高層建筑深基坑工程變形監測質量及安全監理

杜錫明

高層建筑深基坑工程變形監測質量及安全監理

杜錫明

通過某大型高層建筑深基坑工程監測監理的介紹,分析了深基坑工程監測監理的事前、事中、事后控制的過程,從而實行深基坑工程變形監測全過程質量及安全監理,以確保基坑變形監測結果的準確性。

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隨著我國經濟高速發展,高層建筑大量涌現,深基坑工程越來越多,地下室建筑工程深基坑在開挖和暴露期間的安全,對確保整個工程順利施工和鄰近建(構)筑物,及市政設施(道路、各種管線等)的正常使用和安全至關重要。而在深基坑開挖時,經常會發生坑底回彈,隆起以及外地面下沉等現象,甚至基坑失穩,支護結構倒坍等事故。這類事件在工程上已屢見不鮮,在軟土地基中該類問題尤為嚴重。事故發生有多方面原因,既有巖土工程監測不完善,分析不準確,預報不及時的原因,也有監理監管不到位,發出錯誤的指令所造成,因而基坑工程監測監理日益顯示其重要性。所以實行基坑工程變形監測全過程質量及安全的監理,有著十分重要的意義。下面結合廣州國際商貿廣場基坑工程變形監測工程與同行探討。

1 工程概況

廣州國際商貿廣場工程,地處廣州市中山三路與較場西路交匯西北繁華地段,由兩幢超高層 65層和 28層塔樓及 6層 ～9層裙樓組成,其中地下室 4層,地下室底板設計標高為 -13.9m(相對 ±0.00)。基坑設計采用人工挖孔樁和噴錨支護結構體系。基坑開挖深度為 12.9m。基坑平面面積較大,形狀呈L形,四周均為道路和高層建筑,場地周圍分別埋設有電力、上水、煤氣、雨水、電信等地下管線。如基坑施工稍有不慎,極易給周圍環境造成影響和破壞。因此,需要對深基坑高層施工階段各工序的質量及安全進行嚴格監控。業主委托廣東建設工程監理有限公司監理。

2 監測監理的依據

為了使監理工作便于開始,首先收集國家、部、省、市建設主管部門轉發關于基坑工程監測等方面的法律、法規和規定。具體有廣州市建委轉發《廣州市深基坑工程管理暫行規定通知》;有關技術性文件：工程總平面圖、地形圖、與監測點布設有關的建筑物平面、立面、結構圖以及規劃部門提供的導線點、水準點;與本工程監測有關的施工組織設計;與本工程有關的工程地質、水文地質資料以及周圍環境資料;國家標準：《工程測量規范》《城市工程測量規范》《精密工程測量規范》GBT等。并且由項目總監理工程師編寫好的監理規劃,完善項目監理實施細則,以后的監理工作就以此作為依據。

3 協助業主委托施工單位

委托施工單位進行監測是監測監理重要的一環。施工單位選擇與否,直接關系到整個基坑安全是否有保證、可靠的信息。所以與甲方商討,特別對幾家有相應資質的監測單位進行考察、對比,并組織有關單位共同審查監測單位編寫的監測方案。具體包括對監測項目、監測方法以及精度要求、監測點布設、觀測周期、工序管理和記錄制度及信息反饋等作出評價,預測并確定最優方案。重要的控制測量在實施前期還要求監測單位提交文字方案。內容包括控制方法、圖形結構、操作方法及精度估算,監理工程師根據監測單位測量人員、設備及施測情況,結合設計要求及有關測量規范,最后選擇有實力、信譽高的監測單位,使業主滿意放心。

4 事前控制

1)本工程由于占地面積較大,基坑周邊又是高層住宅、變電房以及商業區,因此在監測之前,監理工程師首先對施工場地的基坑四周的住宅、道路、變電房、構筑物進行調研,如是否有裂縫、傾斜等,并測繪出其裂縫的位置、長度、寬度,傾斜的方位、傾斜度等,然后作記錄、拍照,并通知業主。對可能發生爭議的基坑四周情況,比如較接近基坑北面的綜合辦公樓、南面的工廠大樓以及東南角變電房等,建議業主委托房屋鑒定和公正單位進行鑒定和公正,避免日后與屋主之間發生可能的爭議。

2)監測點、基點埋設控制。基點、監測點的埋設是監測前控制的關鍵一環。首先基點的埋設必須遠離擬測基坑邊坡周圍,避開施工影響區。尤其這種供長期高精度施工測用的基點,必須牢固、可靠,可深式埋在新鮮的基巖面,或淺式埋設在沉降已穩定的建筑物(或構筑物)上,本工程施測單位起初沒有提交埋點方案圖,兩個基點均埋在北面基坑周邊不足 3m的圍墻處。由于圍墻與基坑相隔較近,基坑與圍墻發生整體位移、沉降,在觀測過程中,施工單位沒有準確測得基坑的位移和沉降量,后來經監理工程師發現后,指出問題的關鍵,最后建議基點埋設在遠離基坑邊坡且沉降較穩定的混凝土臺階處,滿足基點埋設要求。

3)監測儀器、設備的檢查。通常基坑在倒坍滑坡之前段時間,水平位移、垂直沉降量較小,不容易發現,若水平位移、垂直沉降量超過警戒值時,再采取加固防范措施則為時已晚。所以監測所用的儀器必須是精度高的精密儀器。在審查時,監理工程師要特別注意儀器選型要與觀測精度相適應,本工程基坑監測用的經緯儀建議用水平讀數量小格值不小于 1,一測回水平方向最大中誤差為 1.6,最后施測單位確定用T2級以上經緯儀并配紅線測距儀測距。而沉降觀測用N 3型精密水準儀配銦鋼水準尺。各種設備技術參數均滿足或超過基坑監測精度要求。

5 事中控制

1)基坑水平位移監測。

基坑變形監測包括水平位移觀測和垂直沉降觀測,監測過程中的監理主要是檢查觀測方法和技術指標是否符合要求。基坑變形監測的特點之一是工作繁瑣且重復較大,因此在工程質量控制方面承擔重要責任的測量工程師,把主要精力放在測量工作的重要環節上,以確保測量的準確性。測量監理工程師主要質量控制點是對施測單位布設的控制網的審核。就水平位移觀測的方法可采用坐標法和軸線法。坐標法應布設觀測控制網,其形式包括：三角網、導線網、邊角網,采用軸線控制時,軸線兩端應分別建立檢校點。控制點宜采用強制歸心的觀測墩,監測網應根據監測方案精度要求進行估算優化。網的主要技術要求應滿足工程測量規范的要求。

根據水平位移監測網的主要技術要求,結合基坑場地的特點：四周均有高層建筑物,在基坑周邊布設控制網顯然是不可取的。而施測單位用三角網形式布網,控制點建立在高層建筑物樓頂,通視條件良好,便于觀測,便于保存控制點,符合測量規定,也符合監理實施細則的原則。最后監理工程師經審核同意施測單位建立三角網形式,并對其布網作進一步優化。不但施工測量方便,監理復核也更直接明了。既保證精度,又提高工作效率。

2)基坑垂直位移監測。

垂直位移觀測點應布設成監測網。監測控制網又布設成閉合水準環、結點符合水準路線。垂直位移監測網應滿足工程測量規范的要求。

沉降觀測點的精度要求和觀測方法。根據工程需要應滿足工程測量規范的技術要求。

3)監理工程師對成果的檢校。

測量工作重在檢查,未經監理工程師檢查、復核、簽認的測量成果不得使用。首先監理工程師按監理規劃(或細則)要求,督促施測單位做好自檢工作,包括自測自檢及不同班組之間互檢工作,檢查內容包括內、外業。除此之外,監理工程師對重要的測量成果實行單獨復核,并且不同人員、設備換一種方法,換一個角度進行檢查,事實證明至關重要,這樣才能杜絕差錯。同時,由于實行了單獨復核制度,監理工程師對工程量的簽認也就有理有據、準確可靠。在廣州國際商貿廣場基坑監測中,監理工程師對施測單位的平面、高程控制成果都有分階段實施獨立復核,確保控制成果的正確性。

6 事后控制

1)基坑每次監測完畢后,必須督促施測單位及時整理監測成果。監測成果是監測工作最為重要的信息,是監測后控制的關鍵環節。

對每次監測成果的要求是：

a.設計各種觀測數據、采集記錄、計算表格、監測成果匯總表、監測進度表、監測時間變形和變形曲線圖,供監測和觀測數據處理成果登記用。

b.監測成果分析表式化、著重與警戒值比較和相關監測項目對比,變形發展趨勢預測。

c.設計監測成果信息流程和報警訊號緊急發送制度,以利有關各方及時了解監測動態和采取相應措施,避免工程事故和消除工程隱患。

2)審查監測單位提交的監測結果。

3)每月向業主提交監測監理月報,內容包括：監測進展情況和完成監測工作量,本月監測工作各受控內容的偏差情況和糾正偏差的措施、效果。

4)編寫監測監理總結報告。

[1]鄭 輝,趙志川.高層建筑深基坑工程監測的應用實踐[J].山西建筑,2010,36(13)：104-105.

Engineering deform ation inspection quality and safety inspection for high-rise building foundation engineering

DU Xi-m ing

Through an introduction on the engineering inspection for large-scale high-rise building foundation engineering,it analyzes the feed forward,concurrent,and feedback controlmethods of deep foundation engineering inspection,and realizes whole process quality and safety inspection for deep foundation engineering deformation inspection,with a view to guarantee the precision of foundation deformation inspection results.

high-rise buildings,deep foundation,deformation inspection,inspector

TU712.2

B

1009-6825(2011)03-0211-03

2010-09-22

杜錫明(1965-),男,高級工程師,國家注冊監理工程師,廣東建設工程監理有限公司,廣東廣州 510010