汪東福
摘 要:以建筑深基坑施工監理作為切入點,在介紹深基坑施工監理難點與注意事項的基礎上,提出從深基坑施工準備階段與施工階段強化現場施工監理控制,通過分析深基坑施工常見問題,重點組織開展深基坑施工重點環節的監理控制,進一步提高建筑深基坑工程的施工監理質量。
關鍵詞:建筑工程;深基坑施工;工程監理
中圖分類號:TU712.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2096-6903(2023)04-0073-03
0 引言
深基坑是現代建筑工程最為常用的基坑形式,通過增加基坑開挖深度來起到加固地基、穩固上層建筑結構等作用,是建造高層、超高層建筑的關鍵技術。相比于普通基坑,深基坑施工難度大、現場環境條件復雜、綜合性強,對施工水準與監理工作質量都提出了更高要求,任意環節出現問題,都可能引發基坑塌陷、坑底涌水等工程事故的發生。為保障深基坑施工活動順利開展,應加大對深基坑施工監理工作的研究實踐,有效改進施工中的不良行為,預防建筑工程風險。
1 建筑工程深基坑施工監理概述
1.1 深基坑施工監理工作難點
建筑深基坑施工難度大、系統組成復雜、工期時間長,監理質量與現場施工都存在不確定性。
第一,施工難度大?,F代建筑工程的深基坑對施工精度要求嚴格,必須將各項工藝參數的偏差值控制在較小范圍內,如果施工偏差超標,將會對總體施工質量與建筑基礎結構性能造成明顯影響。例如,在深基坑開挖環節,需要嚴格控制基坑分層開挖深度、基底標高,避免出現基坑超挖或欠挖問題,不得在開挖期間破壞現場分布的管線等地下設施。
第二,系統組成復雜。深基坑施工體系由基坑開挖、基坑支護、基礎施工、基坑回填等多道工序組成,各道工序間保持緊密銜接狀態。這需要監理工程師具備較強的專業素質,全面掌握基坑開挖、降排水、基坑支護等專業的理論知識與實操經驗,根據工程現場情況判斷各道工序作業質量是否達標,并預估潛在的質量隱患。
第三,工期時間長。筑深基坑施工工期普遍在2~3個月,部分工程的工期時間達到1年。由于工期時間較長,施工期間容易遇見暴雨、強風等惡劣氣候,也可能面臨地震等自然災害,進而對現場施工質量與作業安全造成影響[1]。在搭建臨時性支護體系時,也需要重點考慮支護提前失效問題,及時發現問題并采取臨時加固等相應措施,避免引發工程事故。
1.2 深基坑施工監理注意事項
為順利實現預期建設目標,為施工質量和作業安全提供保障,監理工程師必須重點關注質量問題、安全問題和監測問題。第一,對于質量問題,應采取旁站監理與質控點抽查等多項手段,跟蹤監督現場施工過程,及時糾正錯誤操作行為,組織班組成員對質量缺陷部位進行返工處理。如對基坑欠挖部位開展人工補挖作業,對基坑超挖部位進行回填夯實處理。第二,對于安全問題,監理工程師應全面掌握坑底突涌水、支護失效、坑壁坍塌、邊坡滑塌等常見工程事故的形成原因,在施工組織設計方案與監理指導文件中采取相應的防治處理措施。做好工程人員安全教育工作,從根源上避免各類工程事故的出現。第三,對于監測問題,考慮到建筑深基坑施工現場環境復雜,基坑變形、地基沉降等質量問題具有隱蔽性,需要在施工期間同步開展基坑監測作業,根據監測結果來判斷相鄰建筑物沉降值、支護結構傾斜量與位移量、地基隆起量等參數是否超標。
2 建筑工程深基坑施工的監理控制要點
2.1 施工準備階段
2.1.1 現場勘察
考慮到建筑深基坑施工現場環境復雜,如果盲目選擇工藝技術、制定施工方案,會增加施工風險,影響工程建設質量。因此,在正式開工前,監理工程師需要前往工程現場進行實地勘察。勘察內容包括水文地質條件、地下設施分布情況、周邊建筑物狀況3部分。根據勘察結果來明確施工思路,為設計方案、施工方案的審查審定提供依據??辈旃ぷ骶唧w有以下3個方面。
第一,在勘察現場水文地質條件時,重點調查地基類型、地質構造、地下水位,判斷擬定基坑開挖、基坑支護施工技術方案是否具備可行性。如果發現軟弱地基等不良地質問題,則采取相應處理技術,如地基強夯、排水固結等[2]。
第二,在勘察地下設施分布情況時,全面掌握工程現場地層中市政給排水管網、燃氣管道、輸電線纜等地下設施的具體位置和埋深值。如果地下設施處于作業范圍內,則對地下設施進行遷移處理。必要時調整施工技術方案內容,避免在基坑施工期間因挖斷地下設施而造成經濟損失、出現人員觸電等安全事故。
第三,在勘察周邊建筑物狀況時,重點調查施工現場周邊建筑物的水平間距、基礎狀態。根據已掌握信息,判斷深基坑施工活動對周邊建筑物造成的影響。如果在施工期間可能造成周邊建筑物地基沉降情況,則對方案內容加以調整。
2.1.2 設計方案審查
在設計方案審查環節,考慮到建筑深基坑工程是一類具備較大危險性的建設工程,必須嚴格遵循《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》(建質[2009]87號)規定要求,組建專家評審小組。小組成員從技術可操作性、工期時間、造價成本等層面,對深基坑設計方案的可行性進行審查論證,將所發現各項問題與設計不合理部位進行匯總整理,將問題反饋給設計單位處理,直至各項問題均得到妥善處理、設計方案通過審查為止[3]。
在審查深基坑降排水設計方案時,根據現場地下水位與施工要求,來驗算降水井數量、單井最大出水量、降水影響半徑是否達標,確??梢酝ㄟ^布置若干座降水井來疏干施工區域內地下水,滿足基坑無水開挖施工需求。同時,綜合對比管井、噴射、電滲等多套降排水方案,從中挑選作業難度較低、降排水效果顯著、不會對基坑開挖與樁基礎施工造成明顯影響的降排水方案。
2.1.3 分包單位審查
建筑深基坑工程有著專業性強、施工難度大的特征,對分包單位與施工人員的能力資質提出了嚴格要求。如果施工團隊的專業素質不達標,將會放大人為因素對施工質量、現場作業安全造成的影響。因此,在正式開工前,監理工程師需要對分包單位的資質進行審查,審查內容包括公司資質文件是否齊全、人員素質是否達標、特種作業人員是否持有資格證書等。在審查通過后依次由專業監理工程師和項目總監理工程師簽字確認。同時,如果在工程發包期間存在轉包、層層分包、肢解分包等違規行為,則不予認可分包結果。
2.1.4 施工組織設計審定
在施工組織設計審定環節,要求監理工程師依次審查施工組織設計方案的編審程序是否合規,是否按照建設標準與合同約定條件在方案中采取質量進度和安全保證措施,配套資源供應計劃是否完善合理,安全技術措施是否符合強制性建設標準,工程現場總平面布置方案是否合理,是否制定面向各類生產安全事故的應急處置預案。隨后,把所發現問題與解決意見反饋給施工單位。在施工組織設計方案修改后,重復開展方案審定工作,直至方案內容通過審定。
例如,在審定深基坑降排水應急預案時,要求預案內容覆蓋水泵電動機防停、臨時支護加固、備用排水設施三方面。其中,水泵電動機防停是在現場額外配備柴油發電機作為備用電源,如果出現停電故障,則立即把主電源切換至備用電源,避免水泵停機。臨時支護加固是在施工期間持續觀測基坑結構狀態,如果發現坑壁坍塌等工程事故的前期征兆,立即在現場對支護體系進行臨時加固,在基坑坡壁部位垂直排壓多根腳手架鋼管與掛設鋼筋網片。備用排水設施是在作業區域周邊挖設若干盲溝、集水坑與排水溝,必要情況下使用這類排水設施來排空坑內積水。
2.1.5 編制基坑監理指導文件
考慮到深基坑施工監理工作有著流程繁瑣、專業性強、涉及方面多的特征,如果直接開展監理工作,容易形成紕漏隱患。因此,需要提前編制基坑監理指導文件,在文件中明確標注監理工作依據、工作程序、各道工序質量控制程序、所需滿足的開工條件、施工質量檢測標準、竣工驗收標準、旁站記錄表等文件材料的格式內容要求。如此,在建筑深基坑施工期間,監理工程師將按照指導文件內容逐項開展各項工作,以此來推動深基坑施工監理體系的標準化、規范化發展。
2.2 施工階段
2.2.1 基坑支護施工監理控制
在基坑支護施工環節,監理工程師需要根據所選擇支護形式來掌握相應技術操作要點、監督現場施工質量是否達標。在現代建筑工程中,普遍采取深攪樁、鉆孔灌注樁、錨桿、冠梁支撐作為支護形式,各類支護形式的監理控制要點有所不同。
第一,在采取深攪樁支護形式時,監理工程師重點檢查水泥等原材料的品種質量、樁身攪拌順序、樁身攪拌深度與持續攪拌時間、成樁直徑與樁底標高是否達標、每幅單樁水泥用量、攪拌頭上提速度與攪拌次數。對最終的樁身成樁質量進行檢查,如果存在夾泥、斷樁等問題,則對缺陷部位修補處理。
第二,在采取鉆孔灌注樁支護形式時,重點檢查鉆機平整度與水平位置、鉆孔鉆進速度與泥漿比重、清孔后孔底沉渣層厚度、鋼筋籠焊接質量、鋼筋籠下放后是否采取固定措施、混凝土材料坍落度與水下灌注速度。在混凝土樁身澆筑完成、樁身臨近終凝時,即可拔出鋼護筒,全面檢測樁身結構狀態,確定無誤后重復上述操作完成剩余鉆孔灌注樁施工作業[4]。
第三,在采取錨桿支護形式時,監理工程師重點檢查鉆機與孔位傾斜角度、孔眼垂直度與鉆進深度、錨桿規格尺寸與外觀質量、水泥漿稠度與注漿壓力。待各處錨桿安裝完畢、水泥漿固結后,對錨桿開展張拉試驗。如果試驗未通過,則采取二次注漿法來加固錨桿,必要時將錨桿拔出后重新打入錨桿。
第四,在采取冠梁支撐支護形式時,監理工程師重點檢查樁頂表面處理質量、支撐件安裝位置偏差值、支撐件安裝順序、支撐件節點連接質量、樁頂標高和位置偏差是否超標。唯有在鋼筋混凝土支撐強度超過75%設計強度后,方可開展支撐面與下方土方的基坑開挖作業。
2.2.2 基坑坡面施工監理控制
基坑坡面施工主要采取錨噴網支護技術,即在坡面結構上打入錨桿、掛設鋼筋網片與噴射混凝土面層。監理工程師應采取旁站監理方式,跟蹤監督坡面支護施工過程,實時檢查作業質量是否達標和糾正錯誤操作行為。
錨桿安裝時,要反復核對各處錨桿孔眼的位置偏差是否超標,檢查錨桿外觀質量是否達標,清除錨桿表面銹跡與修補破損部位,組織施工人員按順序在坡面結構上打入各根錨桿,檢查錨桿抗拔力是否達標。
鋼筋網掛設,需要提前核對鋼筋網編號與檢查規格尺寸,確定無誤后把鋼筋網掛靠在坡面錨桿外露部位,要求施工人員使用鐵絲將鋼筋網綁扎固定,或是對錨桿端頭與鋼筋網接觸部位進行焊接連接,確保鋼筋網與坡面保持緊貼狀態[5]。
面層噴射要求施工人員在坡面上分層噴射混凝土,單層噴射厚度控制在6 cm左右。在噴射完畢后將面層壓實整平和開展保濕養護作業,后續觀察面層成型質量,如果存在面層空鼓、脫落、開裂等問題,則督促班組成員進行返工處理。
2.2.3 基坑邊緣堆放荷載監理控制
在深基坑施工期間,如果在基坑邊緣部位堆放重物與停放機具設備,將會形成較大的坑邊荷載,進而影響到坑壁結構狀態,嚴重時出現基坑坍塌等工程事故。因此,監理工程師在現場巡查期間,需要重點開展坑邊堆放荷載控制工作。
如果在基坑邊緣部位堆放開挖土料等重物,必須把堆料位置和基坑上部邊緣的間隔距離控制在2.0 m以上,并把靠近基坑邊緣處的堆料高度控制在1.5 m以內,禁止靠近基坑停放挖土機、混攪拌機等機械設備。同時,禁止在基坑邊緣穿行運輸工具與機械設備。為滿足基坑挖土和回填要求,必須在總平面布置結構中規劃的運土路線內穿行車輛設備[6]。
2.2.4 基坑降水施工監理控制
在基坑降排水施工環節,監理工程師應做好井位布置、地下水位監測環節的重點監管。
在井位布置方面,按照施工圖紙檢查工程現場各處降水井的水平位置偏差是否超標,正常情況下,需要沿深基坑開挖軸線在兩側對稱布置降水井,確保各座降水井的降水影響半徑完全覆蓋深基坑作業區域。
在地下水位監測方面,在現場布置若干監測點,定期監測現場地下水位。如果地下水位升高,則立即使用降水井內水泵將地下水抽排至集水坑內,確保地下水位始終控制在安全水準。
2.2.5 基坑開挖施工監理控制
在基坑開挖環節,一方面,監理工程師開展旁站監理工作,全過程監督深基坑開挖作業過程是否合規。需要檢查深基坑分層開挖深度、坑底標高與平整度是否達標、是否滿足基坑開挖條件等,如果發現基坑超挖、欠挖等問題,則督促施工班組返工整改。
另一方面,同步開展基坑監測工作。監測項目包括支護結構傾斜與位移監測、地基隆起監測、水土壓力監測、支護結構與地表沉降監測等。如果監測值臨近或超過報警值,則組織現場人員安全疏散,分析問題成因與采取改進措施,從而預防安全事故出現。
3結語
在現代建筑深基坑工程中,工程監理發揮著十分重要的作用,是保障施工活動有序開展、把控工程建設質量與貫徹落實安全生產目標的關鍵。工程參建單位與監理工程師都應提高對深基坑施工監理工作的重視程度,樹立正確監理思路,全面掌握在施工準備與現場施工階段的監理工作重點與控制要點,在保證施工質量和作業安全的前提下順利實現工程預期建設目標。
參考文獻
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