深基坑工程施工质量安全监理控制要点
2022-11-26闵祥芝
闵祥芝
上海三维工程建设咨询有限公司 上海 200060
近几年,随着我国经济社会的快速发展,城市化进程不断加快,提供给城市发展的土地资源和空间日益紧张,受各种资源的限制,城市越来越多的向地下空间发展,使深基坑工程得到广泛应用。作为一名监理从业者,应尽快适应这种发展趋势,广泛学习各种相关知识,积累相关经验,以利于在今后监理工作中加以运用。以上海某高校科研实验楼工程实例,针对深基坑工程施工质量安全进行论述,以提高深基坑的施工监理控制能力,确保工程顺利进行。
1 项目概况
上海某高校科研实验楼项目,总建筑面积34542㎡,地下共一层,基坑开挖面积7923㎡,围护结构周长407m,一般区域基坑开挖深度5.90m,局部落深区域开挖深度7.25m(不计承合、落深坑),围护结构距离建筑物最小距离约 5.7m。基坑工程安全等级为二、三级,环境保护等级除南侧为二级外,其余三侧为三级。围护结构采用φ850@600三轴水泥土搅拌桩内插H型钢,采用套接一孔法施工。基坑内设置1道钢筋混凝土水平支撑,采用钢格构立柱与钻孔灌注立柱相结合的型式。坑内加固采取Ф700@500双轴水泥土搅拌桩进行施工,与止水三轴桩之间采用压密注浆填充,确保高低差的边坡土体稳定。项目区域内潜水在自然地面下0.5m,采用真空深井泵降水措施。
2 深基坑施工准备阶段监理控制要点
2.1 参加建设单位检查
深基坑施工前,督促并参加建设单位组织的项目及周边环境检查。建设单位组织校后勤处、校园管理办、校保卫处等单位会同监理单位、施工单位共同对可能受到基坑施工影响的相邻建(构)筑物、道路、管线及其他校内基础设施等,或者其他可能发生争议的事项进行检查,协调制定安全保护措施,做好相关记录,必要时拍摄影像资料留存。
2.2 参加技术交底会议
参加技术交底会议之前,组织监理人员对勘查文件及基坑图纸进行全面细致的了解,对基坑施工相关的主要部位及环节质量安全风险因素进行判别,为会议做好技术准备。
建设单位组织基坑工程勘察、设计单位,按照规定向基坑工程施工、监理、监测单位等现场技术人员进行专项技术交底,并对基坑工程风险因素进行判别,提出相应的安全技术措施,利于施工过程中各单位的风险管控。会议时,监理单位应协助建设单位建立基坑工程各相关单位联系人制度,做到信息传递畅通,发生险情时及时研判处理。
2.3 审查施工方案
本项目一般区域基坑深度5.9m,属于超过一定规模危险性较大的分部分项工程,深基坑施工方案需要施工单位组织专家对方案进行论证[1]。
深基坑施工方案专家论证前,监理单位应组织人员对其进行审查,重点审查以下内容:(1)审查编制程序是否符合相关规定。(2)审查方案编制依据是否齐全、现行、有针对性。(3)审查各阶段施工现场平面布置,临时道路、水电布置、塔吊选型及位置、出土路线等应满足工程施工开展的需要。(4)审查各分项工程的施工方案是否严格按照图纸施工内容编制,是否符合规范、标准等的规定,施工流程及施工方法是否符合施工顺序和工艺要求。(5)审查施工进度是否符项目工期要求,计划施工内容是否有遗漏,关键线路是否合理,劳动力、材料设备、机械等资源供应是否满足进度计划需求。(6)审查保证施工质量和安全的技术保证措施是否有针对性,并应符合工程建设强制性标准。(7)审查应急预案是否有适用性和可操作性。
根据上海市危大工程安全管理实施细则,深基坑施工方案经监理初步审查签署意见后,施工单位组织相关专业的专家进行论证,专家组出具了施工方案论证意见。根据专家意见,施工方逐条整改完善,监理签署正式审查意见,经专家组同意后出具施工方案论证报告。
方案实施前,施工单位项目技术负责人应当向施工现场建设单位负责人,施工单位项目经理、安全员、质量员等主要管理人员,监理单位总监、专业监理工程师等管理人员进行方案交底。施工现场管理人员应当向作业人员进行施工组织和安全技术交底,并由双方和项目安全员共同签字确认。
2.4 审查监测方案
建设单位委托符合资质条件的第三方监测单位进场时,应组建项目监测机构,同时把项目人员资格及监测方案报监理审查。监理应对人员资格、布设监测点、检测数据反馈渠道等进行审查,保证基坑工程施工涉及到监测项目和对象实施有效监测。监测点布设后应报监理单位验收。
2.5 编制监理细则
监理根据监理规划、深基坑施工方案、施工合同、图纸等编制有针对性的深基坑施工监理细则,监理细则由项目总监审批,是指导监理工作的操作性文件。监理细则编制审批后,及时向监理机构人员、施工单位管理人员进行细则交底[2]。
2.6 现场安全管理
(1)深基坑工程施工前,监理单位会同建设单位、施工单位对深基坑施工条件进行验收,施工条件应包括前期管理程序及环境、人员、设施设备等保障措施。本基坑属于危大工程,要求施工单位派技术、施工、质量、安全等职能部门相关负责人参加验收。
(2)检查施工单位制定的质量安全管理制度,督促落实“重要工序施工质量责任铭牌”等责任制规定,在施工现场显著位置公告危大工程名称、施工时间和具体责任人员,并在危险区域设置安全警示标志。
3 施工阶段监理控制要点
3.1 复核施工控制测量成果及保护措施
监理测量工程师对施工单位报送的施工控制测量成果及保护措施进行检查复核,包括:(1)施工单位测量人员的资格证书、测量设备的检定证书;(2)建设单位提供的基准点、施工平面控制网、基坑桩位轴线、标高定位等;(3)控制桩的保护措施[3]。
3.2 材料进场检查
钢筋、钢材、水泥、混凝土、焊接材料等进场时,检查进场材料的品种、规格、型号、数量、外观质量、几何尺寸等是否符合设计及规范要求,同时要全数检查其质量合格证明文件。材料进场后,应按规定进行见证取样和监理平行检验,抽样检测报告合格后方可用于项目施工。
3.3 基坑监测控制
基坑监测从基坑开挖开始,到基坑回填结束。监测频率需符合设计及监测方案要求,在监测值的日变化量较大、达到报警值或遇不良天气时,应加密观测。每次观测时监理应派人监督巡视,及时拿到监测数据并通报基坑工程参与各方。当监测结果达到设计报警值、监测数据变化较大或者速率加快、出现事故征兆时,应立即配合建设单位召开专项会议,会同施工单位和设计单位进行讨论,提出对策意见,及时解决处理。
3.4 分项工程施工控制
(1)施工前应在监理见证下做好不少于2根立柱桩的试桩工作,通过钻孔灌注桩试桩复核地质情况,验证施工工艺、施打顺序,确定钻头型式,以及在不同地层中的钻进速度和钻进时的泥浆配比各种参数,成孔后的清孔方法和清孔时间、确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间,形成检验数据后报监理单位同意方可实施后续施工[4]。
(2)成孔后清孔排渣时间一般不少于30分钟,清孔后的泥浆比重应小于1.30,孔底沉淤厚度应符合设计及规范要求,监理应在施工自检的基础上用测锤进行复查,保证达到设计桩深。
(3)钢筋笼、立柱制作完监理应进行隐蔽验收,钢筋笼查验其长度、主筋直径及数量、箍筋间距、焊接质量、保护层等,立柱查验其长度、宽度、缀板间距、焊接质量等。立柱拼接时,拼接材料需用立柱角钢相同型材,拼接角钢长不小于1.0m,角钢对接部分磨平,端面应水平,拼接处应另加缀板,拼接部位周边应满焊。底板浇注前,立柱必须焊接止水钢板。
(4)灌注前使用橡皮球或采用水压板作为隔水塞将混凝土与泥浆隔离,并应确保导管的密封性和完好性,防止在混凝土灌注过程中泥浆进入管内导致混凝土离析、堵管而造成断桩事故。桩身混凝土应连续浇灌。浇灌过程应控制桩顶标高,一般按设计标高超灌600mm,施工时超灌顶面至自然地面间的空孔部分应立即用砂石回填。
3.4.2 水泥土搅拌桩及压密注浆
(1)施工前应在监理的见证下做好不少于2根搅拌桩(三轴、双轴各2根)的试桩工作,明确施工参数。
(2)三轴搅拌桩采用套接一孔法施工,双轴搅拌桩采用两喷三搅工艺。施工时制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。因故搁置超过2h以上的拌制浆液应作废浆处理。施工时因故停浆,应在恢复压浆前将搅拌机提升或下沉0.5m后再注浆搅拌施工。相邻桩施工间歇时间不应超过24h,当超过24h,对出现的冷缝应做明显标记,并进行补强处理。邻近的搅拌桩应严格控制施工速度,合理安排打桩顺序,以减少搅拌桩施工的挤土作用。
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(3)型钢应在搅拌桩施工结束后30min内插入,插入前必须检查其直线度、接头焊缝质量,型钢插入应依靠自重插入,当插入有困难时可采用辅助措施下沉。
(4)型钢拔除应在基坑回填密实后方可进行,型钢拔除应采取措施避免产生对周围主体结构以及管线的不利影响,及时注浆充填。
(5)压密注浆浆液应采用搅拌机充分搅拌均匀,搅拌时间应小于初凝时间,浆液应经筛网过滤后才可泵送注浆。当钻到设计深度后,应通过钻杆注入封闭泥浆,直到孔口溢出泥浆方可提杆。当提杆至中间深度时,应再次注入封闭泥浆。
3.4.3 基坑降水
(1)监理应按照设计要求对布设点位、降水井的数量、直径、井深进行复核。
(2)为防止孔口坍塌应采用护管进行保护,管外应用粘性土封堵、防止管外返浆造成孔口坍塌,护孔管应高出地面30cm。降水井成孔施工采用孔内自然造浆,防止孔壁坍塌,最后清孔至返出的泥浆内不含泥砂为止。
(3)封井应按照设计要求的顺序进行,对于基础底板浇筑前预留的井管,应将穿越基础底板部位的过滤器更换为同规格的钢管,钢管外壁应焊接2道环形止水钢板。
3.4.4 钢筋混凝土围檩及支撑
(1)在围檩底模施工前,基底土方200mm范围必须采用人工挖除,松软处要夯实,保证地基土承载力。底膜采用混凝土垫层,上铺乙烯薄膜做隔离层,挖土时及时清除。
(2)支撑钢筋注意检查与立柱连接处主筋设置是否符合设计要求,砼浇筑前应报监理对梁钢筋、模板、支撑体系进行验收,发现问题及时解决。
(3)支撑拆除应在相应区域梁板及可靠换撑形成且达到设计强度80%后进行。拆撑前应采取有效措施保护结构梁板、地下室外墙及支撑立柱,防止支撑拆除对结构构件产生不利影响。
3.4.5 土方开挖
(1)土方开挖前,由建设单位组织监理、施工、设计、勘查等单位共同对土方开挖条件进行验收,同时邀请质监站进行过程监督。验收通过后,由监理开具土方开挖令,方可进行土方开挖。
(2)挖土应严格按方案进行,遵循先撑后挖,分区分层的原则,不得超挖,坑底必须留置200-300mm厚土方用人工铲除修平,开挖面各台阶之间的高差及放坡需符合规范要求。挖土到设计标高后,应在24小时内浇筑垫层,坑底不能长时间暴露。
(3)挖土机械严禁直接压过支撑杆件,挖土机械通过支撑前,必须回填30cm厚土体,并铺设道板架空后方可通行。挖土机械严禁碰撞工程桩、围护桩、降水立管、支撑及立柱系统。
3.5 现场安全管理
(1)监理应加强深基坑工程施工安全用电管理。深基坑施工照明、电箱的设置、电线的架设、各种电气设备的使用均应符合电气规范规定。
(2)对进场机械设备应进行检查,需要检测的设备出具第三方机构的复检报告方可使用。过程中施工单位应派机械员进行专门管理和维护,定期或不定期的进行巡视检查,严禁带病作业。
(3)按方案要求在基坑周边安装工具式防护栏杆,悬挂安全警示标牌,设置夜间警示红灯。在基坑边沿适当位置设置供施工人员上下的专用梯道,并设置扶手栏杆和醒目标志,确保施工人员使用安全。基坑周边及底部做好排水明沟,确保排水通畅。
(4)严禁在基坑周边和栈桥上超载、超高堆物;严禁在基坑支撑上堆放材料和搭设卸料平台或运行施工机械;严禁车辆在基坑周边及栈桥上超载行使或停放。
3.6 监理控制方法
(1)监理人员每日对施工现场进行定期或不定期的巡视检查活动,检查内容重点包括:施工单位管理人员履职、特种作业人员持证情况;使用的材料、设备检测情况;施工机械设备工作状态;施工作业情况;安全防护落实情况等。
(2)监理见证员应对施工单位进行的涉及结构安全的试块、试件及工程材料现场取样、封样、送检工作进行监督。其中三轴、两轴水泥搅拌桩的桩身强度检测需采用钻取桩芯强度试验来确定,取芯比例按图纸要求,取芯后钻孔立即注浆填充。
(3)监理应根据规范、监理合同及监理规划等并结合工程特点编制平行检验方案,对工程实体、原材料等进行平行检验,采用量测、检测、试验等方法,记录相关数据,分析检验结果、检测报告结论等,提出相应建议和措施。
(4)监理工程师应对混凝土浇筑、搅拌桩喷浆、压密注浆、土方开挖、砼支撑拆除等关键部位、关键工序实施旁站并做好记录。
(5)监理工程师发现施工单位存在质量问题、安全隐患或未按方案施工时,应及时签发监理通知单,要求施工单位整改。当发现可能造成质量安全事故的重大隐患或已发生事故时,征得建设单位同意后,总监理工程师应立即签发工程暂停令,必要时向有关主管部门报送监理报告。
4 结语
深基坑工程的施工过程存在诸多不确定因素,工序多、任务重、时间紧,如管理不当,容易发生质量安全事故,造成人员伤亡及严重经济损失,产生恶劣的社会影响。希望作者对该深基坑项目监理控制的论述,能在今后的深基坑施工监理过程中,为监理同行提供参考和借鉴,确保工程质量,避免质量安全事故的发生。