淺析排樁支護深基坑施工中的監(jiān)理工作

【摘 要】各種建筑物與地下管線都要開挖基坑，一些基坑可直接開挖或放坡開挖，但當基坑深度較深，周圍場地又不寬時，一般都采用基坑支護。盡管基坑支護技術在我國已經有了長足發(fā)展，但深基坑施工發(fā)生坍塌的質量安全事故屢見不鮮，可見，深基坑施工中監(jiān)理工程師的職業(yè)風險很大。本文結合舟山港航國際大廈地下室土方開挖、排樁支護中我們的監(jiān)理工作和前人經驗，對深基坑鋼筋混凝土內支撐的監(jiān)理工作進行了總結，希望能與同行共同探討、共同進步。

【關鍵詞】深基坑；排樁支護；監(jiān)理工作

工程概況:舟山港航國際大廈位于舟山市臨城新區(qū)，本工程由兩棟高層A樓（48層）B樓（36層）及裙房（5層）組成，地下室為兩層地下車庫。場地南側為定沈路，其道路邊線離基坑邊線約為11.7米，西側為28.3米，東側緊鄰規(guī)劃用地紅線，為在建商會大廈和舟山電力大樓，電力大樓建筑基地線離基坑邊線約25.1米，北側為在建中浪國際大廈，離基坑邊線約75米。本工程基坑面積1.78萬平方米，地下室為地下兩層，基坑開挖深度10.8米，局部加深開挖深度為16.8米和18.8米，基坑平面為不完全規(guī)則長方形，南北向邊長為152.4米，東西向邊長為107.6米。工程維護為整體設計，涵蓋鉆孔灌注支護樁、支護樁背為雙軸攪拌樁止水帷幕、兩層鋼筋混凝土多點內支撐、三軸攪拌樁局部土體加固。

結合本項目，筆者認為在深基坑鋼筋混凝土內支撐施工中監(jiān)理工程師應重點做好以下工作

1 掌握工程現(xiàn)場和周邊情況，掌握基坑支護施工的各項規(guī)范、技術要求，熟悉地質資料和設計方案，是監(jiān)理工程師成功監(jiān)理的基本技術保證.

1.1 深基坑施工，監(jiān)理工程師一定要掌握現(xiàn)場和周邊地形地貌.主要需要掌握的內容為:(1)基坑邊與周圍建筑物的距離有多大，周圍建筑物的基礎埋深和完工狀態(tài)，分析相互間的影響風險，如本項目，東側緊鄰規(guī)劃用地紅線，為在建商會大廈和舟山電力大樓，電力大樓建筑基地線離基坑邊線約25.1米，28層，基礎埋深18米，我們認為其相互影響的可能不大，所以以監(jiān)測該大樓的傾斜度為主;(2)掌握周邊的市政設施.一般市政設施主要為道路、公交站臺、綠化帶等，其重點應為道路，尤其是主要交通路線，如果主要交通路線離基坑距離較近，車流密集，那么基坑和道路會產生相互影響.(3)掌握基坑周邊城市綜合管線的布置，綜合管線主要有電力、自來水、電信、煤氣等，基坑施工由于土體的位移可能對周邊管線產生影響，而這些管線如果遭到破壞將可能產生嚴重后果.如本項目，在與基坑間距12米定沈路邊埋設有上述城市綜合管線，所以，我們將城市綜合管線的變形作為我們的一個監(jiān)控重點，關注報警值.（4）施工影響，施工對深基坑安全影響主要是重型汽車、施工機械，這些活荷載對基坑的影響很大。本項目有比較成功的經驗，本項目設南、西兩個大門，沿基坑邊東側和北側設置施工道路連接兩個大門。道路總長260米，設直徑500的路基樁130根，路面采用雙層雙向鋼筋，混凝土300厚，耗資約200萬元。基坑施工中，所有的重載汽車、施工機械從這條道路進出，但對基坑的影響很小，基坑東側、北側深層土體位移不大。所以，我們認為雖然投資較大，但還是取得很好的效果。

1.2 熟悉地質資料.熟悉地質勘察報告是我們監(jiān)理的基礎技術工作.我們需要熟悉的內容很多，但涉及到基坑安全的內容主要有:(1)常年地下水水位和豐水期地下水最高水位，判斷止水和維護體系的合理性;(2)是否存在承壓水，如若有，其水位離基坑底標高的距離為多少;(3)地質分層情況，主要為淤泥等軟弱土層的厚度和標高;(4)支護樁長度。

1.3 掌握基坑支護施工的各項規(guī)范、技術規(guī)程，熟悉設計方案。監(jiān)理工程師應掌握基坑支護施工的各項規(guī)范。

2 監(jiān)理工程師應加強專項施工方案的管理，落實專家論證審查制度。

2.1 深基坑施工為危險性較大工程，施工單位施工前必須編制安全專項施工方案，且方案必須由總監(jiān)理工程師審核專家論證通過后方可組織實施.

2.2 落實專家論證審查制度。

總監(jiān)理工程師批核了施工專項安全施工方案后，應積極配合施工單位組織好施工專項安全施工方案的專家論證.超過支護有效使用時限的深基坑，必須采取回填基坑等切實有效的措施，防止坍塌事故發(fā)生。基坑坍塌事故，其中很大原因在于施工與設計不符，基坑施工時間過長，基坑支護受損失效。如某工程基坑原設計深度只有-17m，后來設計深度變更為-19.6m，而實際基坑局部開挖深度為-20.3m，超深3.3m，造成原支護樁（深度-20m）變?yōu)榈跄_樁；同時該基坑施工時間長達2年7個月，基坑暴露時間大大超過臨時支護期限為一年的規(guī)定，致使開挖地層軟化滲透水、鋼構件銹蝕和錨桿（索）錨固力降低、基坑支護嚴重失效，構成重大事故隱患

2.3 專項施工方案是在理想狀態(tài)編制的，在施工中很有可能不得不調整原施工方案。在出現(xiàn)事件影響方案的落實時，監(jiān)理工程師需要充分掌握現(xiàn)場實際情況，了解事件的性質，盡可能堅持原方案的落實.當確實不可避免時，必須經設計單位認可，同意方案的調整，但當方案有重大調整時必須重新組織專家論證.

3 加強現(xiàn)場監(jiān)測工作

現(xiàn)場監(jiān)測是指在基坑開挖及地下工程施工過程中，對基坑巖土性狀、支護結構變位和周圍環(huán)境條件的變化，進行各種觀測及分析工作。

監(jiān)測單位的監(jiān)測報告一般應在24小時內送達監(jiān)理單位項目部.監(jiān)理工程師審閱監(jiān)測報告的重點應為：①支護結構水平位移值和支護結構的內力值；②周圍建筑物、地下管線變形；③地下水位的觀測和地下土體位移觀測；④基坑外地面沉降或隆起變形；⑤基坑底部及周邊地體變形。上述五組數(shù)據(jù)的變化是有關聯(lián)性，產生變化的主要原因一般為施工工況或天氣變化。當觀測數(shù)據(jù)達到報警值時，監(jiān)理工程師應立即通報有關單位和人員，結合工況分析數(shù)據(jù)，及時查清原因，同時，應要求施工單位加大監(jiān)測頻率.必要時停止開挖施工，做好支護加固調整措施，確保基坑安全。

4 基坑開挖的過程中監(jiān)理工程師應重點控制的內容

4.1 督促施工單位嚴格按照規(guī)范要求組織擋水系統(tǒng)的施工

當要求灌注樁圍護結構起到抗水防滲作用時，必須做好樁間和樁背的深層防水攪拌樁或旋噴樁（一般的鉆孔壓密注漿法不易保證止水，曾引發(fā)多起重大事故）。本項目的擋水系統(tǒng)為支護樁背為雙軸深層水泥攪拌樁止水帷幕，三軸深層水泥攪拌樁加固電梯井、主樓與車庫落差處。水泥攪拌樁施工隨意性較大，表現(xiàn)形式主要為減少水泥的用量，攪拌時間不夠，不按照技術規(guī)范規(guī)程施工，施工程序混亂，樁身咬合不夠或不成功而形成滲水通道，以上形式是造成擋水系統(tǒng)達不到預想效果的主要原因，也正是我們監(jiān)理工程師需要重點監(jiān)控的目標。

4.2 督促施工單位嚴格按照規(guī)范要求組織支護結構體系施工

支護結構體系包括擋土系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)。支護結構是整個基坑安全措施的骨架，是地下室安全施工的基本保證.有些施工單位可能認為支護結構施工為手段，地下土方開挖為目的，認為支撐體系非永久性結構構件，施工不夠嚴謹.如，我們項目附近的一個同類項目，支撐樁挖出來以后，發(fā)現(xiàn)有斷樁和較多混凝土不密實樁又很多露筋的現(xiàn)象，這樣的結構體系怎么樣保證基坑施工的安全?監(jiān)理工程師應該嚴謹?shù)乜刂埔韵聝热荩?/p>

4.2.1 支護樁的質量控制。其重點控制的內容主要為長度、樁徑、鋼筋、混凝土質量、樁間距、和樁身的完整性。

4.2.2 壓頂梁的質量控制。灌注樁作為擋土圍護結構有很好的剛度，但各樁之間的聯(lián)系必須在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁加以可靠聯(lián)接。因此，壓頂梁的質量控制重點主要是保證壓頂梁連續(xù)澆筑。

4.2.3 圍檁的質量控制。圍檁的作用主要為連接支撐梁和支護樁，傳遞相互作用力。圍檁的截面一般較大，以便均勻傳遞相互作用力，所以，圍檁的自重較大。圍檁同樁的連接方式一般為在樁的鋼筋上焊接鋼筋錨入圍檁，故圍檁施工中重點的質量控制點應該為鋼筋錨入圍檁的長度和錨固鋼筋與樁的焊接質量。

4.2.4 鋼立柱的質量控制。鋼立柱的主要作用為承擔支撐梁的自重，減少支撐梁的跨度，減少支撐梁的長細比，提高支撐梁的剛度。鋼立柱的質量控制點主要應該放在鋼立柱材質、焊接質量、立柱的方向、垂直度的控制上。

4.2.5 鋼筋混凝土內支撐質量控制。鋼筋混凝土內支撐其功能是支承擋土系統(tǒng)的側力與限制擋土系統(tǒng)位移。正常狀態(tài)下，主要支撐梁的受力狀態(tài)為軸向力：拉力或壓力。大家都清楚，鋼筋混凝土具有優(yōu)良的抗壓性能，其抗壓強度是抗拉強度的20倍左右。這樣，監(jiān)理工程師應該能夠分清在某工況下，主要鋼筋混凝土梁所受的是拉力還是壓力。所以監(jiān)理工程師應該重點關注施工縫的留置和處理質量。

4.3 監(jiān)理工程師應該能夠把握工況，督促施工單位嚴格按照施工方案組織開挖。

基坑開挖應遵循時空效應原則，根據(jù)地質條件采取相應的開挖方式，“分層開挖，先撐后挖”，撐錨與挖土配合，在支撐全部完成并達到設計強度后，才可進行下層挖土，嚴禁超挖，要求盡可能減少初始位移，根據(jù)時空效應的原理，應按照“分層、分區(qū)、分塊，分段、抽槽開挖、留土護壁、先撐后挖，先形成中間支撐，后限時對稱平衡形成端頭支撐，減少無支撐暴露時間”原則。 監(jiān)理工程師一定要熟悉基坑的專項施工方案，能夠隨時對比工況同施工方案之間的差異，一當發(fā)現(xiàn)差異，監(jiān)理工程師應該及時要求施工單位按照原方案施工，必要時發(fā)出書面指令甚至要求施工單位停止施工。

4.4 基坑邊堆放荷載的控制

坑邊荷載，是形成堆坑失穩(wěn)的不利荷載，加大土體內的剪應力，一旦控制不當，會誘發(fā)基坑坍塌的突發(fā)。 在基坑開挖過程中，因為施工現(xiàn)場是動態(tài)的，每天現(xiàn)場都會發(fā)生變化，所以，監(jiān)理工程師應該加強巡視，及時發(fā)現(xiàn)問題。監(jiān)理工程師巡視時應注意:基坑邊緣堆置土方和建筑材料，或沿挖方邊緣移動運輸工具和機械，一般應距基坑上部邊緣不少于2m，棄土堆置高度不應超過1.5m，并且不能超過設計荷載值，嚴禁超堆荷載，機械設備如混攪拌機。

4.5 督促施工單位落實排水措施

基坑開挖后，基坑滑動失穩(wěn)的實質是由于邊坡土體中的剪應力大于土的抗剪強度，而抗剪強度由土的內聚力和內摩阻力所組成。因此，凡是影響土體中剪應力、內聚力和內摩阻力的因素，都會影響土方邊坡的穩(wěn)定。主要因素有：因風化、雨水、等氣候影響使土質變得疏松，降低了土體的抗剪強度；土層中的含水量的影響，一方面因為浸水而產生潤滑作用，降低了內摩阻力，另一方面水使土體自重增大，因滲流而產生動水壓力，水浸入土體的裂縫之中產生靜水壓力，使土體內的剪應力增大。因此在開挖前，對基坑土體內含水量過大的工程，必須事先做好降水措施，以疏干加固坑內土體，達到增大土體的抗剪強度。開挖時，在基坑邊界四周地面，設置排水溝，避免漏水、滲水進入坑內

4.6 監(jiān)理工程師應該加強現(xiàn)場安全防護措施的檢查

當基坑開挖深度超過2m，對臨邊作業(yè)已構成高處墜落的危險，按照高處作業(yè)和臨邊作業(yè)的要求，應及時設置雙道防護欄桿，并掛設安全立網。人員上下基坑，應設置專用安全通道，嚴禁攀爬模板或支撐系統(tǒng)上下。要求施工單位及時清除支撐梁上沒有拆除干凈的模板，及時清除樁身殘土和樁間松土，清除梁底和格構柱上混凝土塊，這些都是坑底施工人員的安全威脅。

5 結束語

施工方案再好，防護技術再先進，如果未能得到貫徹實施，也只能是紙上談兵，于事無補。因此，在深基坑施工中，監(jiān)理工程師要督促施工單位要落實各級安全生產責任制，切實加強日常對施工現(xiàn)場的安全監(jiān)管，將基坑各種防范措施落實到位，及時對施工現(xiàn)場安全隱患檢查到位、整改到位。督促施工單位在施工中，切實按設計施工方案進行，做好施工人員的技術交底，嚴禁盲目掏挖。同時，監(jiān)理單位也應認真履行建設工程安全生產職責，依照法律、法規(guī)規(guī)定實施工程監(jiān)理，督促施工企業(yè)做好現(xiàn)場的防護，措施到位、管理到位，這樣才能確保基坑工程的安全，達到經濟效益與社會效益雙贏的成效。

作者簡介：

李愛華（1976.10出生）、男、籍貫（湖北安陸）、現(xiàn)供職浙江泛華工程監(jiān)理有限公司，研究方向：工程監(jiān)理。