深基坑工程施工监理预控措施

深基坑工程施工监理预控措施〔提要〕结合工程实例简述深基坑围护工程施工监理的预控措施。〔关键词〕深基坑施工监理预控措施试作业一、工程概况厦门邮电大厦位于厦门市中心地区，湖滨南路延伸线与规划1号道路交汇口东测。该工程塔楼为一幢地上66层，高度为248.80m，直径为46m的圆形超高层建筑，裙楼6层，地下室3层，总建筑面积为157600平方米。大厦基础底板直接放置于花岗岩层上，埋深19.5m。基坑平面近似长方形，最大外形尺寸为116m×134.7m。本工程选用了支(灌注桩)、锚(锚杆)、喷(高压喷射水泥浆)复合构造型式，因而具备挡土、挡水双重功能，使基坑开挖和基础结构的施工能够安全顺利进行，并保证在基坑开挖到设计深度进行基础施工期间，维持基坑侧压力与支护结构的平衡状态。此时要求挡土支护结构不产生较大位移，影响既有建筑和周围环境，更不能导致挡土结构的失稳，而造成危害，同时要求不出现涌水、涌砂现象，影响土石方和基础的正常施工。二、地质状况拟建场地原为湾水域与厦门港海区的交界地段，地貌属海滩潮间带，以后经人工回填(填土厚度达3.8-10.4m)整平而形成目前地形。地面高度3.86-4.75m，地形比较平坦，场地西北部靠海。根据地质勘探揭示，场地地基主要分为6层，描述如下：地基层序号地基层名称地基层厚度1填土3.8-10.4m2淤泥0-4.8m3砂0-7.4m4、1-1花岗岩残积土0-6.6m4、1-2辉绿岩残积土4.2-5.3m5基岩三、工程特点3.1坑深本工程基底设计标高-19.5m，按现有自然地面应向下开挖18.2m，在填海造地滩涂处开挖如此深坑是不多见的。3.2土石方量大按招标文件所列，本工程土石方总量为274037.66立方米，其中风化花岗岩数量为112209.18立方米，土石方量如此之大，而石方比例如此之高，在高层建筑基坑开挖中也是不多见的。3.3地层复杂地质资料表明，地层上部土层与下部风化花岗层的接合面高低参差错落，形成同一开挖层可能同时出现填土、淤泥、砂及风化花岗岩，给开挖组织工作带来难度。3.4地下水丰富由于临近海边，场地地下水受潮汐海水影响，砂层中又有承压水，止水帷幕的施工质量至为重要，特别是风化花岗岩层中裂隙不明、水量不明，有可能出现裂隙涌水，需要有周密的预防措施。四、监理预控措施由于本基坑围护工程具有以上几个特点，基坑的平面尺寸和深度较大，为厦门市乃至福建省少见，且地层复杂、地下水丰富，因此施工难度大、技术复杂。现就本工程施工阶段监理的预控做法介绍如下。4.1建立由总监理工程师领导的监理班子，编制工程监理规划。根据地质勘探资料和当地水文、气候条件，结合厦门地区深基坑围护工程的一般做法，针对围护结构是地下建筑的关键工程，它对建设项目的质量和安全负有决定性的作用，所以对本基坑围护工程，以挡土和隔水二方面充分阐述监理方的观点和建议，供建设单位在决策时参考：(1)气候因素和海潮对土壤含水率的影响，它将改变土壤的物理力学性能，致使主动土压力增加较大；(2)本围护工程深基坑开挖需弃土石方25-26万m3，弃土的二次倒运、堆积以及机械、材料等地面荷载致使主动土压力增加；(3)16m高的静水压力的作用；(4)围护桩桩端放在中风化花岗岩层内，桩端与基坑开挖线理应留出足够的安全距离，以保证桩端的稳定性。但《厦门邮电大厦基坑围护设计》是沿着桩端管壁外侧垂直开挖，一则岩石爆破不可能像图示的那样整齐、平整；二则岩石因风化、节理发育，爆破后使桩端吊脚，影响围护桩的稳定；(5)后期土石方的开挖工作应避开春天梅雨季节，即3—4月份，以免遭受梅雨的不利影响。4.2规范并加强工程施工招标阶段监理，并负责进行施工招标代理工作。根据本工程的施工难度、技术复杂性，编制相应的工程招标文件、招标书和评标办法，邀请具有50层以上超高层施工经验和大型深基坑开挖经验的大型国家一级施工企业进行本工程的投标。协助建设单位组织招标阶段的答疑工作，坚持报价合理，工期适当，质量可靠，施工技术先进的原则，同时综合考虑投标单位的业绩、承包能力和社会信誉等因素，最后选定总体实力雄厚，对本工程的承建具有一定优势的中建三局承担本工程的施工任务，并签定严格的工程施工承包合同。4.3审查实施性施工组织设计和施工方案：4.3.1施工承包商应向项目监理部提交经上一级主管单位批准并签章的实施性施工组织设计。施工组织设计由项目总监理工程师负责组织审核，并在10天内将审核意见书面通知施工承包商，施工承包商应将补充修改意见报送总监理工程师复查。4.3.2工程的重要和关键项目，应要求施工承包商制定专项施工方案，报项目监理部审定后方可施工，针对本围护工程而言，主要有如下几项：(1)基坑土石方分层开挖、爆破、运输方案；(2)基坑排水方案；(3)摆喷止水帷幕施工必须避开海潮的高水位时间，由于施工条件受气候制约明显，与正常施工有区别，所以技术管理、后勤保障必须专项制订；(4)冲孔桩在钻头进入强、中风化花岗岩时，岩层面倾斜的处理方法，防止坍孔和制止流砂的施工方法，灌注水下混凝土的施工方案。(5)由于冲孔桩身混凝土在水下不利于胶结，往往产生局部桩身缩小，存在漏洞或裂缝，造成基础开挖局部漏水，所以务必制订如化学灌浆或长条钢板桩护壁帷幕等漏水抢险方案。4.4在每个分项工程正式施工前必须进行试作业：深基坑支护结构的设计与施工，涉及到几门学科的综合技术，是近几年来地基基础工程中的热点与难点，在缺乏规定和成熟经验的情况下，深基坑支护工程事故常有发生。在试作业过程中，必须进行详细的施工参数的记录工作，因为对于几种土组成复杂，差异悬殊的地基，冲孔桩施工工艺及高压喷射注浆处理的效果差别较大，不能一概而论，正如规范中所强调的应根据现场试验结果确定其适用范围。4.5分项工程施工阶段监理预控：4.5.1针对本工程各分项的专业化程度较高，如围护桩、摆喷止水帷幕，土石方爆破工程等，根据招标书文件规定，允许总包单位进行工程的分包。在分包之前，应对分包单位资质、承包能力等有关情况进行审查，经审查合格后，方可允许分包单位进入现场，并要求总包单位与分包签订严格的工程承包合同，督促并加强总包单位对分包单位的管理。在本工程的整个施工过程中，总包和分包单位的职责是明确的，管理到位情况也是良好的。4.5.2编制监理细则进行监理交底。在每个分项工程开工之前，专业监理工程师应根据试作业情况，针对试作业过程中存在的问题，制订一整套具体，细致的控制措施，特别是质量，进度方面的预控措施。4.5.3在分项工程施工前，对现场施工准备条件的审查，一般有以下几方面：(1)各项材料的出厂合格证和材质检验报告是否符合要求，材质报告，进场验收登记和现场实物的批号、批量是否相符，材料数量能否满足施工要求；(2)现场的设备机具和技术状态能否满足施工需要；(3)对使用的钻机等机具设备，应配备专人维修保养，进行定期及不定期的检查，不符使用要求的设备，不得使用，以避免施工过程中出现故障影响施工质量；(4)混凝土、砂浆应有法定检测单位的配合比或试验报告；(5)值班管理人员及值班技术人员已安排到位，书面的技术交底已进行，劳力的安排、分工已明确；(6)现场的水电供应能满足施工需要；(7)安全设施已检查完毕，安全措施已落实。五、结论及体会厦门邮电大厦深基坑围护工程已完成近半年，达到了挡土、挡水双重功能，确保了基础工程施工顺利安全进行。从该工程施工监理实践中得到如下体会：(1)严格把握施工招标阶段的监理。通过公开招标，专家评审，综合考虑投标单位的承包能力、业绩、信誉，最后选定的施工队伍，实力雄厚能胜任本工程施工。(2)深基坑支护结构的设计与施工，在缺乏规定和成熟经验的情况下，在施工之前，必须进行试作业。经过试作业，进一步完善和确定施工过程的技术参数指标，同时检验施工工艺是否成熟，施工质量可否满足设计提出的有关技术参数。根据试作业情况，监理工程师要求施工单位加强设备及管道检查，备置足够数量的易损配件，防止窜、漏、卡、钻等原因而中断施工，以满足冲孔桩和喷浆作业的连续性，针对试作业过程中存在的问题和难点，加强监理细则的编制和工序控制点的设定。