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深基坑支护工程的监理控制要点

2015-12-25苏小玲

建筑设计管理 2015年6期
关键词:锚索监测点深基坑

苏小玲

(惠州市建设集团公司,广东 惠州 516001)

深基坑支护工程的监理控制要点

苏小玲

(惠州市建设集团公司,广东 惠州 516001)

深基坑工程是我国最近20年中迅速发展起来的一个领域。城市化的高速发展催生了“垂直城市”,在城市中心进行深基坑施工的情况越来越多,施工难度大。虽然在实践中建筑技术水平不断成熟发展,但基坑越挖越深,要求越来越高,问题层出不穷。本文结合工程案例实践经验,从监理工作的事前、事中、事后三个层面去分析阐明深基坑支护工程的监控要点,为实际工作提供参考和借鉴。

深基坑;人工挖孔桩;支护体系施工;变形监测

0 引言

随着我国经济社会高速发展和城市化进程加速推进,土地空间利用三维空间立体拓展。城市建筑高度普遍提升,出于结构、人防、规范等要求,建筑物越是往高空伸展,越要往地下空间“深”展,从而形成更加稳固、高效利用和功能齐备的一体化空间。顺应城市土地集约发展的新常态,地下室从一至二层逐步向三层、四层下探,深基坑处理技术在民用建筑工程中的运用越来越普遍。虽然深基坑支护和施工技术日趋成熟,但是深基坑工程属重大危险源,因此,应根据工程地质和水文地质条件,因地制宜,选择经济、可靠的支护方案,采取有效措施,对其实行安全控制,以确保深基础和地下室的顺利施工。本文以大隆财富广场工程为例,就深基坑支护工程的监理控制要点进行分析和阐述。

1 工程概况

大隆财富广场地处市中心,集商业、公寓、写字楼及配套大型地下车库为一体的综合建筑群。工程总用地面积13 658 m2,总建筑面积148 770 m2,其中办公楼为39层,塔楼高度150 m,框架-核心筒结构;公寓32层,塔楼高度100 m,剪力墙结构;商业裙楼3层,设3层地下室。

本工程场地周边邻近规划市政道路及商品楼,周边环境较复杂(见图1)。基坑形状近长方形,周长约544 m,开挖面积约11 100 m2,基坑开挖深度15 m,局部核心筒开挖深度较大,最大开挖深度17 m,基坑安全等级为一级。

图1 基坑支护平面位置图

该深基坑支护采用人工挖孔桩结合预应力锚索的结构形式(见图2),即沿基坑侧壁四周布设桩径φ1 200的人工护壁挖孔桩加锚索支护。桩间土采用钢管锚杆加固注浆止水及坡面挂φ8@200×200钢筋网、喷射厚100 C20砼。

2 施工前控制要点

基坑工程开始前,项目监理部人员必须认真阅读熟悉《岩土工程勘察报告》和图纸,充分了解基坑所在地的地形地貌、工程地质和水文条件、地下管线及周边构筑物的分布情况,重点掌握以下数据:

图2 基坑剖面施工示意图

1)岩土参数。

2)施工区域内及邻近地区地下水情况。

3)四周市政道路、管、沟、电力电缆和通讯光缆等情况。

4)邻近的原有建筑、构筑物的层数、结构类型、基础类型及上部结构现状等。

5)四周道路的距离及车辆载重情况[1]。本工程的特点是:地下水位埋深浅(1.50~2.50 m);场地内上覆松散土体厚度大、力学性能差,且富含孔隙潜水;局部淤泥质土,软塑状粉质黏土等软弱松散不良土体呈透镜状或似层状产出;局部受周边环境及净空限制,无任何放坡空间;但场地内及附近地下管线分布较少,对基坑开挖有利。

根据上述资料及现状,分析深基坑可能导致边坡土体滑坡的各种可能,对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数,例如:本工程西南边为原有公寓楼地下室基坑回填土,人工填土富含上层滞水,支护体系中应对该段地面采用多列钢管锚杆进行加固处理。在基坑开挖时,对比现场的地质情况,发现与勘察报告差异较大时,要及时书面告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,是否需要调整施工组织设计和方案。

开工前,要求并督促施工单位聘请有丰富经验的不少于5人的专家组对设计和施工方案进行论证完善。重点复核两条线:1)地下室外墙轴线;2)基坑开挖顶边线或者桩锚体系的护壁桩中心线。

3 深基坑施工过程控制要点

本基坑支护设计方案是:上部为1∶1放坡(土钉墙),下部(-2.0 m以下)为人工挖孔桩桩锚体系。支护结构施工程序是:桩孔开挖→桩身砼浇筑→坡面喷锚施工→冠梁施工→预应力锚索施工、腰梁施工与坡面挂网喷射砼施工交叉进行。

3.1 土方开挖

1)基坑开挖应分层、分区、分段进行,遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。本工程共分为8个区,每层土方开挖的深度为设计土钉(锚索)标高面下300~500 mm。

2)应对坡顶、坡面和坡底采取降排水措施。本工程坡顶和坡底设排水沟,坡面设少量泄水孔。

3)坡顶地面严禁超堆荷载。选定好机械和运输车辆行驶路线[1]。本工程坡顶地面2 m内不得堆载,4 m外堆载不得超过20 kPa。

4)土方开挖完成后,应立即对基坑坡顶及边坡进行封闭,防止水浸和暴露。地下水位应降至工程底部最低高程500 mm以下,方可进行地下工程施工。

3.2 支护体系施工

3.2.1 人工挖孔桩施工

1)成孔重点控制桩孔位置、垂直度、深度、护壁混凝土强度和厚度、护壁配筋搭接长度等。挖孔施工应隔桩施工,不得挖孔与灌注同时作业,砼灌注时邻桩不得施工;人工挖孔分段护壁长度不得大于1 m;每浇完三节护壁后,必须进行一次桩中心位置和垂直度的校核工序。本工程施工期间属于春季,雨水多,每人配雨衣1件,并在井口上用施工用雨伞,以保证每小时下雨200 mm内正常施工,确保工期。

2)钢筋笼重点控制钢筋制作的搭接长度、运输吊放和入孔。

3)桩芯混凝土浇筑,必须预先做好每条桩用砼量计划、桩终孔验收和清理孔底(沉渣和积水);每浇筑1~1.5 m后,派工人进入井内,用高频插入式振动棒在桩芯四周充分振动一次,保证桩芯砼均匀密实。

3.2.2 土钉(钢管锚杆)及坡面挂网喷射砼施工

锚杆工程是地下隐蔽工程,施工过程的参数及工艺控制是保证质量的关键。

1)锚杆造孔重点控制成孔的位置、深度和角度,应尽量避免对孔壁土体扰动,防止孔内积水对孔壁土体浸泡。

2)严格控制混凝土配合比,注浆重点控制注浆量和注浆压力,终注压力不得小于0.3 MPa,作为监理应对注浆作业进行旁站监理。

3)开挖的边坡支护段应在24小时内完成喷锚支护。

4)喷锚完成后7天内应对喷锚面进行养护,设专人每天在喷锚面洒水一次。

5)锚杆孔内锚固体和喷射砼强度一般达到设计强度70%以上且不小于3天,方可进行下一层土方开挖喷锚作业[1],按此循环,直到坑底标高。

3.2.3 锚索及冠梁、腰梁施工

1)锚索施工前根据设计要求定出孔位,按设计角度成孔;成孔完成后,清除孔底沉渣,用清水洗孔并采用空压机冲孔。

2)预应力锚索制作,锚索长度=设计锚索长度+外露长度,外露长度以能满足张拉锁定要求为准;锚索自由段外套塑料管;每2 m设一个对中支架[2]。

3)注浆重点控制注浆压力,本工程采用二次注浆,第一次采用常压0.3~0.5 MPa,4小时后进行第二次注浆,压力要求1.2~2.0 MPa。

4)待锚索注浆及冠梁、腰梁砼达到强度后进行预应力锚索张拉。

4 基坑变形监测

按照动态设计、信息反馈原则进行施工,基坑支护过程中应进行变形监测。主要控制点是:监测点设置、监测频率、监测方法和监测预警值控制等。

1)变形监测包括坑顶水平位移监测及其沉降监测。同时,与基坑周边邻近的建(构)筑物及管线也应布设沉降监测点。监测点一般每隔20~ 30 m布设一个,且在变形较大处和条件复杂处必须布设。基坑开挖施工前,应设置好变形监测点并进行原始数据采集,确保监测点的稳定不受破坏。本工程根据此原则设置了基坑监测点11个,管线及道路监测点11个。

2)监测应按施工监测及第三方监测进行。

3)监测频率。基坑支护过程中,相邻两次的观测时间间隔不宜超过两天;支护施工结束一个月后观测间隔不宜超过10天;支护施工结束两个月后且变形趋于稳定时可适当延长间隔时间,直至回填结束。按时监测,及时报告监测结果,以便出现异常或达到设计预警值(为允许变形最大值的80%)能及时采取应急措施。

4)各点的监测数据除了采取表格形式外,还应以过程曲线的形式表达,以便变形趋势一目了然。

5)还应做好周边邻近地表水、地下水出露地段的巡查、监测。

5 质量检测与验收

1)土钉须按1%且不少于3根进行抗拔力检测;预应力锚索须按5%且不少于3根进行抗拔力检测;注浆体应按每30根留置一组试块的比例留置水泥净浆试块,到期后及时试压。

2)桩系梁、围护桩、喷射混凝土应进行混凝土试块的抗压强度试验,每次混凝土浇注至少取一组,每桩砼试块测试不得少于一组。

3)应对人工挖孔桩的桩身完整性进行检测,检测数量不少于3根。建议对桩身进行抽芯检测[3]。

4)支护中使用的材料及其他项目按相关规范进行质量检测。

6 结语

深基坑工程是一项综合性很强的系统工程,它要求岩土和结构工程技术人员密切配合。施工前,关键是经济、安全、可靠的支护体系设计和土方开挖方案;施工过程中,关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制,应加强监测,力求实行信息化施工。鉴于深基坑工程施工的复杂性和风险性,作为监理人员,应不断加强学习新技术,及时掌握新规范,并掌握本地区或类似条件下已有的成功经验和失败教训,能够熟练地根据特定工程条件和特点进行分析判断,从前期方案到实施全过程充分发挥监理总协调、监督和技术支持的作用。

[1]JGJ120—99.建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[2]CECS 22:2005.岩土锚杆(索)技术规程[S].北京:中国计划出版社,2005.

[3]GB 50202—2002.建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

TU46+3

A

1673-1093(2015)06-0081-04

苏小玲(1981),女,广东龙门人,建筑工程管理工程师,研究方向:建筑工程管理。

10.3969/j.issn.1673-1093.2015.06.021

2015-02-26;

2015-03-07

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