深基坑支护工程监理

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2021-08-24 09:13 热度:

   为满足城市中地下车库的需要,高层建筑中地下室建设越来越普遍,致使基坑工程也越来越多,其开挖深度也越来越大。为保证深基坑施工不对周边建筑物、地下管线、周边环境及道路造成影响,基坑支护工程施工质量至关重要。而监理作为质量把关的重要责任主体应做好现场程序管理、工序验收以及最终子部分验收,最终保证基坑稳定安全。

深基坑支护工程监理

  2个监理项目均为深基坑:芙蓉生态新城三号安置小区(二期)土方开挖与基坑支护工程,占地面积约35 000 m2,基坑深度8 m;长沙县人民检察院办案用房和专业技术用房工程,占地面积虽不大,仅2 200 m2,但基坑深度较深,7~12 m(地势南低北高),均为2层地下室。支护方式均为支护桩加锚杆(索)或土钉、边坡喷护。

  1 专家论证

  根据住房和城乡建设部令[2018]第37号及建办质[2018]31号,上述2个项目均为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,应对专项施工方案进行专家论证,由施工单位组织。专家应从湖南省住建部门设立的专家库内随机抽取5名以上单数房建或岩土专业专家,岩土专业不少于2名专家。

  专家论证的内容为专项施工方案的完整性、可行性,论证其计算书及验算依据、施工图是否符合有关标准规范,论证其能否满足现场实际情况及保证施工安全。

  论证的参加人员须为建设、勘察、设计各项目负责人,总监理工程师与专业监理工程师,施工单位公司技术负责人(或其委托的代表)与项目负责人、技术负责人、方案编制人员、专职安全生产管理人员及相关人员。

  专项施工方案应先经监理审核,专家论证后施工单位需根据专家论证意见修改,再报监理审核批准后实施。

  2 支护桩监测

  支护桩可采用人工挖孔桩,也可采用旋挖钻。检察院项目由于支护桩离原办公楼仅3 m,考虑旋挖钻对原建筑物的影响,芙蓉生态新城三号安置小区(二期)则考虑施工成本,2个项目均采用人工挖孔桩。

  人工挖孔桩考虑施工人员的安全,每桩每天的掘进速度只能一模,由于2个项目地质条件尚可,每模按常规套筒长度设置为1 m(如遇到柔软土层或可能出现涌砂,则适当降低每节护壁高度)。一般每个班组为2人,工程量为3~5m/d。检察院项目支护桩31根,跳二挖一,每序次开挖10根,安排了3个班组,每个班组3根桩;芙蓉生态新城三号安置小区(二期)项目支护桩122根,跳一挖一,每序开挖61根,安排了15个班组,每个班组4根桩。这样保证每批桩每天掘进1 m,确保速度的匹配。

  人工挖孔桩安全风险较大,须加强施工安全管理。(1)为确保孔壁的稳定性,桩孔护壁混凝土每挖完1节应立即浇筑混凝土,然后进行人工浇筑,人工捣实。(2)人工挖孔桩混凝土壁厚不小于100 mm,不得低于桩身混凝土强度等级。上下节护壁间为多节护壁时,应使用钢筋拉结。(3)孔内须设有应急软爬梯,便于人员上下井。应使用吊笼、单轨吊车等安全可靠的施工工具并装有自动卡紧保险装置。不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。单轨吊车宜采用按钮式开关,且应在其安全起吊能力符合要求后施工。(4)每日开工前须检查安全防护措施是否完善,检测井下是否有毒有害气体。若桩孔开挖深度超10 m,应设置专用向井下送风设备,以使空气对流加强,同时风量应控制在25 L/s以上,特殊情况下应输送氧气,以防有毒气体危害。施工过程中上、下人员应轮换作业,且人员之间应相互观察动态,及时响应,有效预防发生安全事故。(5)在孔口四周设有配备0.8 m高围栏围护的护栏;挖出土石方后应及时将其从孔口运走,孔口四周1 m范围内不得存放;机动车辆通行不能影响井壁安全。(6)因地下潮湿,为保障用电安全,须采用低压低于12 V的灯具进行照明。(7)吊具不得用尼龙袋等软容器,而应选用结实的塑料桶,且不宜装得过满。(8)定期检查卷扬机的钢丝绳,不得有断丝现象。

  支护桩的作用是支护基坑侧壁土体不因基坑开挖而整体滑动、避免坑底土层隆起,因此桩位不能发生整体位移。所以桩的嵌固深度非常重要。即使到了持力层但未达到嵌固深度仍需继续开挖。检察院项目就出现了这种情况,离设计标高平均还差4~5 m,已到中风化,基本是坚硬无比石头。如再用人工开挖,效率极低,速度极慢,改用水磨钻,大幅提高了掘进速度。成孔以后,监理人员须逐一检查验收,全面测定桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直度,做好隐蔽验收记录。桩身直径容许偏差为±50 mm,垂直度为0.5%,桩的成孔、清孔须严格按相关规范进行施工,清孔后的孔底沉碴厚度不得大于200 mm。

  为防止钢筋笼变形,在其制作、运输、安装过程中应采取以下措施:纵向受力钢筋焊接接头应相互错开,接头搭接长度为35 D,且不小于500 mm;钢筋笼主筋间距偏差不大于10 mm,箍筋间距偏差不大于20 mm,钢筋笼直径偏差不大于10 mm,钢筋笼长度偏差不大于50 mm,主筋净保护层厚度为50 mm,容许偏差为10 mm,钢筋笼外侧需设置混凝土垫块,已确保钢筋保护层厚度;吊放入孔过程中不得碰撞孔壁,混凝土灌注过程中应将钢筋笼位置固定。

  支护桩混凝土浇筑时,起拔护筒应与混凝土灌注速度一致。拔护筒应符合以下规定:(1)灌注桩身时的浇筑高度应使用测绳测量,且应随灌随拔;(2)若灌注混凝土超过4 m,则应将护筒提升,且应使护筒底面位于已灌注混凝土2 m以下之处;(3)护筒拔出过程中,应使导管下口2 m处及导管内的桩身混凝土的和易性良好;(4)为配合提升,护筒拔出时宜使用振动锤,并随时监测护筒内混凝土下降数值。

  支护桩施工完成后应进行低应变动力检测试验,检测桩身的完整性,要求全数检测。

  冠梁施工前,须清理桩顶的残渣、浮土、积水,以保证桩头质量。桩头冲洗干净,调直桩顶钢筋。按设计要求做好场地高程定位的放线测放工作,保证冠梁标高和定位准确。

  3 土钉与锚杆施工监测

  为保证土钉与锚杆的抗拔承载力,其钻孔深度非常重要,监理须严格控制,逐根测量钻孔深度及土钉和锚杆的长度,钻孔深度比设计土钉或锚杆长度大500 mm以上。

  土钉与锚杆须进行防腐处理,保证其使用寿命。锚杆自由段钢绞线除锈后涂抹沥青船舶漆或润滑油2遍,并用沥青玻纤布缠裹2层。土钉钢筋与锚杆锚固段钢绞线除锈后,应使钢筋与钢绞线位于锚孔的中部,并确保水泥砂浆保护层厚度不小于20 mm。

  锚索从桩间土层穿过,严禁穿越支护桩身。芙蓉生态新城三号安置小区(二期)项目冠梁上安装锚索,切记将冠梁内锚索套管的端部包裹严实,避免混凝土灌入套管,造成锚索被混凝土固结,不能张拉,失去锚索的作用。

  锚杆施工采用二次注浆的工艺,并控制注浆压力与注浆时间间隙。一次注浆压力为2.5~5.0 MPa,二次注浆压力为0.45~0.55 MPa。二次注浆应在一次注浆形成水泥结石体强度达到5.0 MPa后进行。土钉注浆一次完成,压力为0.8 MPa。

  锚杆张拉须在锚杆固结体的强度达到强度设计值的75%且不小于15 MPa后,锚杆锚固前应按锚杆轴向拉力标准值的1.4倍进行张拉。在张拉值下的锚杆位移和压力表的压力应保持稳定,否则判定不合格。

  施工过程中,为便于施工管理及采购方便,锚杆的规格建议采用单一规格。检察院项目有12.7,15.2,17.8和21.6共4种规格,后因施工方便,变更为15.2和21.6 2种规格;而芙蓉生态新城三号安置小区(二期)项目只有15.21种规格。由于锚杆是成捆出厂的,不便零卖,这样减少了原材料浪费,节约了施工成本,也降低了现场抽样送检频次,简化施工管理。

  4 拉拔试验监测

  土钉和锚杆应进行拉拔试验,并专门制作试验锚杆、土钉。试验锚杆、土钉的所处的地质条件、材料、参数及施工工艺应与工程锚杆、土钉一致。

  应分别对锚杆、土钉进行验收试验与基本试验。锚固段注浆固结体强度达到强度设计值的75%或15 MPa后方可进行锚杆检测试验,注浆固结体强度达到强度设计值70%或10 MPa后方可进行土钉检测试验。

  工程锚杆、土钉须进行验收试验,其中占锚杆、土钉总量5%且不少于3根的锚杆应进行多循环张拉验收试验,其余部分则进行单循环张拉验收试验。单循环加载法,其加载分级和锚头位移观测时间应严格按JGJ 120—2012《建筑基坑支护技术规程》中表A4.2执行。

  基本试验确定锚杆、土钉极限抗拔承载力,每一典型土层中至少应有3个专门用于测试的非工程土钉和非工程锚杆,锚杆荷载不应小于预估破坏载荷,不应超过其极限强度标准值的0.85倍。土钉荷载检测值不应小于土钉轴向拉力标准值的1.3倍。基本试验采用多循环加载法,其加载分级和锚头位移观测时间应严格按JGJ 120—2012《建筑基坑支护技术规程》中表A2.3执行。

  5 基坑降排水监测

  (1)坡顶地面:基坑开挖后,须在坡顶距离坡顶外边线1 m处,设置1排横向截水沟,并且辅助以反坡措施、地表硬化,将以降水为主的地表水阻挡在基坑外,以防坡面被冲刷或雨水渗入。

  (2)坡面:采用喷射混凝土,以防坡面受地表水冲刷;同时应设泄水孔将土层中积水排出。泄水孔上下错开,梅花状布置。要求泄水孔根部需设置反滤层(冲洗过的圆砾或粗砂),泄水孔要包裹2层滤网,内层为细滤网,选用30~50孔/cm的黄铜丝布,外层为粗滤网,选用10~15孔/cm的铁丝布或尼龙丝布。但长沙县检察院项目靠近原办公楼一段不安装泄水孔,避免地下水排放,造成原办公楼的沉降。

  (3)基坑底:在基坑四周设置排水沟,并每隔30~50 m设置积水井,将汇入基坑的雨水、地下水集中抽排出场地。为克服人工抽排不及时的缺陷,建议每台水泵配置水位控制器,确保基坑积水及时抽排。

  6 土方开挖监测

  为保证基坑安全,土方开挖应坚持“分段支护,分层开挖”的原则。当支护结构强度达到开挖阶段的强度设计值,方可下挖。每次下挖前,均应对该段该层支护结构进行检验批验收,形成验收记录。

  基坑开挖过程中,为便于碴土车的行进,达到快速、安全出土的目的,车道的设置很关键。检察院项目因基坑较小,车道采用螺旋型车道。而芙蓉生态新城三号安置小区(二期)项目因基坑面积较大,则在基坑中部设置主车道,南北走向,分别沿东西向设置坡道。

  基坑开挖应严格按设计要求进行。机械开挖时应预留30~50 mm的土层进行人工开挖,严禁超挖。开挖标高到位后应立即进行垫层施工,对基坑进行封闭,防止水浸和暴露。芙蓉生态新城三号安置小区(二期)项目由于主体为后续施工单位,存在场地移交及施工间隙的问题,且土方及支护工程未垫层施工,监理单位及时下发工作联系单至建设单位,建议主体施工单位尽快进场施工,同时要求土方及支护工程施工单位在移交前加强抽排水。

  7 基坑监测

  由于地下土体性质、荷载条件、施工环境复杂性,仅根据地质勘察资料及室内土工试验参数来确定施工方案,往往会有很多不确定因素。对在施工过程中引发的土体性状、环境、临近建筑物及地下设施变化的监测已成为工程建设必不可少的重要环节。同时,也可指导正确施工,是避免事故发生的必要措施。当前基坑监测与设计、施工被列为深基坑工程质量保证的三大基本要素。

  (1)根据监测结果,提前预判危险,及时采取有效措施,以防出现环境事故或工程事故,从而有效地保障工程的安全性。

  (2)通过监测结果分析现场施工,为使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷,采用信息化反馈优化设计;为建设单位、设计单位、施工单位提供依据。

  (3)比较分析理论预测值与现场监测结果,通过反分析法得出更准确设计参数,修正理论公式,为下一阶段施工或其他工程设计施工提供依据。因此,基坑工程施工前须委托具有相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。监测单位的监测方案应经过专家论证。基坑监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。

  传统上,对基坑的监测可通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息来进行,但是人工检查方法在实际应用中有很多的局限性;监测所处环境复杂险恶,人身安全难以得到保障;长期监测造成长期投入的高成本;人工监测频率受限,受干扰因素多;测试数据难以评估结构健康状况,在特殊情况如极端天气条件下,难以获取有效数据。

  检察院项目采用北斗安全综合监测预警系统实行在线监测。通过智能化传感设备感知结构物信息,无须人员在场,实现全天候24 h实时监测,可测得大量的连续数据,并可提供任意时段报告。在特殊情况如极端天气条件,也可稳定获取有效的数据。当结构物出现异常时,系统能第一时间将预警信息以短信、邮件等方式通知相关管理人员。

  在第三方监测的基础上,施工单位依然要自行对进行基坑监测,并形成监测记录。检测单位要加强现场巡查,每日检查基坑周边的变形及沉降情况。

  8 结束语

  (1)深基坑工程施工前须严格按住建部令[2018]第37号及建办质[2018]31号要求,对专项施工方案及监测方案进行专家论证。

  (2)监理应做好现场程序管理、工序验收以及子部分验收,最终保证基坑稳定安全。

  (3)土方开挖应坚持“分段支护,分层开挖”的原则。

  《深基坑支护工程监理》来源:《建筑技术开发》,作者:肖耀军

文章标题:深基坑支护工程监理

转载请注明来自:http://www.sofabiao.com/fblw/ligong/jianzhusheji/46528.html

相关问题解答

SCI服务

搜论文知识网的海量职称论文范文仅供广大读者免费阅读使用! 冀ICP备15021333号-3