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深基坑施工管理初探

2019-10-09 09:32 来源:施工管理论文 有人参与在线咨询

摘要:文章总结了上海市杨浦区平凉社区02B1-06地块项目深基坑前期设计到施工的全过程管理。根据项目周边情况,选定最优基坑围护形式,确保基坑施工安全。

关键词:深基坑;围护;施工

随着上海地区城市的不断建设和地下空间开发利用,深基坑工程的数量在不断地增加,深基坑施工的经济性及安全性须项目建设者综合去考虑。住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》建办质[2018]31号及危险性较大的分部分项工程安全管理规定住建部令第37号均明确规定了建设单位的相关责任及义务,由此可见政府部门对于深基坑的环境安全等问题的重视,建设单位在项目推进过程中扮演更重要的角色,作为建设单位的负责人,如何确保周边环境的安全,重点对前期勘察、基坑围护设计及施工单位的方案一方面要求提高对周边环境安全的重视,另一方面加强设计及施工的质量,严格按照专家评审的要求修改方案,严格监督及落实到位。

1工程概况

碧桂园杨浦区平凉社区02B1-06地块项目位于上海市杨浦区宁国路(内环高架)、河间路杨浦大桥上匝道西北角。基坑面积约为1.1万m2,基坑边长为430m,地下室为2层,基坑开挖深度为9.95m,局部开挖深度为10.5m。基坑安全等级为2级,设计使用年限为2年。本项目挡土结构为钻孔灌注桩,止水帷幕形式为三轴搅拌桩,坑底加固为高压旋喷及双轴搅拌桩。

2施工前准备

在项目土地获取后作为项目的第一负责人,第一时间进行项目的不利因素分析,项目地块内原有的厂房拆迁后交地,项目周边情况存在四至道路及市政管线且有原有住宅房屋存在。首先组织成本部门对勘察设计、物探单位招标及房屋检测单位进行招标,第一时间了解项目场地内的地质情况及周边管线情况。据探测成果发现,总体上测区内障碍物情况较为复杂,大多原有建筑拆除剩余的建筑垃圾及残留桩基,伴有民防构筑1处,疑似民防构筑1处。测区表层全范围为20~30cm厚度的建筑垃圾填埋及少量道路遗留的路面基础。根据物探情况结合周边管线情况,项目为保障后续桩基围护工程梳理推进,招标有经验的清障单位进行清障,局部采用拉森钢板桩对市政管线及原有施工围墙保护,确保清障过程安全。清障采用5台挖机对深度3m以外的障碍物进行破碎外运,整体土方换填到场地原有的平均标高3.5m,项目正负零标高为4.15m以保证后续桩顶标高。物探报告显示项目南侧、西侧及北侧均有市政管线主要管线为:电力、上水、信息及下水,北侧及西侧均有燃气管线。房屋检测单位对于周边三倍基坑范围内的原有建筑的沉降初始值、倾斜初始值、主要裂缝进行调查,作为基坑设计及施工依据。

3基坑围护设计

分析勘察报告显示拟建场地的工程地质条件,本场地属稳定场地,地基土类型为软弱土,场地类别为IV类。拟建场地为不液化场地,属抗震一般地段,在采取相应的措施后,适宜建造本工程各类建(构)筑物。结合物探报告及周边房屋质量检测报告等信息在围护方案比选时重点考虑基坑周边环境,对于围护桩的选型考虑为施工工艺成熟、桩径可选择性多,桩长可调节;对周围环境影响小,抗侧刚度大,对控制基坑变形有利的钻孔灌注桩,支撑同时也考虑基坑结构整体刚度大,控制基坑变形性能好,可现场浇注及可靠度高等特点,能够适应基坑形状不规则时的支撑结构受力及变形控制为混凝土支撑:平面布置采用“对撑+角撑+边桁架”的形式。最终形成建设单位设计任务书提供给围护设计单位进行设计,最终围护设计单位结合结构图纸等资料确定基坑围护方案为三轴止水帷幕及钻孔灌注桩形式内设两道混凝土支撑(第一道支撑标高为-1.65m,第二道支撑标高为-6.65m)局部深坑为高压旋喷桩及双轴搅拌桩形式确保基坑安全。设计方案完成后,组织建设单位各个条线进行审核后进行基坑安全评审及设计方案评审。最终基坑设计方案通过评审基坑安全等级定为二级基坑。

4基坑现场施工组织

施工前,根据项目周边特色及不利因素的分析,本项目有以下特点:(1)项目南侧为内环高架上闸道口须考虑高架桥保护区范围80m施工保护的措施。(2)周边华恩公寓房屋检测时发现有一栋两层老旧房屋倾斜1.2%。(3)项目周边居民较多夜间施工时须避免噪音等影响;根据上海市路政局要求在大桥保护区内施工必须办理路政许可证,取得路政许可证后进行桩基围护施工。(4)因华恩公寓位置在项目一倍基坑影响范围内,作为建设单位负责人考虑此次的基坑安全性要求对白领公寓区域灌注桩进行了加强。(5)项目施工为了避免周边居民的投诉现场,现场施工前全部进行混凝土硬化,并要求施工单位严格控制施工时间。

4.1基坑施工方案评审

基坑施工方案评审前综合各方意见形成送审的施工方案,作为建设单位负责人重点关心方案内几个重点的工序(1)土方开挖顺序明确对角开挖方式,避免基坑暴露时间。(2)基坑降水方案按照规范要求需每200m2布置一口深井,综合地勘报告情况承压水位按照3m考虑,最终布置54口深井,观测井4口,4口承压水位观测井,兼应急减压备用井。考虑栈桥位置影响区域在第二道支撑位置增加了四组轻型井点降水保证降水效果。(3)支撑拆除方式及顺序提前组织施工单位与设计院进行讨论,综合对比了机械拆除、链锯切割及静力爆破拆除等方式,项目最终采用钻石链条锯(SK-SD线锯机)系列搭配钻孔机。主要工作性能参数为:钻石链条锯:纯切割速度:40~60min/断面,安装时间:20~30min/次,局部钢立柱桩的位置采用搞投机进行拆除。

4.2现场施工

为了保证内环高架安全,建设单位邀请大桥养护处进行大桥沉降等监测再进行复测。同时邀请五大管线单位根据周边管线图纸及项目物探报告综合图纸对参加各方进行详细交底,了解周边管线具体位置,综合分析基坑施工时会发生的风险,同步做好相应的应急预案。围护桩施工前对于各类桩型严格按照图纸进行试成孔试验,并要求桩基检测单位进行检测。根据围护图纸统计各类桩型数量为:围护桩532根、三轴369幅、双轴1749幅,高压旋喷1414根,为了保障现场工期顺利推进,首先确定三轴机械数量为2台,按照15天施工周期进行控制,减少现场临电负荷的压力。围护桩基在三轴桩基施工一周左右进行穿插围护灌注桩的施工,按照每台机械一天两个桩的施工量进行配置。总计配备10台钻孔灌注桩桩基,为了保障10台灌注桩机的顺利进行现场布置30×15约为450m2的泥浆池。待三轴退场后两台双轴机械进行施工,最后完成高压旋喷施工。为了保证后续的地下室施工,同步组织总包单位对塔吊基础的方案进行比选,根据PC图纸、人防墙、工程桩及立柱桩、结构梁及承台等位置提前完成方案评审及塔吊桩的施工,避免了机械的二次进场。支撑准备施工前建设方组织各个参加单位给总包单位进行交底如下:(1)围护桩破桩禁止施工用机械破除;(2)围护桩破除前须满足强度要求;(3)支撑施工缝留置位置,须设计确认是否增加留置轴力监测点;(4)支撑栈桥下底模选择,建议优选模板;防止混凝土垫层脱落;(5)降水井根据支撑施工进度穿插进场施工;(6)每日重点关注基坑监测报告,对于局部变化量趋势进行重点关注。第一道支撑形成后根据杨浦区建管中心要求,进行土方开挖前的条件验收。项目严格按照方案先开挖尽早形成南北向对撑。项目在第二道支撑施工时发现项目东侧华恩公寓累计沉降量达到报警值-20.23mm,建设单位组织相关参加单位对华恩公寓报警情况进行分析,设计院跟进监测报表及现场情况综合分析目前每日变化量在0.1mm,基本符合基坑施工要求,不需要特殊进行处理,须尽快形成第二道支撑。第二道支撑施工完后接到政府通知上海进博会影响预计两个月时间,项目停工期间持续关注华恩公寓沉降量为-20.4mm,基本无变化。项目复工后进行基础底板土方量开挖底板土方开挖,完成后项目华恩公寓为-61.03mm,跟进沉降变化和开挖前对比变化了40mm,项目部邀请设计及监测单位同时也邀请了之前的房屋检测单位进行华恩公寓的倾斜复查,同时邀请同济大学专家现场评估是否对房屋进行加固处理。专家结合裂缝变化的趋势进行了监测,结合基坑监测情况综合意见最终确认房屋情况安全可控。项目部同时也接到华恩公寓的投诉,项目部第一时间协同建管中心及大桥街道维稳人员一起协调处理方案,由于后续华恩公寓进行修缮整个维稳工作推进情况较为顺利,对于华恩公寓诉求为经济赔偿不须进行加固维修,项目部积极和公司相关领导进行汇报维稳工作,最终在街道及建管中心的见证下达成了索赔。确保了周边居民群诉的风险。项目东侧三轴转角处围护桩间漏水,围护施工单位先采用快干水泥进行封堵密实,防水泥沙流失,起到滤水作用,同时缝隙封堵作业时在合理位置设置导水管,缝隙封堵完成后,导水管可以把清水导出,同时减少水压,密切关注坑外水位变化。前一周时导管内留出少量清水,但后续后浇开始流出大量泥沙,导管水量减少同时也含有较少的泥沙。设计院及围护单位及总包单位的技术人员根据现场情况综合意见出具坑外双液注浆方式进行漏水封堵,同时监测报表显示坑外水位下降较大约1m左右。顶部漏水点对应的止水桩外侧实施钻孔作业。将孔径为3mm×2.5mm的注浆管插入孔的底部,进行清水钻清洗,确保孔深度大于漏水位置1.5m且孔道无堵塞。浆料配比严格水灰比1∶1,且水玻璃与水泥浆体比为0.5∶1。注浆作业时按照实际情况确定注浆量。先行注入水泥浆体,再注入水玻璃进行封堵。

5结语

上海基础设施建设走在前列的城市,地下空间使用较为普遍,作为建设单位的负责人须在专业上了解深基坑施工的重点工序以及施工过程中应急情况的处置。深基坑施工为建筑行业内的重大危险源,作为参加的各方应该在设计方案到施工方案的各个细节上重点审核,实施时严格落实方案的要求,减少基坑施工安全隐患。唯有严格的落实好技术操作规程,提供施工质量,以高标准的要求进行施工,才能保障企业及个人的发展空间。

作者:许瑞 单位:上海碧杨置业有限公司

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