建設(shè)工程基坑階段管理問題實例

栗 書 寧

(太原理工大學(xué)，山西 太原 030024)

建設(shè)工程基坑階段管理問題實例

栗 書 寧

(太原理工大學(xué)，山西 太原 030024)

通過對具體工程實例的分析，研究了工程事故發(fā)生的原因及其造成的危害，并針對建設(shè)工程基坑施工階段存在的管理問題，提出了具體的解決措施，以達到安全施工的目的。

建設(shè)工程，基坑，施工，管理問題

土木工程是伴隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展起來的，是具有很強實踐性的學(xué)科，它所建造的工程設(shè)施反映出各個歷史時期社會經(jīng)濟、文化、科學(xué)、技術(shù)發(fā)展的面貌。土木工程是通過工程實踐，總結(jié)成功的經(jīng)驗，尤其是吸取失敗的教訓(xùn)發(fā)展起來的。在早期，工程事故常顯示出未能預(yù)見的新因素，觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今不少工程問題的處理，在很大程度上仍然依靠實踐經(jīng)驗。

土木工程技術(shù)的發(fā)展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學(xué)試驗和理論研究的原因：一是有些客觀情況過于復(fù)雜，難以如實地進行室內(nèi)實驗或現(xiàn)場測試和理論分析，例如，地基基礎(chǔ)的狀態(tài)及其隨時間的變化，至今還需要參考工程經(jīng)驗進行分析判斷。

隨著科研教學(xué)、施工建設(shè)者的專研和不懈努力，建設(shè)工程的發(fā)展與科學(xué)實踐的完善，我們在工程建設(shè)領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展。同時對管理者掌握知識的全面性要求越來越高，對專業(yè)知識在生產(chǎn)中的應(yīng)用成為建設(shè)工程成敗的關(guān)鍵。

筆者在太原理工大學(xué)攻讀“工程碩士”期間，在房地產(chǎn)企業(yè)任職高級管理人員，負責(zé)集團工程建設(shè)管理。在建設(shè)管理過程中發(fā)現(xiàn)建設(shè)單位管理人員憑工作經(jīng)驗、對工程風(fēng)險預(yù)見性低、對工程隱患的重視程度不高等原因，導(dǎo)致錯誤盲目指令頻發(fā)，工程建設(shè)一度存在較大安全隱患。作為管理者，深感危機四伏、如芒在背。將這些真實案例匯總書寫成文，與廣大工程管理者共勉。

2014年立項并著手建設(shè)的某住宅小區(qū)項目，建筑面積5.84萬m2，包含1號～5號樓高層住宅，建筑高度47 m，地下1層，地上14層。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)：工程安全等級為二級，設(shè)計使用年限50年，抗震設(shè)防為丙類。水文地質(zhì)條件：穩(wěn)定水位埋深在地面以下2.4 m～3.4 m,標高為787.19～786.41。場地為液化場地，液化等級為中等液化。液化土層主要為第②層粉土、第④層粉土、第⑤層粉細沙、第⑦層粉土和第⑧層細中砂。

基坑支護與降水設(shè)計載明，本項目設(shè)計基坑深度地面以下8.01 m,屬于深基坑范疇，其中地塊臨道路一側(cè)采用樁錨，其他采用復(fù)合土釘墻支護形式，止水帷幕采用三排單軸水泥攪拌樁。

下面先描述施工現(xiàn)場第一個錯誤指令的發(fā)生和產(chǎn)生的危害。土釘墻設(shè)計工藝：土釘拉桿采用φ48的鋼管，長度分別為6 m,9 m,12m,間距相對地面高度，自上而下-1.4 m,-2.9 m,-4.1 m,-5.3 m,-6.4 m,共五部，角度15°，孔距±100 mm，成孔角度允許偏差1°。

案例一：為趕工期，建設(shè)方項目管理人員，編制基坑開挖進度計劃，要求土方分開挖滿足土釘墻施工，基坑支護施工單位每部挖方后即進行鉆機成孔、土釘安裝、注漿、掛網(wǎng)、表層混凝土噴射，每層土釘墻工工序2 d完成。整體基坑工程豎向工作面土方開挖、邊坡支護10 d完成。

這個錯誤指令實施，將會導(dǎo)致坑壁失穩(wěn)、基坑塌方、周邊道路變形等一系列危害。

原理：基坑工程先支后挖，分層均衡開挖，按照開挖一層土施工一層土釘?shù)脑瓌t，水平段開挖，每段開挖部大于20 m，兩側(cè)土釘墻強度達到70%，方可開挖中間段。上一層土釘墻施工必須達到設(shè)計值70%抗拉強度方可開挖下一層，間隔時間為7 d,最少5 d。

案例二：基坑臨近道路一側(cè)，采用樁錨的支護形式，鋼筋混凝土灌注樁樁徑為700 mm，樁間距為1.3 m～1.4 m,灌注樁混凝土強度為C30，灌注樁的樁頂嵌入冠梁100 mm。主筋錨入冠梁400 mm。冠梁采用800 mm×600 mm的現(xiàn)澆混凝土梁，混凝土強度C30，保護層厚度50 mm。

混凝土灌注樁樁頭破除，樁頭破除施工方法，測放樁頭標高線，根據(jù)設(shè)計嵌入冠梁100 mm的要求，確定樁頂標高。用紅色油漆在樁體劃線標示。環(huán)切樁頭，用切割機沿樁身標示部位環(huán)切3 cm～5 cm深切口，防止破樁時鑿掉樁邊，同時控制切割深度，保護鋼筋。破碎樁頭，剝離鋼筋，用風(fēng)鎬剝離缺口上側(cè)鋼筋保護層，使鋼筋向外彎曲，便于在環(huán)切處打入鋼釬，鑿斷樁頭混凝土。用吊車吊離樁頭，人工破除余下樁頭至樁頂標高，并露出新鮮混凝土，校直樁頭鋼筋。

在這個階段發(fā)生第二個錯誤指令，同樣為趕工期，建設(shè)方項目管理人員斷然指令采用炮錘破碎混凝土灌注樁樁頭。

原設(shè)計要求灌注樁主筋錨入冠梁400 mm，由于懸臂灌注樁頂有往坑內(nèi)水平移位的趨勢，受到冠梁的約束，同時冠梁還增加圍護結(jié)構(gòu)整體的剛度。冠梁的作用還有將離散的樁結(jié)合起來，讓其共同作用。

使用炮錘破鑿樁頭，樁身的完整性遭到破壞，不但不能使樁與冠梁共同作用，還使得受到破壞的樁頂、冠梁懸于基坑頂部，造成重大安全隱患(見圖1)。

案例三：場地內(nèi)地下水類型為潛水和承壓水，潛水主要賦存于第①層雜填土中，第④層粉土下為承壓水。地下水穩(wěn)定埋深在2.2 m～3.5 m。水位隨季節(jié)性變化幅度為0.8 m～1.4 m。

降水，采用管井井點降水，間距12 m～15 m，降水井底標高為自然標高-14 m?；觾?nèi)布置5口觀測井，距自然地坪-12 m。

基礎(chǔ)工程施工階段，由于供電線路故障，降水維持失去電力保障而使水泵停止工作。正確處理方法，首先查明電力中斷原因，高壓故障，及時向供電部門報修，配電室故障項目部自行排除故障。其次觀察降水井水位回升情況，最后開啟備用電源或發(fā)動機，降水工作繼續(xù)，保證基坑內(nèi)水位在控制高度內(nèi)。

本項目降水工程面積大、基坑深且非單個建筑物的基坑降水,開挖和抽水的影響范圍廣,降水幅度較大，對周邊環(huán)境構(gòu)成的危害也較大。首先,基坑大面積的開挖,卸去坑內(nèi)土的自重,造成坑底及周邊土的回彈,回彈量最大能達到2 cm～3 cm。其次,坑內(nèi)大面積的抽水,影響了土體內(nèi)應(yīng)力的變化,當(dāng)降水幅度較大時,在基坑周圍即形成降水漏斗曲線,在此范圍內(nèi)建(構(gòu))筑物就產(chǎn)生了附加變形。如不均勻沉降、墻體傾斜、裂縫、管道破裂及基坑滑坡等等。因此,在施工降水開始，變形觀測也同步進行。

這次工程事故發(fā)生在當(dāng)維持降水失去電源保障，未采取應(yīng)急措施，導(dǎo)致基坑內(nèi)地下水位上升，表現(xiàn)在電梯井、積水坑部位防水層在水壓作用下鼓包、防水破裂。這個階段電梯井鋼筋綁扎完畢，為修復(fù)防水層、保護層，施工單位將已經(jīng)安裝就位的鋼筋全數(shù)返工，導(dǎo)致工期延誤(見圖2)。

案例四:本項目用地位于城市中心，太原市住宅二級用地。周邊道路、學(xué)校、教學(xué)樓、居民樓環(huán)繞，市政設(shè)施齊全。工程初期先后將場內(nèi)給水、電力、采暖等管網(wǎng)摸底，繪制管網(wǎng)圖紙，標注坐標、標高等參數(shù)。工程開工前對產(chǎn)生干涉的采暖、給水改線或移出用地范圍。

基坑局部支護采用鋼管土釘墻，第一道土釘自然地坪標高以下-2.00 m，長度6 m鋼管角度下傾15°。頂管作業(yè)將市政給水干管擊穿，造成區(qū)域停水，經(jīng)過供水部門搶險于8 h后恢復(fù)供水，同樣的頂管作業(yè)，將埋地電信光纜局部損傷。以上兩起工程事故的發(fā)生，原因是施工過程中對隱蔽管網(wǎng)交底不完善，施工方盲目作業(yè)造成。

以上的管理問題，集中發(fā)生在基坑施工階段，在這個階段，地基處理單位負責(zé)地基處理和基坑、降水工作，總承包負責(zé)墊層、基礎(chǔ)以上工程。前期的各項工作主要由建設(shè)單位項目班子牽頭，因此，具有專業(yè)的工程建設(shè)知識，豐富的管理經(jīng)驗，對工程安全、施工存在風(fēng)險敏銳洞察力和防范意識是防止事故發(fā)生的保證，隨著經(jīng)濟建設(shè)迅猛發(fā)展，建設(shè)工程和規(guī)模與日俱增，建設(shè)安全無小事，工程質(zhì)量為百年大計，為交付優(yōu)質(zhì)的工程，我們需要加大力氣培訓(xùn)管理人員，通過工程案例的學(xué)習(xí)把我們掌握的管理經(jīng)驗向行業(yè)內(nèi)部推廣，遠離事故和安全隱患是每一個建設(shè)者的目標。

On management problems in foundation pit stages of construction projects

Li Shuning

(TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

According to the analysis of the engineering cases, the paper researches the reasons for the engineering accidents and their dangers, and points out solutions according to the management in the construction stage of the foundation pits in construction projects, so as to achieve the safe construction.

construction project, foundation pit, construction, management problems

2015-06-05

栗書寧(1970- )，男，高級工程師

1009-6825(2015)23-0240-02

TU463

A