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建筑工程深基坑施工监理控制要点

2023-07-19汪东福

智能建筑与工程机械 2023年4期
关键词:深基坑施工工程监理建筑工程

汪东福

摘 要:以建筑深基坑施工监理作为切入点,在介绍深基坑施工监理难点与注意事项的基础上,提出从深基坑施工准备阶段与施工阶段强化现场施工监理控制,通过分析深基坑施工常见问题,重点组织开展深基坑施工重点环节的监理控制,进一步提高建筑深基坑工程的施工监理质量。

关键词:建筑工程;深基坑施工;工程监理

中图分类号:TU712.2                                  文献标识码:A                            文章编号:2096-6903(2023)04-0073-03

0 引言

深基坑是现代建筑工程最为常用的基坑形式,通过增加基坑开挖深度来起到加固地基、稳固上层建筑结构等作用,是建造高层、超高层建筑的关键技术。相比于普通基坑,深基坑施工难度大、现场环境条件复杂、综合性强,对施工水准与监理工作质量都提出了更高要求,任意环节出现问题,都可能引发基坑塌陷、坑底涌水等工程事故的发生。为保障深基坑施工活动顺利开展,应加大对深基坑施工监理工作的研究实践,有效改进施工中的不良行为,预防建筑工程风险。

1 建筑工程深基坑施工监理概述

1.1 深基坑施工监理工作难点

建筑深基坑施工难度大、系统组成复杂、工期时间长,监理质量与现场施工都存在不确定性。

第一,施工难度大。现代建筑工程的深基坑对施工精度要求严格,必须将各项工艺参数的偏差值控制在较小范围内,如果施工偏差超标,将会对总体施工质量与建筑基础结构性能造成明显影响。例如,在深基坑开挖环节,需要严格控制基坑分层开挖深度、基底标高,避免出现基坑超挖或欠挖问题,不得在开挖期间破坏现场分布的管线等地下设施。

第二,系统组成复杂。深基坑施工体系由基坑开挖、基坑支护、基础施工、基坑回填等多道工序组成,各道工序间保持紧密衔接状态。这需要监理工程师具备较强的专业素质,全面掌握基坑开挖、降排水、基坑支护等专业的理论知识与实操经验,根据工程现场情况判断各道工序作业质量是否达标,并预估潜在的质量隐患。

第三,工期时间长。筑深基坑施工工期普遍在2~3个月,部分工程的工期时间达到1年。由于工期时间较长,施工期间容易遇见暴雨、强风等恶劣气候,也可能面临地震等自然灾害,进而对现场施工质量与作业安全造成影响[1]。在搭建临时性支护体系时,也需要重点考虑支护提前失效问题,及时发现问题并采取临时加固等相应措施,避免引发工程事故。

1.2 深基坑施工监理注意事项

为顺利实现预期建设目标,为施工质量和作业安全提供保障,监理工程师必须重点关注质量问题、安全问题和监测问题。第一,对于质量问题,应采取旁站监理与质控点抽查等多项手段,跟踪监督现场施工过程,及时纠正错误操作行为,组织班组成员对质量缺陷部位进行返工处理。如对基坑欠挖部位开展人工补挖作业,对基坑超挖部位进行回填夯实处理。第二,对于安全问题,监理工程师应全面掌握坑底突涌水、支护失效、坑壁坍塌、边坡滑塌等常见工程事故的形成原因,在施工组织设计方案与监理指导文件中采取相应的防治处理措施。做好工程人员安全教育工作,从根源上避免各類工程事故的出现。第三,对于监测问题,考虑到建筑深基坑施工现场环境复杂,基坑变形、地基沉降等质量问题具有隐蔽性,需要在施工期间同步开展基坑监测作业,根据监测结果来判断相邻建筑物沉降值、支护结构倾斜量与位移量、地基隆起量等参数是否超标。

2 建筑工程深基坑施工的监理控制要点

2.1 施工准备阶段

2.1.1 现场勘察

考虑到建筑深基坑施工现场环境复杂,如果盲目选择工艺技术、制定施工方案,会增加施工风险,影响工程建设质量。因此,在正式开工前,监理工程师需要前往工程现场进行实地勘察。勘察内容包括水文地质条件、地下设施分布情况、周边建筑物状况3部分。根据勘察结果来明确施工思路,为设计方案、施工方案的审查审定提供依据。勘察工作具体有以下3个方面。

第一,在勘察现场水文地质条件时,重点调查地基类型、地质构造、地下水位,判断拟定基坑开挖、基坑支护施工技术方案是否具备可行性。如果发现软弱地基等不良地质问题,则采取相应处理技术,如地基强夯、排水固结等[2]。

第二,在勘察地下设施分布情况时,全面掌握工程现场地层中市政给排水管网、燃气管道、输电线缆等地下设施的具体位置和埋深值。如果地下设施处于作业范围内,则对地下设施进行迁移处理。必要时调整施工技术方案内容,避免在基坑施工期间因挖断地下设施而造成经济损失、出现人员触电等安全事故。

第三,在勘察周边建筑物状况时,重点调查施工现场周边建筑物的水平间距、基础状态。根据已掌握信息,判断深基坑施工活动对周边建筑物造成的影响。如果在施工期间可能造成周边建筑物地基沉降情况,则对方案内容加以调整。

2.1.2 设计方案审查

在设计方案审查环节,考虑到建筑深基坑工程是一类具备较大危险性的建设工程,必须严格遵循《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)规定要求,组建专家评审小组。小组成员从技术可操作性、工期时间、造价成本等层面,对深基坑设计方案的可行性进行审查论证,将所发现各项问题与设计不合理部位进行汇总整理,将问题反馈给设计单位处理,直至各项问题均得到妥善处理、设计方案通过审查为止[3]。

在审查深基坑降排水设计方案时,根据现场地下水位与施工要求,来验算降水井数量、单井最大出水量、降水影响半径是否达标,确保可以通过布置若干座降水井来疏干施工区域内地下水,满足基坑无水开挖施工需求。同时,综合对比管井、喷射、电渗等多套降排水方案,从中挑选作业难度较低、降排水效果显著、不会对基坑开挖与桩基础施工造成明显影响的降排水方案。

2.1.3 分包单位审查

建筑深基坑工程有着专业性强、施工难度大的特征,对分包单位与施工人员的能力资质提出了严格要求。如果施工团队的专业素质不达标,将会放大人为因素对施工质量、现场作业安全造成的影响。因此,在正式开工前,监理工程师需要对分包单位的资质进行审查,审查内容包括公司资质文件是否齐全、人员素质是否达标、特种作业人员是否持有资格证书等。在审查通过后依次由专业监理工程师和项目总监理工程师签字确认。同时,如果在工程发包期间存在转包、层层分包、肢解分包等违规行为,则不予认可分包结果。

2.1.4 施工组织设计审定

在施工组织设计审定环节,要求监理工程师依次审查施工组织设计方案的编审程序是否合规,是否按照建设标准与合同约定条件在方案中采取质量进度和安全保证措施,配套资源供应计划是否完善合理,安全技术措施是否符合强制性建设标准,工程现场总平面布置方案是否合理,是否制定面向各类生产安全事故的应急处置预案。随后,把所发现问题与解决意见反馈给施工单位。在施工组织设计方案修改后,重复开展方案审定工作,直至方案内容通过审定。

例如,在审定深基坑降排水应急预案时,要求预案内容覆盖水泵电动机防停、临时支护加固、备用排水设施三方面。其中,水泵电动机防停是在现场额外配备柴油发电机作为备用电源,如果出现停电故障,则立即把主电源切换至备用电源,避免水泵停机。临时支护加固是在施工期间持续观测基坑结构状态,如果发现坑壁坍塌等工程事故的前期征兆,立即在现场对支护体系进行临时加固,在基坑坡壁部位垂直排压多根脚手架钢管与挂设钢筋网片。备用排水设施是在作业区域周边挖设若干盲沟、集水坑与排水沟,必要情况下使用这类排水设施来排空坑内积水。

2.1.5 编制基坑监理指导文件

考虑到深基坑施工监理工作有着流程繁琐、专业性强、涉及方面多的特征,如果直接开展监理工作,容易形成纰漏隐患。因此,需要提前编制基坑监理指导文件,在文件中明确标注监理工作依据、工作程序、各道工序质量控制程序、所需满足的开工条件、施工质量检测标准、竣工验收标准、旁站记录表等文件材料的格式内容要求。如此,在建筑深基坑施工期间,监理工程师将按照指导文件内容逐项开展各项工作,以此来推动深基坑施工监理体系的标准化、规范化发展。

2.2 施工阶段

2.2.1 基坑支护施工监理控制

在基坑支护施工环节,监理工程师需要根据所选择支护形式来掌握相应技术操作要点、监督现场施工质量是否达标。在现代建筑工程中,普遍采取深搅桩、钻孔灌注桩、锚杆、冠梁支撑作为支护形式,各类支护形式的监理控制要点有所不同。

第一,在采取深搅桩支护形式时,监理工程师重点检查水泥等原材料的品种质量、桩身搅拌顺序、桩身搅拌深度与持续搅拌时间、成桩直径与桩底标高是否达标、每幅单桩水泥用量、搅拌头上提速度与搅拌次数。对最终的桩身成桩质量进行检查,如果存在夹泥、断桩等问题,则对缺陷部位修补处理。

第二,在采取钻孔灌注桩支护形式时,重点检查钻机平整度与水平位置、钻孔钻进速度与泥浆比重、清孔后孔底沉渣层厚度、钢筋笼焊接质量、钢筋笼下放后是否采取固定措施、混凝土材料坍落度与水下灌注速度。在混凝土桩身浇筑完成、桩身临近终凝时,即可拔出钢护筒,全面检测桩身结构状态,确定无误后重复上述操作完成剩余钻孔灌注桩施工作业[4]。

第三,在采取锚杆支护形式时,监理工程师重点检查钻机与孔位倾斜角度、孔眼垂直度与钻进深度、锚杆规格尺寸与外观质量、水泥浆稠度与注浆压力。待各处锚杆安装完毕、水泥浆固结后,对锚杆开展张拉试验。如果试验未通过,则采取二次注浆法来加固锚杆,必要时将锚杆拔出后重新打入锚杆。

第四,在采取冠梁支撑支护形式时,监理工程师重点检查桩顶表面处理质量、支撑件安装位置偏差值、支撑件安装顺序、支撑件节点连接质量、桩顶标高和位置偏差是否超标。唯有在钢筋混凝土支撑强度超过75%设计强度后,方可开展支撑面与下方土方的基坑开挖作业。

2.2.2 基坑坡面施工监理控制

基坑坡面施工主要采取锚喷网支护技术,即在坡面结构上打入锚杆、挂设钢筋网片与喷射混凝土面层。监理工程师应采取旁站监理方式,跟踪监督坡面支护施工过程,实时检查作业质量是否达标和纠正错误操作行为。

錨杆安装时,要反复核对各处锚杆孔眼的位置偏差是否超标,检查锚杆外观质量是否达标,清除锚杆表面锈迹与修补破损部位,组织施工人员按顺序在坡面结构上打入各根锚杆,检查锚杆抗拔力是否达标。

钢筋网挂设,需要提前核对钢筋网编号与检查规格尺寸,确定无误后把钢筋网挂靠在坡面锚杆外露部位,要求施工人员使用铁丝将钢筋网绑扎固定,或是对锚杆端头与钢筋网接触部位进行焊接连接,确保钢筋网与坡面保持紧贴状态[5]。

面层喷射要求施工人员在坡面上分层喷射混凝土,单层喷射厚度控制在6 cm左右。在喷射完毕后将面层压实整平和开展保湿养护作业,后续观察面层成型质量,如果存在面层空鼓、脱落、开裂等问题,则督促班组成员进行返工处理。

2.2.3 基坑边缘堆放荷载监理控制

在深基坑施工期间,如果在基坑边缘部位堆放重物与停放机具设备,将会形成较大的坑边荷载,进而影响到坑壁结构状态,严重时出现基坑坍塌等工程事故。因此,监理工程师在现场巡查期间,需要重点开展坑边堆放荷载控制工作。

如果在基坑边缘部位堆放开挖土料等重物,必须把堆料位置和基坑上部边缘的间隔距离控制在2.0 m以上,并把靠近基坑边缘处的堆料高度控制在1.5 m以内,禁止靠近基坑停放挖土机、混搅拌机等机械设备。同时,禁止在基坑边缘穿行运输工具与机械设备。为满足基坑挖土和回填要求,必须在总平面布置结构中规划的运土路线内穿行车辆设备[6]。

2.2.4 基坑降水施工监理控制

在基坑降排水施工环节,监理工程师应做好井位布置、地下水位监测环节的重点监管。

在井位布置方面,按照施工图纸检查工程现场各处降水井的水平位置偏差是否超标,正常情况下,需要沿深基坑开挖轴线在两侧对称布置降水井,确保各座降水井的降水影响半径完全覆盖深基坑作业区域。

在地下水位监测方面,在现场布置若干监测点,定期监测现场地下水位。如果地下水位升高,则立即使用降水井内水泵将地下水抽排至集水坑内,确保地下水位始终控制在安全水准。

2.2.5 基坑开挖施工监理控制

在基坑开挖环节,一方面,监理工程师开展旁站监理工作,全过程监督深基坑开挖作业过程是否合规。需要检查深基坑分层开挖深度、坑底标高与平整度是否达标、是否满足基坑开挖条件等,如果发现基坑超挖、欠挖等问题,则督促施工班组返工整改。

另一方面,同步开展基坑监测工作。監测项目包括支护结构倾斜与位移监测、地基隆起监测、水土压力监测、支护结构与地表沉降监测等。如果监测值临近或超过报警值,则组织现场人员安全疏散,分析问题成因与采取改进措施,从而预防安全事故出现。

3结语

在现代建筑深基坑工程中,工程监理发挥着十分重要的作用,是保障施工活动有序开展、把控工程建设质量与贯彻落实安全生产目标的关键。工程参建单位与监理工程师都应提高对深基坑施工监理工作的重视程度,树立正确监理思路,全面掌握在施工准备与现场施工阶段的监理工作重点与控制要点,在保证施工质量和作业安全的前提下顺利实现工程预期建设目标。

参考文献

[1] 魏建海.高层建筑深基坑工程监理控制问题和防护措施[J].地产,2019(23):139-140.

[2] 栗军.建筑深基坑工程的施工监理控制[J].城市建筑,2019,16 (11):187-188.

[3] 肖中淮.深基坑支护施工中监理工作控制要点[J].河南建材, 2018(1):108-109.

[4] 许欣辉.深基坑支护工程的监理要点[J].江苏建材,2022 (4):152-153.

[5] 高学峰.商业综合体深基坑施工监理控制要点分析[J].建设监理,2022(5):34-37.

[6] 罗六强.建筑深基坑工程的施工监理控制措施[J].四川水泥, 2022(1):66-67.

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