深基坑工程施工的監(jiān)理控制要點

佘文慶

（中咨工程建設(shè)監(jiān)理公司江蘇分公司， 江蘇 蘇州 215007）

1 工程概況

1.1 工程概述

某工程基坑總面積約 1.89 萬 m2；基坑周長約 457.7 m，東西最長處約 135.2 m，南北最寬處約 109.7 m。基坑結(jié)構(gòu)±0.00 相當于 1985 國家高程基準的 +3.10 m；基底相對標高為－12.10 m，相當于 1985 國家高程基準的－9.00 m；場地自然地面標高 +2.20 m(1985 國家高程基準)?；拥拈_挖深度11.2 m，安全等級按一級基坑考慮。

1.2 基坑支護設(shè)計方案

圍護結(jié)構(gòu)體系采用鉆孔灌注樁進行圍護，豎向加 1 道混凝土支撐(直徑為 90 m 的環(huán)形內(nèi)支撐+對撐)；上部 2.9 m 采用淺層土釘圍護。圍護灌注樁外面采用φ850 三軸攪拌樁止水，坑內(nèi)采用 36 口管井疏干，以便挖土。

1.3 工程特點和控制的重點

(1)基坑平面形狀不規(guī)則；基坑長邊折點較多，開挖深度深。

(2)工期要求較緊，支護工程量大，總工期為 130 日歷天。

(3)基坑北側(cè)為汽車道路，基坑邊距離路牙最近約 3.5 m；西側(cè)為河道，基坑邊距離河道最近約 6.05 m；東側(cè)為兩幢 5層已建建筑，天然基礎(chǔ)距離基坑邊最近處為 5.3 m。

(4)在整個基坑施工過程中，必須對周邊環(huán)境進行位移和沉降的監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整施工進度。

2 施工監(jiān)理控制情況

2.1 前期準備工作的監(jiān)理控制

(1)在施工方案論證前，進行了設(shè)計交底及圖紙會審。各方將問題進行了統(tǒng)一。

(2)監(jiān)理部參加了施工方案的論證(方案主要包括圍護體系施工方案、土方開挖方案、監(jiān)測方案、應(yīng)急預(yù)案等內(nèi)容)，并提出了自己的意見。

(3)對原材料進行見證取樣試驗，合格后批準使用。對施工機械檢查驗收。

(4)由于平面布置不規(guī)則，連接環(huán)形支撐和冠梁的對撐成放射狀，測量定位困難。監(jiān)理部安排測量監(jiān)理工程師利用全站儀等大型儀器，對測量放線進行復(fù)核。

(5)督促施工單位將應(yīng)急物資準備在現(xiàn)場并保持有效。

2.2 止水帷幕(三軸水泥土攪拌樁)的監(jiān)理控制要點

2.2.1 設(shè)計要求

(1)止水帷幕為水泥土攪拌樁，截面形式為三頭φ850@1 200。水泥土攪拌樁采用標準連續(xù)方式施工，搭接形式為全斷面套打。

(2)攪拌樁采用 42.5 級普通硅酸鹽水泥；水泥摻入比20%，水灰比 1.5～2.0。

(3)樁身采用“三噴兩攪”工藝，水泥和原狀土須均勻拌和。為了保證水泥土攪拌均勻，必須控制好鉆具下沉及提升的速度，鉆機鉆進攪拌速度一般為 1 m/min，提升速度一般1.0 m/min～1.5m/min；在樁底部分重復(fù)攪拌注漿。提升速度不宜過快，避免出現(xiàn)真空負壓、孔壁塌方等現(xiàn)象。樁施工時不得沖水下沉。

2.2.2 監(jiān)理控制要點

在施工前圖紙會審會議上，監(jiān)理部依據(jù)以往多個深基坑工程的經(jīng)驗，提出：可以將樁身“三噴兩攪”(深層攪拌機械就位→預(yù)攪下沉→噴漿攪拌提升→重復(fù)攪拌下沉→重復(fù)攪拌提升直至孔口→關(guān)閉攪拌機械)工藝改成“兩噴兩攪”(深層攪拌機械就位→噴漿攪拌下沉→噴漿攪拌提升→關(guān)閉攪拌機械)工藝；重點監(jiān)控下鉆時的注漿量(據(jù)有關(guān)資料顯示三軸攪拌機在下鉆時，注漿的水泥用量占總數(shù)的 70%～80%，而提升時為 20%～30%)，得到了各方認可。用此方法同樣達到了止水效果，但工期節(jié)省了一半。

施工過程中的監(jiān)理控制重點：水泥摻量不能少；控制好下沉和提升的速度；控制好鉆桿的垂直度和鉆機的水平；密切前臺和后臺的聯(lián)系。

2.3 圍護鉆孔灌注樁的監(jiān)理控制要點

2.3.1 設(shè)計要求

圍護樁分別采用φ850、φ950、φ1 050 鉆孔灌注樁，設(shè)計強度為水下混凝土 C30。采用導(dǎo)管式水下混凝土澆注，混凝土保護層 50 mm；灌注樁超灌量 1.0 m，充溢系數(shù)為1.15～1.2；混凝土須連續(xù)澆灌。鋼筋籠分兩節(jié)制作，接頭必須在基坑底面 2 m 以下且采取焊接接頭。

2.3.2 監(jiān)理控制要點

按設(shè)計要求，鋼筋籠加工制作接頭必須在基坑底面 2 m以下進行，鋼筋必須為 12 m 長。但由于 12 m 長的鋼筋很難購買到，于是監(jiān)理部同施工單位協(xié)商，提出相應(yīng)措施：采用9 m 鋼筋，主筋接頭間隔錯開且間距大于 1 m；在同一截面，接頭不得多于總根數(shù)的 50% 且焊接質(zhì)量等強。這一措施征得了設(shè)計同意。監(jiān)理部對每個制作接頭和現(xiàn)場焊接接頭都認真檢查，并對質(zhì)量有懷疑的進行現(xiàn)場見證取樣，確保了焊接質(zhì)量。用 9 m 鋼筋浪費不多，如果用 12 m 則鋼筋浪費太多。

2.4 土釘墻的監(jiān)理控制要點

2.4.1 設(shè)計要求

土釘墻設(shè)計要求：成孔直徑為 110 mm；鋼管土釘采用φ48×3.0 鋼管，土釘水平安放角為 15°，水平間距為 1.5 m。均采用梅花布置。

2.4.2 監(jiān)理控制要點

(1)一般常見的鋼管土釘為擊入式，在鋼管上鉆孔并焊上毛刺，注漿后漿液沿管壁上的孔眼壓入鋼管土釘和土層間，增加摩擦力，達到抗拔效果。而在先引孔的情況下，如果鋼管上鉆孔，漿液會迅速流入鋼管外側(cè)空隙，大部分的地下水不能排出，影響注漿的密實，減小摩擦力，抗拔效果差。監(jiān)理人員在分析此不同點后，同施工單位和設(shè)計院商量，在鋼管端部 500 mm 范圍內(nèi)鉆孔，其余位置不鉆孔；注漿后，漿液會沿孔眼進入鋼管外側(cè)將地下水壓出，水泥漿充滿鋼管外側(cè)空間，達到抗拔的效果。

(2)在監(jiān)理見證下，先做了 3 根實驗性土釘，效果良好，6 m 長土釘現(xiàn)場的拉拔力遠遠超過 46.6 kN 的設(shè)計要求。

3 基坑的監(jiān)測要點

3.1 監(jiān)測內(nèi)容

(1)周邊環(huán)境變形監(jiān)測：鄰近建/構(gòu)筑物的垂直及水平位移監(jiān)測；鄰近道路路面的垂直及水平位移監(jiān)測；地下管線的垂直及水平位移監(jiān)測；地下水位的觀測。

(2)圍護體系變形監(jiān)測：沿基坑頂布置沉降及水平位移觀測點；圍護樁深層水平位移監(jiān)測；立柱樁的垂直位移監(jiān)測。

(3)鋼筋混凝土支撐軸力測試。

3.2 監(jiān)理控制要點

(1)本工程為重點工程，基坑等級為一級。不允許出現(xiàn)任何問題，必須用監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。

(2)7 月 23 日測得環(huán)形支撐上 8 個軸力監(jiān)測點中，有 7 個達到報警值。監(jiān)理部立即要求施工單位暫停施工并加強巡視檢查；要求監(jiān)測單位加大監(jiān)測頻率(由原來一天一測改為一天兩測)，并召集專家召開分析會。經(jīng)專家查看有關(guān)資料和現(xiàn)場，一致認為基坑是安全的。除軸力報警外，其他監(jiān)測數(shù)據(jù)均未報警；支撐內(nèi)力較大可能與西北角挖土過快及應(yīng)力測試計自身質(zhì)量及安裝方式有關(guān)。

7 月 29 日軸力最大達到 1 566 t(設(shè)計報警為 624 t)，遠遠超出設(shè)計要求。于是再次召開專家分析會議，認為：現(xiàn)場環(huán)梁無裂縫；土方基本平衡開挖；其他監(jiān)測項目無明顯變化；軸力監(jiān)測誤差較大，只能作為發(fā)展趨勢參考。要求墊層隨挖隨澆筑；坑底不得暴露時間過長，不得浸泡；保持坑內(nèi)降水；在環(huán)形支撐上新設(shè)水平位移監(jiān)測點，觀察環(huán)撐的水平移動趨勢。

8 月 12 日一度最大軸力達到 1 748 t，再次召開專家會議。專家會議認為：從工況來看基坑最危險期基本過去(土方已挖完)，要求繼續(xù)觀察并加快澆筑底板。底板澆筑完成后，軸力數(shù)據(jù)有所回落并保持穩(wěn)定。

(3)本工程基坑設(shè)計的安全系數(shù)比較大。出現(xiàn)軸力持續(xù)增加并且達報警值兩倍以上現(xiàn)象，是參加方案論證的專家及現(xiàn)場各方未想到的。經(jīng)分析，實測軸力增大的主要原因是：應(yīng)力計自身質(zhì)量及標定數(shù)據(jù)準確性不高；7 月、8 月正是高溫季節(jié)，最高氣溫達到 37℃，混凝土的熱漲效應(yīng)對應(yīng)力計的影響(早晨和中午測得值最大相差到 200 t)；支撐軸力只能根據(jù)傳感器實測頻率進行換算，非荷載因素對混凝土軸力的影響不可能做到十分精確的計算；土方開挖前期未完全均衡對稱進行。

監(jiān)測結(jié)果是指導(dǎo)施工的主要依據(jù)，必須綜合所有監(jiān)測結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)場巡視情況分析。如果有問題的話，不會僅由軸力增大來反映，其他監(jiān)測數(shù)據(jù)也會報警。但我們對監(jiān)測數(shù)據(jù)報警和現(xiàn)場巡視發(fā)現(xiàn)的異常情況，也不能掉以輕心和馬虎大意。

4 結(jié) 語

本深基坑工程前期的設(shè)計方案和施工方案都經(jīng)過了專家嚴格的論證，并且在實施過程中加強了管控。遇到異常情況立即召開專家論證會、分析原因并采取相應(yīng)措施，確保了基坑安全。深基坑工程是達到一定規(guī)模的危險性較大工程。必須按程序開展各項工作，以監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，加強現(xiàn)場的巡視檢查，綜合分析各種因素，制訂科學(xué)的應(yīng)急方法，才能確保深基坑的施工安全。