閔祥芝
上海三維工程建設咨詢有限公司 上海 200060
近幾年,隨著我國經濟社會的快速發展,城市化進程不斷加快,提供給城市發展的土地資源和空間日益緊張,受各種資源的限制,城市越來越多的向地下空間發展,使深基坑工程得到廣泛應用。作為一名監理從業者,應盡快適應這種發展趨勢,廣泛學習各種相關知識,積累相關經驗,以利于在今后監理工作中加以運用。以上海某高校科研實驗樓工程實例,針對深基坑工程施工質量安全進行論述,以提高深基坑的施工監理控制能力,確保工程順利進行。
上海某高校科研實驗樓項目,總建筑面積34542㎡,地下共一層,基坑開挖面積7923㎡,圍護結構周長407m,一般區域基坑開挖深度5.90m,局部落深區域開挖深度7.25m(不計承合、落深坑),圍護結構距離建筑物最小距離約 5.7m。基坑工程安全等級為二、三級,環境保護等級除南側為二級外,其余三側為三級。圍護結構采用φ850@600三軸水泥土攪拌樁內插H型鋼,采用套接一孔法施工。基坑內設置1道鋼筋混凝土水平支撐,采用鋼格構立柱與鉆孔灌注立柱相結合的型式。坑內加固采取Ф700@500雙軸水泥土攪拌樁進行施工,與止水三軸樁之間采用壓密注漿填充,確保高低差的邊坡土體穩定。項目區域內潛水在自然地面下0.5m,采用真空深井泵降水措施。
深基坑施工前,督促并參加建設單位組織的項目及周邊環境檢查。建設單位組織校后勤處、校園管理辦、校保衛處等單位會同監理單位、施工單位共同對可能受到基坑施工影響的相鄰建(構)筑物、道路、管線及其他校內基礎設施等,或者其他可能發生爭議的事項進行檢查,協調制定安全保護措施,做好相關記錄,必要時拍攝影像資料留存。
參加技術交底會議之前,組織監理人員對勘查文件及基坑圖紙進行全面細致的了解,對基坑施工相關的主要部位及環節質量安全風險因素進行判別,為會議做好技術準備。
建設單位組織基坑工程勘察、設計單位,按照規定向基坑工程施工、監理、監測單位等現場技術人員進行專項技術交底,并對基坑工程風險因素進行判別,提出相應的安全技術措施,利于施工過程中各單位的風險管控。會議時,監理單位應協助建設單位建立基坑工程各相關單位聯系人制度,做到信息傳遞暢通,發生險情時及時研判處理。
本項目一般區域基坑深度5.9m,屬于超過一定規模危險性較大的分部分項工程,深基坑施工方案需要施工單位組織專家對方案進行論證[1]。
深基坑施工方案專家論證前,監理單位應組織人員對其進行審查,重點審查以下內容:(1)審查編制程序是否符合相關規定。(2)審查方案編制依據是否齊全、現行、有針對性。(3)審查各階段施工現場平面布置,臨時道路、水電布置、塔吊選型及位置、出土路線等應滿足工程施工開展的需要。(4)審查各分項工程的施工方案是否嚴格按照圖紙施工內容編制,是否符合規范、標準等的規定,施工流程及施工方法是否符合施工順序和工藝要求。(5)審查施工進度是否符項目工期要求,計劃施工內容是否有遺漏,關鍵線路是否合理,勞動力、材料設備、機械等資源供應是否滿足進度計劃需求。(6)審查保證施工質量和安全的技術保證措施是否有針對性,并應符合工程建設強制性標準。(7)審查應急預案是否有適用性和可操作性。
根據上海市危大工程安全管理實施細則,深基坑施工方案經監理初步審查簽署意見后,施工單位組織相關專業的專家進行論證,專家組出具了施工方案論證意見。根據專家意見,施工方逐條整改完善,監理簽署正式審查意見,經專家組同意后出具施工方案論證報告。
方案實施前,施工單位項目技術負責人應當向施工現場建設單位負責人,施工單位項目經理、安全員、質量員等主要管理人員,監理單位總監、專業監理工程師等管理人員進行方案交底。施工現場管理人員應當向作業人員進行施工組織和安全技術交底,并由雙方和項目安全員共同簽字確認。
建設單位委托符合資質條件的第三方監測單位進場時,應組建項目監測機構,同時把項目人員資格及監測方案報監理審查。監理應對人員資格、布設監測點、檢測數據反饋渠道等進行審查,保證基坑工程施工涉及到監測項目和對象實施有效監測。監測點布設后應報監理單位驗收。
監理根據監理規劃、深基坑施工方案、施工合同、圖紙等編制有針對性的深基坑施工監理細則,監理細則由項目總監審批,是指導監理工作的操作性文件。監理細則編制審批后,及時向監理機構人員、施工單位管理人員進行細則交底[2]。
(1)深基坑工程施工前,監理單位會同建設單位、施工單位對深基坑施工條件進行驗收,施工條件應包括前期管理程序及環境、人員、設施設備等保障措施。本基坑屬于危大工程,要求施工單位派技術、施工、質量、安全等職能部門相關負責人參加驗收。
(2)檢查施工單位制定的質量安全管理制度,督促落實“重要工序施工質量責任銘牌”等責任制規定,在施工現場顯著位置公告危大工程名稱、施工時間和具體責任人員,并在危險區域設置安全警示標志。
監理測量工程師對施工單位報送的施工控制測量成果及保護措施進行檢查復核,包括:(1)施工單位測量人員的資格證書、測量設備的檢定證書;(2)建設單位提供的基準點、施工平面控制網、基坑樁位軸線、標高定位等;(3)控制樁的保護措施[3]。
鋼筋、鋼材、水泥、混凝土、焊接材料等進場時,檢查進場材料的品種、規格、型號、數量、外觀質量、幾何尺寸等是否符合設計及規范要求,同時要全數檢查其質量合格證明文件。材料進場后,應按規定進行見證取樣和監理平行檢驗,抽樣檢測報告合格后方可用于項目施工。
基坑監測從基坑開挖開始,到基坑回填結束。監測頻率需符合設計及監測方案要求,在監測值的日變化量較大、達到報警值或遇不良天氣時,應加密觀測。每次觀測時監理應派人監督巡視,及時拿到監測數據并通報基坑工程參與各方。當監測結果達到設計報警值、監測數據變化較大或者速率加快、出現事故征兆時,應立即配合建設單位召開專項會議,會同施工單位和設計單位進行討論,提出對策意見,及時解決處理。
(1)施工前應在監理見證下做好不少于2根立柱樁的試樁工作,通過鉆孔灌注樁試樁復核地質情況,驗證施工工藝、施打順序,確定鉆頭型式,以及在不同地層中的鉆進速度和鉆進時的泥漿配比各種參數,成孔后的清孔方法和清孔時間、確定混合料配合比、坍落度、攪拌時間,形成檢驗數據后報監理單位同意方可實施后續施工[4]。
(2)成孔后清孔排渣時間一般不少于30分鐘,清孔后的泥漿比重應小于1.30,孔底沉淤厚度應符合設計及規范要求,監理應在施工自檢的基礎上用測錘進行復查,保證達到設計樁深。
(3)鋼筋籠、立柱制作完監理應進行隱蔽驗收,鋼筋籠查驗其長度、主筋直徑及數量、箍筋間距、焊接質量、保護層等,立柱查驗其長度、寬度、綴板間距、焊接質量等。立柱拼接時,拼接材料需用立柱角鋼相同型材,拼接角鋼長不小于1.0m,角鋼對接部分磨平,端面應水平,拼接處應另加綴板,拼接部位周邊應滿焊。底板澆注前,立柱必須焊接止水鋼板。
(4)灌注前使用橡皮球或采用水壓板作為隔水塞將混凝土與泥漿隔離,并應確保導管的密封性和完好性,防止在混凝土灌注過程中泥漿進入管內導致混凝土離析、堵管而造成斷樁事故。樁身混凝土應連續澆灌。澆灌過程應控制樁頂標高,一般按設計標高超灌600mm,施工時超灌頂面至自然地面間的空孔部分應立即用砂石回填。
3.4.2 水泥土攪拌樁及壓密注漿
(1)施工前應在監理的見證下做好不少于2根攪拌樁(三軸、雙軸各2根)的試樁工作,明確施工參數。
(2)三軸攪拌樁采用套接一孔法施工,雙軸攪拌樁采用兩噴三攪工藝。施工時制備好的漿液不得離析,泵送必須連續。因故擱置超過2h以上的拌制漿液應作廢漿處理。施工時因故停漿,應在恢復壓漿前將攪拌機提升或下沉0.5m后再注漿攪拌施工。相鄰樁施工間歇時間不應超過24h,當超過24h,對出現的冷縫應做明顯標記,并進行補強處理。鄰近的攪拌樁應嚴格控制施工速度,合理安排打樁順序,以減少攪拌樁施工的擠土作用。
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(3)型鋼應在攪拌樁施工結束后30min內插入,插入前必須檢查其直線度、接頭焊縫質量,型鋼插入應依靠自重插入,當插入有困難時可采用輔助措施下沉。
(4)型鋼拔除應在基坑回填密實后方可進行,型鋼拔除應采取措施避免產生對周圍主體結構以及管線的不利影響,及時注漿充填。
(5)壓密注漿漿液應采用攪拌機充分攪拌均勻,攪拌時間應小于初凝時間,漿液應經篩網過濾后才可泵送注漿。當鉆到設計深度后,應通過鉆桿注入封閉泥漿,直到孔口溢出泥漿方可提桿。當提桿至中間深度時,應再次注入封閉泥漿。
3.4.3 基坑降水
(1)監理應按照設計要求對布設點位、降水井的數量、直徑、井深進行復核。
(2)為防止孔口坍塌應采用護管進行保護,管外應用粘性土封堵、防止管外返漿造成孔口坍塌,護孔管應高出地面30cm。降水井成孔施工采用孔內自然造漿,防止孔壁坍塌,最后清孔至返出的泥漿內不含泥砂為止。
(3)封井應按照設計要求的順序進行,對于基礎底板澆筑前預留的井管,應將穿越基礎底板部位的過濾器更換為同規格的鋼管,鋼管外壁應焊接2道環形止水鋼板。
3.4.4 鋼筋混凝土圍檁及支撐
(1)在圍檁底模施工前,基底土方200mm范圍必須采用人工挖除,松軟處要夯實,保證地基土承載力。底膜采用混凝土墊層,上鋪乙烯薄膜做隔離層,挖土時及時清除。
(2)支撐鋼筋注意檢查與立柱連接處主筋設置是否符合設計要求,砼澆筑前應報監理對梁鋼筋、模板、支撐體系進行驗收,發現問題及時解決。
(3)支撐拆除應在相應區域梁板及可靠換撐形成且達到設計強度80%后進行。拆撐前應采取有效措施保護結構梁板、地下室外墻及支撐立柱,防止支撐拆除對結構構件產生不利影響。
3.4.5 土方開挖
(1)土方開挖前,由建設單位組織監理、施工、設計、勘查等單位共同對土方開挖條件進行驗收,同時邀請質監站進行過程監督。驗收通過后,由監理開具土方開挖令,方可進行土方開挖。
(2)挖土應嚴格按方案進行,遵循先撐后挖,分區分層的原則,不得超挖,坑底必須留置200-300mm厚土方用人工鏟除修平,開挖面各臺階之間的高差及放坡需符合規范要求。挖土到設計標高后,應在24小時內澆筑墊層,坑底不能長時間暴露。
(3)挖土機械嚴禁直接壓過支撐桿件,挖土機械通過支撐前,必須回填30cm厚土體,并鋪設道板架空后方可通行。挖土機械嚴禁碰撞工程樁、圍護樁、降水立管、支撐及立柱系統。
(1)監理應加強深基坑工程施工安全用電管理。深基坑施工照明、電箱的設置、電線的架設、各種電氣設備的使用均應符合電氣規范規定。
(2)對進場機械設備應進行檢查,需要檢測的設備出具第三方機構的復檢報告方可使用。過程中施工單位應派機械員進行專門管理和維護,定期或不定期的進行巡視檢查,嚴禁帶病作業。
(3)按方案要求在基坑周邊安裝工具式防護欄桿,懸掛安全警示標牌,設置夜間警示紅燈。在基坑邊沿適當位置設置供施工人員上下的專用梯道,并設置扶手欄桿和醒目標志,確保施工人員使用安全。基坑周邊及底部做好排水明溝,確保排水通暢。
(4)嚴禁在基坑周邊和棧橋上超載、超高堆物;嚴禁在基坑支撐上堆放材料和搭設卸料平臺或運行施工機械;嚴禁車輛在基坑周邊及棧橋上超載行使或停放。
(1)監理人員每日對施工現場進行定期或不定期的巡視檢查活動,檢查內容重點包括:施工單位管理人員履職、特種作業人員持證情況;使用的材料、設備檢測情況;施工機械設備工作狀態;施工作業情況;安全防護落實情況等。
(2)監理見證員應對施工單位進行的涉及結構安全的試塊、試件及工程材料現場取樣、封樣、送檢工作進行監督。其中三軸、兩軸水泥攪拌樁的樁身強度檢測需采用鉆取樁芯強度試驗來確定,取芯比例按圖紙要求,取芯后鉆孔立即注漿填充。
(3)監理應根據規范、監理合同及監理規劃等并結合工程特點編制平行檢驗方案,對工程實體、原材料等進行平行檢驗,采用量測、檢測、試驗等方法,記錄相關數據,分析檢驗結果、檢測報告結論等,提出相應建議和措施。
(4)監理工程師應對混凝土澆筑、攪拌樁噴漿、壓密注漿、土方開挖、砼支撐拆除等關鍵部位、關鍵工序實施旁站并做好記錄。
(5)監理工程師發現施工單位存在質量問題、安全隱患或未按方案施工時,應及時簽發監理通知單,要求施工單位整改。當發現可能造成質量安全事故的重大隱患或已發生事故時,征得建設單位同意后,總監理工程師應立即簽發工程暫停令,必要時向有關主管部門報送監理報告。
深基坑工程的施工過程存在諸多不確定因素,工序多、任務重、時間緊,如管理不當,容易發生質量安全事故,造成人員傷亡及嚴重經濟損失,產生惡劣的社會影響。希望作者對該深基坑項目監理控制的論述,能在今后的深基坑施工監理過程中,為監理同行提供參考和借鑒,確保工程質量,避免質量安全事故的發生。