桃浦中央绿地项目基坑支护施工监理质量控制

耿庆祝

（上海建科工程咨询有限公司， 上海 200030）

0 引言

深基坑支护工程在现行的工业与民用建筑中属危险性较大的分部分项工程。经过多年的施工经验总结，影响工程施工的不确定因素较多，受地质、市政管线等因素影响较大。深基坑支护工程能否按照规范要求严格施工，对整个项目工程的推进及各项指标的完成有很大影响[1]。基于此，本文以桃浦中央绿地工程项目为例，结合深基坑支护工程的特点及其他工程的施工成功经验，对监理在工程的事前、事中、事后管控方法作进一步深化和总结。

1 工程概况

桃浦中央绿地工程位于桃浦智创城中央区域，规划范围为：桃惠路-景泰路-真南路-永登路-敦煌路所围合的区域，总用地面积约 50 公顷。本工程主体地下室基坑（075-01 地块）开挖面积共约42000 平方米，基坑形状近似矩形，周边延长米约为 1083 米，开挖深度为 5.9 米～7.5 米，基坑安全等级二级，环境保护等级东侧、西侧、北侧为二级，南侧为三级。

根据本项目施工的周边环境、基坑开挖深度及土质情况，本项目主基坑支护主要采用自稳式基坑支护结构。北侧主要采用 PC 工法组合钢管桩＋钢板桩+一道前撑式注浆钢管的围护形式，其余侧主要采用三轴水泥土搅拌桩内插型钢（SMW 工法）+一道前撑式注浆钢管的围护形式。

1.1 地质情况

本工程±0.000 相当于绝对标高 0.000，自然地坪（绝对）标高为+4.6m。工程采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩顶进承台底 100mm。抗压桩，桩径∅600，桩底绝对标高为－31.4 米，进 ⑦ 1-1 粉砂层土，单桩抗压承载力设计值 Rd=1100kN；抗拔桩，桩径∅700，桩底绝对标高为－44.4 米，进 ⑧ 2-1 或 ⑧ 2-2 层土，单桩抗拔承载力设计值Rtd=1250kN。

1.2 水文条件情况

按照地质时代、水动力条件和成因等类型，拟建场地勘探深度内地下水类型主要为浅部土层中的潜水及深部第⑦、⑨层中的承压水。

1.2.1 潜水

潜水位埋深随季节、气候等因素而有所变化。浅土层中的潜水，埋置深度一般离地表面标高为0.5～1.5m，年平均地下水位离地表面标高为0.5～0.7m，受温度、天气、地表等因素影响而有所波动。本次地质勘察测得钻孔中潜水水位埋置深度约0.40～1.85m，相对标高为2.14～4.01m。

1.2.2 承压水

拟建场地内第⑦、⑨层中的承压水。据本地区已完工程的长期观测资料，承压水水位年呈周期性变化，承压水水位埋深的变化幅度一般在3.0～12.0m。

2 边坡支护施工方案

2.1 边坡支护设计

根据本基槽深度和项目周边环境，本项目基坑围护与原有管廊采用共同围护，原有管廊围护形式为：北侧管廊部位型钢700X300X13X24 插一跳一型钢长度15 米，三轴水泥搅拌桩∅850@600，掺量20%；车行环路部位：型钢700X300X13X24 插一跳一型钢长度19 米，三轴水泥搅拌桩∅850@600，掺量20%，南侧管廊部位型钢700X300X13X24 插一跳一型钢长度19.50 米，三轴水泥搅拌桩∅850@600，掺量20%.

新增加的基坑；北侧武威路采用PC 钢管桩，2∅630×20PC 工法组合钢管桩@1800，钢管桩长度 L=14，拉森IV 钢板桩，小齿口, L=12m；南侧围护采用φ850@600SMW 工法内插H700×300×13×24 型钢，型钢采用插一跳一形式，型钢长度16 米，南侧近管廊区域为插二跳一，长度16 米，南侧靠配电房部位为插二挑一，长度为18 米。

2.2 主要工艺有

➢三轴水泥土搅拌桩采用两喷两搅，SMW 工法桩施工工艺：

➢双轴水泥土搅拌桩施工工艺；

➢旋喷桩（二管法）施工工艺；

➢超高压喷射注浆（RJP）施工工艺；

➢压密注浆施工工艺；

3 工程监理重点、难点分析

监理单位在进场后对项目周边环境、水文地质情况进行了详细了解，全面审查施工单位上报的深基坑支护专项施工方案，对工程地质报告和测量报告内容进行详细分析[2]。

➢施工场地狭小，施工组织受场地制约较大：紧邻管廊与市政道路，南北侧既有地下室，周边环境复杂，保护难度大。本工程东侧景泰路下新建管廊。基坑与管廊围护重叠，施工期间需保护管线安全。

➢桩基施工数量多且密集，验收工作任务重：本工程涉及的桩基数量较密集集中，必然会产生挤土效应而引发不良后果：一是因比较密集的群桩施工，土体会受到急速而激烈的挤压而产生土体隆起；二是如群桩施工的顺序、方式不合理、连续施工桩基过近，会因土体受到激烈的挤压，使地基土中孔隙水压力急剧增大，从而增加了土体隆起使桩基收到质量影响；三是挤土效应产生的水平应力容易导致桩身产生水平方向的挠曲变形；而且附近有建筑物及地下管网，容易遭到破坏。

4 监理对质量的过程控制

根据本深基坑工程的特点，严格审查项目施工方案，制定分项工程的监理细则，确定不同施工工艺，施工工序在各施工质量过程中的控制要点。

4.1 监理的控制要点

4.1.1 针对基坑工程项目管理的监理工作策划

根据国家和上海市工程建设法律法规和监理委托合同的约定，组织分析项目特点，结合项目建设工程质量、进度、造价及安全生产计划目标等要求开展监理筹划工作。

4.1.2 充分利用同类项目监理经验的前期策划服务

项目开工前监理除核查项目基本建设程序履行情况，协助建设单位、承包商办理项目基本建设程序手续外，应充分利用以往大型类似工程项目监理经验，为业主在该项目总体施工组织规划、里程碑节点的识别、场地的使用与管理、协调处理工程各种矛盾、施工过程质量安全管理等方面提供前期策划服务，支撑业主做好项目决策。

4.2 SMW 工法桩质量控制要点

1 ） SMW 工法桩采用∅850@600 三轴水泥土搅拌桩内插 H700X300X13X24 型钢，水泥土搅拌桩采用标准连续方式施工，应采用三轴机械设备施工，搭接形式为全断面套接一孔施工；应采取换填、清障等有效措施确保 SMW 工法桩在填土中的施工质量。

2）SMW 工法桩桩采用P.O 42.5 普通硅酸盐水泥，水泥掺入量22%，水灰比1.8，28 天无侧限抗压强度 qu≥0.8MPa。SMW 工法桩施工时在暗浜区域，应提高搅拌桩的水泥掺量至 25%。

3）桩身采用一次上、下搅拌工艺，原状土和水泥均匀拌合，下沉及提升时全部喷浆搅拌，以保证水泥土均匀搅拌，全面控制好施工钻具提升及下沉的速度，下沉速度约为0.5～1.0m/min,提升速度约为1.0～2.0m/min，在桩底要重复搅拌注浆。提升速度不宜太快，避免出现孔壁塌方等现象。

4）为使 H 型钢能正确定位,要求三轴水泥土搅拌桩桩位偏差不大于 50mm，标高误差±50mm，垂直度偏差不大于 1/250。H 型钢穿过压顶梁，定位误差应不大于 30mm，垂直度偏差不宜大于 1/200。

5）H 型钢宜采用整材；如果现场施工需要采用分段焊接时，应采用坡口焊。

6）型钢必须在搅拌桩施工完毕后 30 分钟内插入，保证型钢的插入深度。

7）H 型钢在基坑回填密实后方可及时收回。

8）三轴搅拌桩养护龄期符合要求后应按规范要求钻芯取样，取芯时各方均应现场见证。

4.3 双轴水泥土搅拌桩质量控制要点

1）双轴水泥搅拌桩相互搭接 200，采用 P.O 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比0.55，水泥掺量 13%，遇浜填土区域，水泥掺量提高至 16%。坑底以上低掺量为7%。

2）施工应遵循两喷三搅的操作程序，即：搅拌下沉--喷浆提升--搅拌下沉

--喷浆提升--下沉--搅拌提升--完成。

3）提前制作好的浆液不得离析，不得长时间停置，超过2h 的浆液应降级使用。

4）桩身的养护期不得少于 28 天，无侧限抗压强度 qu≥0.8Mpa 时方可开挖基坑。

5）水泥土搅拌桩位偏差不应大于50mm，垂直度偏差不应大于 1/150。

6）搅拌桩在施工过程中要加强监测，控制施工速度，并根据监测情况及时调整施工进度和参数。

4.4 旋喷桩（二管法）质量控制要点

1）高压旋喷桩须待其邻近围护桩施工结束后施工。

2）新旧工法桩、不同围护桩形式交接处∅800@500 旋喷桩采用二重管注浆工艺。该桩采用 P.O 42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比 1。

3）高压旋喷桩压力控制：注浆压力宜为 20～25MPa，气流压力宜取 0.7MPa，气体流量 0.8～1.2L/min，水泥浆流量 70L/min，提升速度为 10～20cm/min，旋转速度为 15r/min。

4）钻机与高压泵的距离不宜过远，钻机孔位允许偏差不应大于 50mm。桩位偏差不超过 50mm,桩身垂直度误差不超过 1/200，桩径偏差不大于 10mm。

5）为防止孔间串浆，施工时必须采用跳跃法，相邻两根桩施工间隔时间不小于 48h。

6）在注浆过程中如果出现压力骤然下降或上升、冒浆等异常情况时，要立即查明产生的原因，采取措施。当注浆完毕，注浆管应迅速拔出。

4.5 超高压喷射注浆（RJP）质量控制要点

1）地块部分区域采用超高压喷射注浆桩进行隔水措施。详见相关图纸，水泥掺量 40%，水胶比 1.0，水泥土加固体的 28d 龄期无侧限抗压强度不宜于 1.0MPa。

2）于现有地下室引孔之前应先根据定位对地下室底板进行开洞，并保证地面的平整；引孔位置偏差不得大于 50mm；引孔深度应大于桩深 1m，且应满足喷射流喷嘴到达设计桩端的要求；引孔深度偏差不得大于 50mm。

3）主机钻杆与钻头对接时，应检查密封圈是否缺损；钻杆应分节拼装、下放，每节钻杆连接钻进前应再次校正导向架的垂直度与桩机底盘的平整度。

4）主轴旋转速度宜控制在 3/min～5r/min，提升步进间距宜为 25mm，每步进间距的喷射范围内桩体切削频率不宜低于 3r/min。

5）高压泥浆泵开启后，宜先行喷射清水，待喷射压力达到 20MPa 后，切换成水泥浆液。

施工过程中引孔垂直度偏差不应大于 1/100，当超高压喷射注浆深度大于30m 且连续搭接作为隔水帷幕时，引孔垂直度偏差不应大于 1/200。

4.6 压密注浆施工质量要点

1）压密注浆浆液配方为水泥：粉煤灰：木质素磺酸钙=1：0.3：0.02，水灰比 0.55；注浆压力取 0.2～0.3MPa；桩间填缝压密注浆间距 1m；深坑加固压密注浆孔间距 1mX1m，呈梅花型布置。

2）孔径约为70mm～110mm，垂直度偏差应小于1%，注浆孔有设计角度时应预先调节钻杆角度。

3）浆液粘度约为 80s～90s 范围内。

4）注浆流量宜为 7L/min～10L/min；充填型注浆流量可适当加大，且不宜大于 20L/min。

4.7 其他控制要点

1）加强关键工序的过程控制与验收

本项目工程量大，施工专业多、工序繁，参建单位也众多，必须要加强关键工序的过程控制，监理工程师首先要确定那些关键工序。针对确定的关键工序编制实施细则，其内容应包括：施工的操作方法、工艺流程、质量标准、监理控制验收要点等。

2）加强平行检验，建立监理质量独立评估机制

要确保工程实体质量，建立监理质量独立评估机制尤为重要，本工程体量较大，分部分项工程复杂，因此，正确运用“平行检验”这一手段，全面做好工程质量的过程控制工作。

5 结语

通过仔细分析深基坑工程的特征，结合文水地质、项目环境、节点和其他方面，并根据其它已完成项目的成功经验，制定了全面质量控制监督计划，并分析了实际影响。和各方进行了良好的合作，项目的不同设计指标得到了保证，并取得了良好的成果。