摘要:深基坑土石方工程施工安全控制難度較大,為保證工程施工安全,監(jiān)理人員必須采取有效的監(jiān)理措施監(jiān)控施工過程。本文結(jié)合某特大橋深基坑土石方施工過程總結(jié)了施工監(jiān)理控制要點,供借鑒參考。
關(guān)鍵詞:深基坑土石方工程施工監(jiān)理控制要點
1引言
土方工程施工中,深基坑工程是工程安全生產(chǎn)重大危險源之一,本文從某特大橋深基坑土石方工程施工的基坑開挖準備階段、開挖階段、監(jiān)控量測等幾個方面介紹了深基坑安全監(jiān)理控制要點,以保證深基坑施工安全。
2工程概況
某特大橋橋型設(shè)計為9×40m先簡支后連續(xù)T梁+雙塔單跨680m鋼板桁結(jié)合梁懸索橋+5×40m先簡支后連續(xù)T梁,橋梁全長1243.5m,橋面寬為24.5m,雙向四車道,公路I級荷載。懸索橋兩岸錨碇均采用重力式錨,一岸錨碇基坑里程范圍K47+519.25~K47+580.6,邊坡最大開挖高度35.7m,錨體基底高程707.473,散索鞍支墩基底高程711.863;另一岸錨碇基坑里程范圍K48+607.0~K48+659.6,邊坡最大開挖高度45m,錨體基底高程720.031,散索鞍支墩基底高程745.851;本項目兩岸錨碇基坑均屬于深基坑,采取控制爆破輔以機械開挖,重點要加強基坑邊坡防護及穩(wěn)定監(jiān)測。
3深基坑土方施工監(jiān)理準備
(1)認真研究設(shè)計圖紙,理解掌握設(shè)計意圖;組織學(xué)習(xí)施工規(guī)范及驗收標(biāo)準;做好各種施技術(shù)資料準備。(2)熟悉工程地質(zhì)勘察報告,掌握各地層地質(zhì)狀況。(3)有針對性地制定事故應(yīng)急預(yù)案,保障在遇到突發(fā)情況時能妥善處理。(4)審核施工單位編制的深基坑開挖及防護專項施工方案,監(jiān)督檢查專項施工方案是否經(jīng)專家評審論證完善,確保施工方案合理可靠。監(jiān)理監(jiān)督檢查方案的施工交底情況,單獨編制監(jiān)理實施細則,明確施工過程中需要監(jiān)理的重點和關(guān)鍵點,并進行監(jiān)理工作交底。(5)測量人員進行導(dǎo)線點的復(fù)測、原地面標(biāo)高的復(fù)核,根據(jù)施工要求適當(dāng)加密導(dǎo)線及水準點,按設(shè)計要求布置好邊坡穩(wěn)定監(jiān)測點并采集原始資料。(6)試驗室做好鋼筋、砂石、水泥、外加劑等材料的檢測,確保合格,進行噴射混凝土、水泥砂漿、框格梁混凝土的配合比設(shè)計、優(yōu)化,并通過審批。(7)組織進行鋼筋焊接、試驗錨桿、松動和光面爆破等工藝性試驗,取得工藝參數(shù)。(8)設(shè)備是安全事故比較高發(fā)的因素,因此施工設(shè)備也是監(jiān)理的重點之一,重點檢查施工設(shè)備的參數(shù)和規(guī)格以及運行、維修、保養(yǎng)情況,確保挖土機械,降水設(shè)備試運轉(zhuǎn)正常。監(jiān)理人員要要求施工單位及時淘汰更換老化或者經(jīng)常出故障的的施工設(shè)備,從而避免影響深基坑工程施工的進度,并確保深基坑工程的施工安全。
4深基坑施工方法及工藝
4.1測量放樣
(1)建立平面及水準控制點。檢查和復(fù)核測量基準點,根據(jù)基坑設(shè)計圖紙,在場區(qū)周圍增設(shè)導(dǎo)線和水準控制點,復(fù)測原地形。(2)開挖放樣。根據(jù)己建立的平面、高程控制系統(tǒng)和設(shè)計圖,放出基坑邊界線。分別在橫橋及順橋方向間距5m放樣斷面,在高程存在突然變化處增加放樣點,并保證開挖線順接。
4.2清表
在紅線用地邊界,設(shè)置防護網(wǎng)及隔離設(shè)施,防止非施工人員進入施工場地。依據(jù)實際地形,自錨碇小里程較高位置開始清表,使用挖掘機和自卸汽車,將表層腐殖土運至指定碴場堆放。及時清除坡頂線內(nèi)、外的松動巖石,防止因其下落、滑動,造成事故。
4.3截排水溝施工
基坑開挖前,必須在基坑坡頂邊緣線外做好截水溝,防止雨水、地表水流入坑內(nèi)?禹斀厮疁匣鄄捎脵C械開挖,M7.5漿砌片石砌筑。各級邊坡平臺開挖完成后,須直接在平臺上施做截水溝。錨碇基坑底要設(shè)置臨時排水溝、集水井及沉砂池,均用M7.5漿砌片石砌筑。截排水溝必須與周邊既有排水溝渠順接,避免錨碇基坑排水對周邊農(nóng)田等造成沖刷。
4.4錨碇基坑出碴通道
基坑底設(shè)計高程720.031,基坑底距邊坡坡頂約16.2~45m,挖方約13萬方。為保證能快速地將石碴從深坑內(nèi)運出,選擇采用坑內(nèi)馬道配合開槽進行出碴。出碴通道1起點接已有施工便道,起點標(biāo)高為728.00,終點接入錨碇開挖區(qū)域,標(biāo)高為748.00,寬度為4m,全長約176m,不設(shè)置截、排水溝,雨水通過路面縱坡散排,供標(biāo)高748.00以上邊坡開挖以及錨碇基坑內(nèi)環(huán)形馬道出碴。錨碇基坑內(nèi)設(shè)置連接出碴通道1和出碴通道2的環(huán)形馬道。該環(huán)形馬道起點接通道1終點,標(biāo)高748.000,終點接通道2終點,標(biāo)高733.000,長93m,寬7m,坡度約為15%。基坑內(nèi)環(huán)形馬道由D點向C點按設(shè)計坡度開挖,開挖的石碴由通道1運至棄碴場;基坑內(nèi)環(huán)形馬道形成后,坑內(nèi)剩余部分石碴由通道2外運。出碴通道2起點接出碴通道1標(biāo)高729.000處,終點接錨碇右側(cè)大里程角點處,寬度為4m,全長約29m,坡頂設(shè)置截水溝。通道2起點標(biāo)高始終為729.000,終點標(biāo)高開始為733.000,隨著錨碇基坑不斷下挖,最終降為725.000。通道2邊坡坡率為1:0.75,每10m設(shè)置一級平臺,平臺寬2m。錨碇基坑開挖出碴通道布置見“圖1”。
4.5基坑開挖
基坑開挖豎向共分6層,分層見“圖2”,每層在具體開挖時,可結(jié)合地質(zhì)情況分成不同厚度的小層,每級邊坡開挖平距不大于5m后施做邊坡防護。2基坑第一層開挖,施工平臺截水溝→第一層基坑邊坡防護,強度滿足要求→基坑第二層開挖,施工平臺截水溝→第二層基坑邊坡防護,強度滿足要求→循環(huán)至基坑底層開挖。開挖施工步驟如下。(1)修筑出渣通道1。(2)紅線范圍內(nèi)清表。(3)從通道1終點處到錨碇基坑開挖范圍內(nèi)的最高點處設(shè)置馬道,從上至下逐步挖除標(biāo)高763.571以上坡頂及基坑內(nèi)標(biāo)高748.000以上土石,并通過通道1將碴土運至棄碴場。開挖至標(biāo)高763.571后,施工錨碇基坑截水溝。在地下水位較深的位置設(shè)置井點,用井點降水的方法降低地下水位,同時增加抽水措施和抽水設(shè)備。表層土及部分強風(fēng)化巖層采用機械開挖,中風(fēng)化基巖采用松動爆破開挖,碴土由出碴通道一運出。(4)同步施工坡面防護及排水工程。(5)按設(shè)計坡度開挖基坑內(nèi)環(huán)形馬道以及錨碇基坑內(nèi)碴土,碴土通過通道1外運至棄碴場。(6)出碴通道2拉槽施工。(7)挖除基坑內(nèi)環(huán)形馬道及標(biāo)高733.000以上部分。(8)開挖標(biāo)高733.000~725.000部分。過程中出碴通道2的坡度隨錨碇基坑的開挖下沉不斷調(diào)整,以滿足出碴要求。(9)錨碇基坑標(biāo)高725.000以下部分開挖;在基坑內(nèi)設(shè)置上坡馬道與通道二相接,待錨碇基坑挖至設(shè)計標(biāo)高后(基坑內(nèi)運碴馬道除外),最后利用挖機后退挖除基坑內(nèi)的運碴馬道,完成錨碇基坑開挖。
4.6邊坡防護
根據(jù)設(shè)計要求,基坑邊坡防護主要是掛網(wǎng)噴錨及坡面大錨桿防護。防護工作在邊坡開挖完成后進行,須遵循“逐級開挖、逐級防護”的原則。(1)搭建作業(yè)平臺。鉆孔作業(yè)平臺采用Φ48×3.5mm扣件式鋼管腳手架。腳手架與邊坡平行布置,縱向水平桿基本間距1.2m,立桿縱向基本間距1.5m,橫向間距1m,并設(shè)連墻件,腳手架在作業(yè)面處需設(shè)置雙層鋼管護欄,高度1.2m,層間距0.6m,護欄鋼管使用與架體同型號材料,使用標(biāo)準扣件連接。(2)坡面處理。坡面開挖完成后,經(jīng)監(jiān)理驗收合格,方可進行測量放線,放樣出錨桿孔及泄水孔點位,嚴禁邊施工邊放樣。錨桿孔間距2m×2m,泄水孔間距3mx3m,均按梅花形布置。(3)鉆孔施工。鉆孔采用干鉆,過程中作好錨固段始末兩處的巖粉采集,如發(fā)現(xiàn)軟弱巖層、出水、落鉆等異常情況,應(yīng)隨時作好采樣記錄,報監(jiān)理工程師核查。鉆孔過程中,若因巖石軟弱破碎而導(dǎo)致坍孔時,可進行灌漿固壁處理。鉆孔結(jié)束,監(jiān)理工程師驗收合格后,才能夠進行插錨、注漿等工序。(4)安裝錨桿。錨桿入孔前,監(jiān)理重新對鉆孔進行檢查,要求處理好塌孔、掉塊等,不得欠深。安裝前,需對錨桿體進行詳細檢查,核對錨桿編號與鉆孔的孔號。推送錨桿時,用力要均勻一致,不得使桿體轉(zhuǎn)動,防止損壞錨桿配件。將錨桿推送至預(yù)定深度后,檢查注漿管是否暢通,否則應(yīng)拔出錨桿,排除故障后重新安裝。(5)錨桿孔注漿。采用M30水泥砂漿,漿液按試驗配比執(zhí)行,漿液須攪拌均勻,錨桿孔灌漿后,至少養(yǎng)護7天。(6)鋪掛鋼絲網(wǎng):掛網(wǎng)前,先將坡面浮土碎石用高壓水沖洗干凈。邊坡出露地下水時,要用PVC管引排開。鋼筋網(wǎng)采用Ф3.0鍍鋅機編網(wǎng),網(wǎng)孔的聯(lián)結(jié)點采用三鉸接,鋼絲網(wǎng)與坡面固定除在錨桿端頭固定外,其他部位采用U形鋼筋釘入坡面,呈梅花形固定。(7)噴射混凝土:施工前,先確定濕式噴射混凝土的配合比,進行試噴,調(diào)整回彈量及施工程序,經(jīng)監(jiān)理工程師認可后,方可大面積施工。噴射混凝土厚度為10cm,第一次噴射厚度為6cm,然后掛Φ3.0鍍鋅機編網(wǎng),再噴射剩余的4cm。第二層噴射應(yīng)在第一層噴射混凝土終凝后進行,若終凝1小時后再噴射,應(yīng)先用風(fēng)水清洗噴射混凝土表面。4.7基底處理基坑開挖至距基底標(biāo)高0.5m時,進行原位承載力試驗、釬探和物探。在基底試驗檢測滿足設(shè)計要求且釬探和物探無問題后,采用機械人工配合突擊開挖至設(shè)計標(biāo)高,及時處理地基表面,清除松動巖石,吹除粉塵等,同時加強坑內(nèi)排水,嚴防基底泡水,迅速澆筑30cm厚的C30墊層混凝土封閉,監(jiān)理驗收墊層頂面平整度、沖毛處理等各項指標(biāo)。基底墊層混凝土的強度達到設(shè)計強度的80%以上時,方可進行錨體施工。
4.8監(jiān)測
監(jiān)理人員要認真審核監(jiān)測方案,對記錄與工序管理進行經(jīng)常檢查,進而對監(jiān)測資料的準確性與真實性進行有效的保證。尤其是在深基坑降水挖土的時候,一定要對支護結(jié)構(gòu)以及周圍的環(huán)境進行嚴密的監(jiān)控。出現(xiàn)下列險情時,應(yīng)加大監(jiān)測頻率,及時處理:第一,監(jiān)測數(shù)據(jù)速率加快或變化較大;第二,監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值;第三,存在勘察未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì);第四,因長時間連續(xù)降雨出現(xiàn)大量積水;第五,超長、超深開挖不符合工程實際情況,違反施工設(shè)計;第六,基坑附近地面荷載超過設(shè)計限值;第七,周邊地面嚴重開裂或發(fā)生大幅沉降;第八,支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂;第九,有流沙、滲漏以及管涌現(xiàn)象存在于基坑底部或側(cè)壁。
5結(jié)束語
通過監(jiān)理本項目,發(fā)現(xiàn)深基坑施工具有區(qū)域性較強、工程量大、工期較緊、質(zhì)量要求高和風(fēng)險性較大等特點,在深基坑施工的過程中,監(jiān)理單位肩負著施工質(zhì)量和安全的任務(wù),監(jiān)理人員要嚴格履行監(jiān)理職責(zé),把安全放在首位,監(jiān)督施工單位規(guī)范施工,對重要工序、關(guān)鍵工序要進行旁站監(jiān)理,對施工過程中出現(xiàn)的問題及時進行責(zé)令改正,全面控制施工安全,保證工程順利實施。