):
①保證樁體質(zhì)量,注意水泥漿的摻加量,保證樁體攪拌均勻,樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度,避免樁頭出現(xiàn)攪而無(wú)漿的情況。在土層情況變異較大的地區(qū),攪拌樁的樁徑難以控制,容易導(dǎo)致止水失效。
②保證樁的搭接長(zhǎng)度和密實(shí)度,杜絕出現(xiàn)空洞、蜂窩及樁頭開(kāi)叉的現(xiàn)象。
③不能隨意在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上開(kāi)口,否則不僅會(huì)影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全,也破壞了止水帷幕,造成地下水的滲入。
3)深基坑支護(hù)的信息化管理
深基坑的施工易產(chǎn)生的主要問(wèn)題從根本上說(shuō)就是深基坑整體的剛度和穩(wěn)定性的問(wèn)題,即深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是否會(huì)變形,是否會(huì)產(chǎn)生沉降、水平方向的位移、傾斜,是否有裂縫,基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形,這些問(wèn)題的發(fā)生將直接導(dǎo)致深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的失敗?;羁又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的信息化管理主要手段是安排專業(yè)施工監(jiān)測(cè)人員對(duì)基坑現(xiàn)場(chǎng)及周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè),將基坑開(kāi)挖期間監(jiān)測(cè)到的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或巖土變位等情況,比照勘察、設(shè)計(jì)的預(yù)期性狀,動(dòng)態(tài)分析監(jiān)測(cè)資料,全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率,適宜對(duì)照?qǐng)?bào)警標(biāo)準(zhǔn),預(yù)測(cè)下一階段工作的動(dòng)態(tài),及時(shí)對(duì)施工中可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)報(bào),超過(guò)位移設(shè)定的預(yù)警值時(shí)可及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施排除危害,確保工程安全。
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要安排以下幾項(xiàng):
①支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移;
②支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降和裂縫;
③臨近建筑物、道路的沉降、傾斜和裂縫;
④基坑底隆起的觀測(cè)等。
以上監(jiān)測(cè)除每天進(jìn)行巡視和觀測(cè),一般8~10 m設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),關(guān)鍵部位適當(dāng)加密,開(kāi)挖后每3~5 d監(jiān)測(cè)一次,位移大時(shí)也適當(dāng)加密。
監(jiān)測(cè)結(jié)果要真實(shí)反映所測(cè)因素影響的動(dòng)態(tài)趨勢(shì),繪出變化曲線圖,傳達(dá)出險(xiǎn)情前兆信息,找出險(xiǎn)情發(fā)生的必要條件,如地質(zhì)特性、支護(hù)結(jié)構(gòu)、臨近建筑物、地下設(shè)施等,結(jié)合相關(guān)的誘發(fā)條件,如氣象條件、開(kāi)挖施工、地下水變化等,計(jì)算基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,科學(xué)決策,排除險(xiǎn)情。開(kāi)挖較深的基坑,還應(yīng)測(cè)試支撐的內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力達(dá)設(shè)計(jì)值90%時(shí)(或支撐變形達(dá)10 mm時(shí)),要及時(shí)采取防范措施[3]。同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工情況復(fù)雜,監(jiān)測(cè)點(diǎn)極易被破壞,要注意對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)。
4)突發(fā)事件的解決
建筑施工的過(guò)程是一個(gè)投資大、周期長(zhǎng)、參與人員多的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程中會(huì)發(fā)生很多不可預(yù)見(jiàn)的事情,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工更是如此。監(jiān)理人員要養(yǎng)成處變不驚的良好心理素質(zhì),事前作好突發(fā)事件出現(xiàn)的技術(shù)準(zhǔn)備。
一般情況下的突發(fā)事件有:
①基坑內(nèi)管涌、流砂;
②基坑支護(hù)局部出現(xiàn)成因不明的裂縫、沉降;
③氣象異常,出現(xiàn)連續(xù)多日的狂風(fēng)暴雨;
④相鄰工地的施工影響如降水、打樁、開(kāi)挖土方;
⑤地下障礙物妨礙基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕的施工等。
出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)通報(bào)業(yè)主并同設(shè)計(jì)、勘察、施工等相關(guān)單位商討解決問(wèn)題的辦法。
隨著高層和超高層建筑的發(fā)展,基坑的深度不斷增加,相應(yīng)的施工難度也增大。尤其在城市和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件差的地區(qū),施工難度就更大,監(jiān)理的責(zé)任也更大。監(jiān)理工程師更需要加強(qiáng)工程的監(jiān)督、控制的工作。
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