深基坑工程监理工作的要点研究

2018-10-15上海浦东新区建设监理有限公司上海201206

建设监理 2018年6期

关键词：监理部灌注桩深基坑

张勋（上海浦东新区建设监理有限公司，上海 201206）

1 工程设计概况

某污水泵站新建工程，主泵房采用深基坑施工法。基坑为矩形，内边长 31 m×29 m；基坑顶标高 5.0 m；坑底标高－10.15 m，总深度 15.15 m。基坑安全等级一级，环境保护二级。

(1) 基坑围护：φ1 000 钻孔灌注桩。桩心间距 1 250 mm，桩底标高－25.7 m，桩长 30.7 m；水下 C25 混凝土。

(2) 基坑隔水帷幕：在钻孔灌注桩外圈设置三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕。桩径 φ850，套接一孔施工；桩底标高－18 m，桩长23 m。钻孔灌注桩与三轴水泥土搅拌桩桩边距0.15 m，桩间土压密注浆加固。

(3) 基坑支撑形式：基坑内垂直方向布设 3 道混凝土支撑，平面布置为 4 组八字撑。支撑中心标高从上到下分别为：3.6 m、－2.5 m、－6.5 m。头道支撑围檩截面1 200 mm ×800 mm，主撑截面 900 mm×700 mm，次撑截面 700 mm×600 mm；第二道、第三道撑围檩截面1 200 mm ×800 mm，主撑截面 900 mm×700 mm，次撑截面 700 mm×600 mm。主撑下分设4根钢格构柱，截面 180 mm×18 mm。

(4) 基坑底加固：基坑中心压密注浆，孔距 0.8 m，梅花形布置，厚度 3 m。注浆外周边一圈三轴搅拌桩加固，厚度 3 m。

(5) 基坑降水：基坑内设2口减压降水管井，井底标高－30.5 m，总长 35.5 m；设 4 口疏干降水管井，井底标高－19.0 m，总长 24 m。

2 专项方案、机械设备、特殊工种的监理审核要点

2.1 深基坑专项施工方案的监理审核要点

本工程深基坑属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。根据住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质 [2009]87 号)的规定，超过一定规模的危险性较大的分部分项工程施工专项方案应经过专家评审。因此，施工单位上报的专项施工方案应包含报审表、专项方案和专家评审意见报告 3 部分内容。

(1) 查看专家评审意见报告。专家评审意见一般分为三种结论：通过；基本通过；不通过。当结论为“通过”时，仍需注意专家有没有提出补充内容要求或提出进一步的细化和优化要求。如有要求，应查看在专项方案中有否响应内容。如无响应，应要求施工单位补充完整。

(2) 要注意查看专家评审机构的级别。《关于进一步加强本市基坑和桩基工程质量安全管理的通知》(沪建交[2012]645 号)第一条第十一款规定：基坑开挖深度超过 7 m(含 7 m)的基坑由上海市城乡建设交通委员会科学技术委员会(以下简称“市建设交通委科技委”)组织评审；基坑开挖深度超过 3 m(含 3 m)但未超过 7 m 的基坑可由市建设交通委科技委或符合条件的其他评审机构组织评审。如项目监理部审核发现专家评审机构级别有误时应及时指出。

(3) 签署深基坑专项施工方案报审表。报审表由专业监理工程师与总监签署后送建设单位签署审批意见。根据DG/TJ 08-2035—2014《建设工程监理施工安全监督规程》中“表 D-b1 施工组织设计/(专项)施工方案报审表”说明，超过一定规模的危险性较大的分部分项工程建设单位应签署审批意见。

2.2 监测方案的监理审核要点

依据《关于进一步加强本市基坑和桩基工程质量安全管理的通知》(沪建交 [2012]645 号)第一条第四款规定：“监理单位应对监测方案进行审核。”

首先，审核监测内容是否满足设计要求。监测内容一般包括：围护墙顶水平位移沉降；围护侧墙的变形；支撑轴力，立柱沉降；坑内外地下水位；地下管线水平位移沉降；邻近建筑物的水平位移沉降及裂缝观测；坑外地表沉降。其次，审核监测方案确定的报警值与设计要求是否一致。再次，审核监测布点位置是否合理。布点的位置要尽量减少在施工过程中被破坏的可能性。最后，审核监测方案中的监测频率是否与设计要求一致，因基坑开挖前、开挖中和拆撑回填时的监测频率不尽相同，监理人员应牢记监测频率；发现监测频率不满足设计要求时应向监测单位指出。

监测方案其他方面的审核，可参考 GB 50497—2009《建筑基坑工程监测技术规范》和 DG/TJ 08—2001《基坑工程施工监测规程》。

2.3 钻孔灌注桩机械与三轴搅拌桩机械监理审核要点

JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》6.1.4 条规定：“成桩机械必须经鉴定合格，不得使用不合格机械。”钻孔灌注桩机械与三轴搅拌桩机械在施工前，必须经第三方检验合格并报项目监理部审核同意后，方可使用。项目监理部在审核检验报告时，应注意查看检验结论。检验结论分为：合格、整改合格和不合格三种。当桩机的保证项目无不合格项，一般项目不合格项不超过 4 项时，桩机亦判定为合格。此时应注意查看检验报告上有无一般不合格项；如有，则应查看施工单位是否整改完毕。否则不能批准使用。

2.4 特种作业人员操作证的监理审核要点

住建部印发的《建筑施工特种作业人员管理规定的通知》(建质 [2008]75 号)，将建筑施工特种作业分为：建筑电工、建筑架子工、建筑起重信号司索工、建筑起重安装拆卸工、建筑起重机械司机、高处作业吊篮安装拆卸工、经省级以上人民政府建设主管部门认定的其他特种作业七大类。上海市《关于加强本市建筑施工特种作业人员考核和持证上岗管理工作的通知》( 沪建交 [2009]243 号)中又增加了桩工机械安装拆卸(操作)工、建筑焊割(操作)工两大类。本工程桩机安装与钻孔桩钢筋笼焊，皆涉及到上海市增加的 2 类特种作业。

项目监理部审核时需注意，施工单位一般会在开工前集中申报几个电焊工名单，但实际施工时往往不是名单中的人。如果不是真正经过培训考核持证的人，引发生产安全质量事故的风险将变大。项目监理机构对此应加以重视。

3 三轴水泥土搅拌桩施工的监理要点

(1) 三轴水泥土搅拌桩与钻孔灌注桩施工的先后顺序。本工程采用钻孔灌注桩作围护，三轴水泥土搅拌桩作隔水帷幕。两者究竟是哪一个先施工，工程参建各方意见不一。主张先施工钻孔桩的认为钻孔桩深度大于搅拌桩，按照地下工程先深后浅的原则应先实施钻孔桩。但笔者认为此原则在此不适用，应先施工搅拌桩。

先看两种桩的立面位置剖面图(见图1)。

图 1 基坑立面图

钻孔桩在内，搅拌桩在外，两种桩的外边间距仅 15 cm。而钻孔桩在钻进过程中出现扩孔是一种很正常的现象，∮800 的桩径局部扩孔到 ∮1 000～∮1 200 的非常多见(如图 2)。虽然通过成孔检测可探知扩孔大小和深度的位置，但无法探知扩孔的具体方向。也就是说往东南西北哪个方向扩是不知道的。一旦发生局部较大扩孔再加上钻孔桩的孔斜往不利方向倾斜一点，则必然发生钻孔桩挤占搅拌桩位置的情况。从而使得搅拌桩钻头下沉遇到钻孔桩扩大部位的混凝土后，无法继续下沉或强行下沉造成搅拌桩偏位，使搅拌桩与搅拌桩之间无法良好搭接而出现基坑大量渗水和流砂的质量问题。因此，笔者认为，应先实施三轴水泥土搅拌桩后实施钻孔灌注桩比较合理。在本工程的实践中也是先施工了搅拌桩，并取得了良好的效果。从以后基坑开挖出来的土方含水量、坑壁干燥程度，以及监测得到的基坑外水位变化数据情况来看，都是达到预期设想的。

图 2 钻孔灌注桩局部扩孔

(2) 在三轴搅拌桩施工前，项目监理部应查验三轴搅拌机的后台设备是否完好。后台设备包括水泥浆流量计、压力表、水灰比计量器及一些控制开关。在实践中往往能发现，后台水泥浆流量计是损坏的或是没有安装。流量计的作用是直接反映每幅搅拌桩的水泥浆用量。若该设备损坏或未安装，水泥浆用量绝对失控。因此，不管出于什么原因，项目监理部应根据 JGJ/T 199—2010《型钢水泥土搅拌墙技术规程》中 5.1.3 条规定，坚决要求施工单位保证流量计的完好。

(3) 水灰比是搅拌桩的一个重要控制参数，关系到每幅桩的水泥用量的多少。项目监理部应随时抽查。根据《关于加强水泥土搅拌桩质量管理的通知》(沪建建管 [1998] 第261 号)第三条规定：“监理单位现场管理人员每一台班应不少于 2 次抽查水泥浆液比重”。水泥浆比重可用比重计进行测量。水灰比换算成水泥浆比重的公式如下：

式中：水泥比重一般取 3.1 t/m3。

本工程设计水灰比为 1.5，代入式中得：

(4) 搅拌与喷浆监理控制要点。搅拌和喷浆的次数应在设计交底时明确：或采用一喷二搅，或采用二喷三搅。对于“搅”的概念，项目监理部人员应掌握。《关于加强水泥土搅拌桩质量管理的通知》(沪建建管 [1998] 第 261 号)第二条规定：“钻头下上往返一次称为一搅。”

(5) 施工冷缝处理的监理工作要点。这里的施工冷缝是指在施工过程中由于某种原因停止成桩，后续成桩搭接时间超过 JGJ/T 199—2010《型钢水泥土搅拌墙技术规程》中 5.3.9 条规定的 24 h 造成的施工缝。造成施工冷缝的原因有两大类：① 首幅桩与末幅桩搭接形成的施工冷缝；②由于机械设备故障、原材料供应断档、天气因素导致的停工所产生的施工冷缝。出现施工冷缝的直接后果就是基坑渗水，因此施工冷缝产生后应采取补救措施且应得到设计单位认可。一般的补救措施是在冷缝外补1幅桩。

对于上述原因 ① 造成的施工冷缝，由于此幅桩的造价可以进入结算，施工单位一般是愿意补桩的。而对于机械设备故障、自供原材料断档等因素造成的补桩，因为此部分费用是结算不到的，施工单位往往不愿做。此时，项目监理部应对这些冷缝做好桩位、停止成桩原因及时长的记录。必要时可以以《监理工程师通知单》的形式，督促施工单位按 JGJ/T 199—2010《型钢水泥土搅拌墙技术规程》中 5.3.9 条规定采取补救措施，并告知其如违反规范规定或施工图规定将不予验收、不予签署验工计量。

4 钻孔灌注桩施工的监理工作要点

(1) 钻孔灌注桩施工时项目监理部需检查验收的内容较多。因此，在施工之前厘清报验内容及程序并告知施工单位照此执行，相当有必要。报验可采用如下程序。

① 施工项目部桩位放样完成后，项目监理部复核。合格则进入下道工序；不合格则重放。

② 钻机就位后，项目监理部验收钻机平整度、钻头直径、钢护筒埋设垂直度；非首根桩应增加检查邻桩施工间隔(≮4 d 或＞36 h)。合格则进入下道工序；不合格则整改。

③ 开始钻孔后，项目监理部巡视检查钻进速度；抽验泥浆比重，如有误差及时调整。

④ 钻孔完成后，项目监理部查看委托第三方的成孔检测。检测内容包括孔深、孔径、孔斜。合格则进入下道工序；不合格则扫孔整改。

⑤ 第一次清孔并完成后，项目监理部验收沉渣厚度。合格则进入下道工序；不合格则继续清孔。

⑥ 钢筋笼制作并完成后，项目监理部验收笼径、钢筋直径、数量和焊接质量。合格则进入下道工序；不合格则整改。

⑦ 安放钢筋笼时，项目监理部验收钢筋笼对接焊接质量及吊筋长度。合格则进入下道工序；不合格则整改。

⑧ 安放导管时，项目监理部验收导管密封性。合格则进入下道工序；不合格则整改。

⑨ 第二次清孔并完成后，项目监理部验收沉渣厚度。合格则进入下道工序；不合格则继续清孔。

⑩ 混凝土到场后，项目监理部查验配合比通知单。合格则浇筑；不合格则退货。

⑪ 灌注水下混凝土时，项目监理部抽验坍落度，制作平行检测试块。

⑫ 成桩检测时，低应变检测数量应大于 50%。检测后Ⅲ、Ⅳ类桩比例高于 5% 以上时，应以相同比例扩大抽检；直至普测。

(2) 检查护筒的埋设。根据 DGTJ 08-202—2007《钻孔灌注桩施工规程》4.1.4 条规定，成孔前应在桩位埋设护筒。埋设护筒是控制桩位，导正钻具，防止上口护壁泥浆渗漏、地表水渗入和孔口坍塌的重要措施。未安装护筒就开始钻孔施工的直接后果可能是：① 成桩斜率过大，钢筋笼无法下放；② 孔口扩孔严重，混凝土用量超方量；③ 烂桩头，预留高度不够，重新接桩。然而，在实践中经常能接触到不愿意埋设护筒的施工单位。依笔者多年从业经验来看，此类施工单位的施工质量基本不佳。从他们不愿意按规范埋设护筒的行为上看，这就是一支不正规的队伍：既然可以省却护筒的埋设，当然也就会省却保护层垫块、省却焊接长度、省却清孔，直至省却一整节钢筋笼。遇到此类施工单位，项目监理部应提高警惕。

5 基坑降水施工的监理工作要点

(1) 项目监理部应要求施工单位将降水井定位后报监理复核。降水井定位要注意避开以后实施的构筑物的柱、墙的位置。深基坑一般除了布置疏干降水井外，还需布置减压降水井。减压降水井需要等到地下构筑物实施到一定的高度方能封井；若减压降水井占据了地下构筑物的柱、墙的位置，势必造成基坑开挖后不久就要封井，不利于坑底抗隆起与管涌。

(2) 疏干降水井抽水前，应测一次坑内自然水位。对水位、水量监测记录，应绘制出水量 (Q) 与时间 (t) 的曲线图，并用水位降深值 (S) 与时间 (t) 的曲线图来校验出水量，分析水位下降趋势。其中出水量 (Q) 可用安装水表的方式来记录。项目监理部应每日查验上述两种曲线图。当基坑内水位降至开挖面以下 0.5 m～1 m 时，尚不能马上开挖；应稳定 24 h 且井水位无明显变化，同时查看第三方监测测得的坑外水位无明显下降，方可认为降水有效。

(3) 疏干降水井可在基坑挖到底之后、浇筑大底板混凝土之前封井。封井前只需施工单位报审并经项目监理部书面同意即可。减压降水井封井之前，应取得设计单位的同意，把封井的具体时间以会议纪要或技术核定单的形式确定下来。

6 基坑开挖的监理工作要点

(1)依据《上海市深基坑工程管理规定》(沪建交 [2006]105 号)第五章第二十六条 “深基坑工程开挖必须由项目总监发布开挖令”，开挖令的式样文件中没有明确规定，项目监理部可根据自己的管理需要制定并通知施工单位执行。

(2) 项目监理部在基坑开挖过程中，除对现场的巡视外，还应每日查看监测报告。当发现监测数据尤其是围护侧墙的变形数据达到报警限值时，应依据《上海市深基坑工程管理规定》(沪建交 [2006]105 号)第六章第三十三条规定，立即以书面监理通知单的形式要求施工单位停止开挖，并组织建设、设计、施工、监测、勘察单位查明原因并制定解决方案。

(3) 深基坑挖到底后，可能会因为资金、材料、劳动力及天气等因素，出现后续施工跟不上的情况。这种情况对基坑是不利的，它会使基坑的变形逐渐加大。此时，按《上海市深基坑工程管理规定》(沪建交 [2006]105 号)第六章第三十一条第五款 “深基坑开挖后暴露时间较长的，应及时制止” 的规定，项目监理部应履行监理义务，予以制止。制止的方式以书面监理通知单为佳。