Research on Supervision Process Control of a Foundation Pit Support Project
朱勇 ZHU Yong
（上海海达工程建设咨询有限公司，上海 200000）
（Shanghai Haida Engineering Construction Consulting Co.，Ltd.，Shanghai 200000，China）
摘要：工程监理的任务是监督项目施工流程与质量，确保找出问题并提出解决措施的管理型部门，而随着近些年高层建筑构建任务的不断增多，不同地区的基坑项目也得到了相关部门较广泛的关注，如何使深基坑操作环境更加安全且满足经济性、合理性的要求，便是目前监理工作内容中需着重关注的要点。因此，在基坑支护工程中，监理人员需对过程控制给予足够的重视，以便工程质量得以更好的保障。
Abstract: The task of project supervision is to supervise the construction process and quality of the project, to ensure that management problems are found and the solutions can be proposed. With the increasing number of high-rise building construction tasks in recent years, foundation pit projects in different regions have also been obtained more attention of the relevant departments. How to make the deep pit operation environment safer and meet the requirements of economy and rationality is the key point that needs to be paid attention to in the current supervision work. Therefore, in the foundation pit support project, the supervisors need to pay sufficient attention to the process control so that the project quality can be better guaranteed.
关键词：基坑支护；工程监理；过程控制；难点分析
Key words: foundation pit support；engineering supervision；process control；difficult analysis
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）24-0200-03
1 项目工程概况
1.1 地质情况
结合地质勘查资料可知，工程现场地势平整且层位分布均匀、稳定，不同区域的土质并无太大差异。其中面层主要由黏性土、粉性土与砂土组成，结构松散且土质软弱，无法为地面荷载提供稳定的承载平台，而深层土壤主要由褐黄~灰黄色粉质黏土组成，其含水量约为33%且压缩系数平均值为0.46MPa-1，土质较均匀，因此可作为轻型建筑的基础持力层使用，而本工程内多为高层建筑且占地面积较大，开挖深度约为5m，单纯依靠天然土质作为持力层明显不够，因此需在原有基础上埋设桩基础体系，以便建筑沉降系数缩减且抗震能力增强。而多层建筑若选用天然地基，则需考虑到深层土壤存在自上而下软化的问题，因此基础埋深应尽量选择浅埋形式，对于局部填土较厚的区域，则需要做好换填操作，以便土质结构稳定，能够降低不均匀沉降对建筑结构的伤害，并满足地方抗震烈度的要求。
1.2 场地周边环境
本项目为住宅项目，场地西侧临近河道，基坑西侧开挖边线距用地红线最近为3.1m，离河道15.0~20.0m，离西南角2F建筑最近为5.7m；基坑南侧开挖边线距用地红线5.9~7.6m，离西南角2F建筑最近为11.5m，离南侧1F历史保护建筑26.5m；基坑北侧开挖开挖边线距用地红线4.90~10.1m，离博山路下煤气、下水、路灯管线分别为：5.6m、7.7m和9.2m；基坑东侧为拟建商办项目空地。结合环境可知，道路动荷载对土层的作用，极易对场地深基坑的土体结构造成干扰，而河道侧的基土含水量略高，若不能做好支护措施，则极易使基坑坍塌，对工程质量造成极为严重的影响。另外，因临近其他公共建筑，因此在环境污染及噪声管控方面，也需得到着重关注。
2 基坑围护设计与施工
2.1 基坑围护设计
结合工程资料可知，各多层及高层单体建筑均设置地下一层车库，根据车库高度可知基坑开挖深度约为5m，而泳池开挖深度则为5.75~6.05m，局部电梯基坑深度分为1.5、1.7及3.0m。通过某市基坑工程技术规范可知，本工程基坑安全等级为三级且环境保护同样为三级。为避免道路动荷载与河道水对基坑土质结构造成影响，本项目在基坑西侧采用土工法与一道型钢支撑的围护体系，土工法采用2根?准700@1000的双轴搅拌桩，桩长12m，内插尺寸适宜的型钢，以便混凝土搅拌桩墙整体性与稳定性得以保障，并能够阻隔河水对基坑内部环境的侵扰；而南北侧则选用重力坝围护措施，搅拌桩与土工法相同，桩间需搭接200mm，而坝宽4.2m，前后排桩设足量钢管及钢筋，以便增强重力坝的围护结构的刚性与稳定性；东侧选用拉森钢板桩与一道拉锚围护体系，钢板桩选用Ⅳ小齿口拉森钢板桩，桩长9m，具体埋深需结合场地环境分析，而拉锚需设置于标高-3.050m处，选用2根?准15.2@3000的钢绞线；东北角则选用配筋垫层与型钢斜撑的围护体系，其中斜撑选用HW400*400*13*21型钢，坑底配筋垫层为300mm厚度，斜撑间选用32#b槽钢联系杆连接。
2.2 各围护体系施工工艺流程
①土工法：测量放线→开挖导沟→桩机就位→搅拌注浆→H型钢插入→圈梁施工。
②重力坝：测量放线→开挖导沟→桩机就位→搅拌注浆→桩顶插筋及钢管→压顶板施工。
③拉森钢板桩：设备机具及材料准备→桩位放样→设备调试定位→夹桩及就位→插桩→沉桩→填补缝隙。
④型钢斜撑：测量放线→基坑开挖→垫层铺设→安置钢筋→上支墩模板→上下支墩混凝土浇筑→型钢入场验收→放置型钢→固定型钢→止水钢板焊接→钢筋焊接→混凝土浇筑→型钢割除。
⑤拉锚围护：测量放线→开挖浅基坑→设置挡土板→设置拉森钢板桩→拉杆与拉森钢板桩拉结→回填土。
⑥圈梁及压顶：测量放线→放坡开挖→凿除围护桩顶部浮桩→绑扎钢筋及设置换撑预埋铁件→隐蔽验收→制模→浇捣混凝土→养护→拆模→清理出埋件→制作型钢滑键→28天养护。
3 工程监理重、难点分析
3.1 施工场地环境复杂
结合现场调查资料可知，本项目四周有公路、河道与历史保护建筑，各部分与基坑施工边界距离较近，使得动荷载影响较大且土壤含水量较高，并且临近生活区也对施工噪声和环境保护管控要求较高。若仍旧采用以往的施工流程，则势必会对周围居民的生活起居造成影响，极易产生施工纠纷，使正常的施工难以开展。因此，在施工前需对施工环境做好调查，并按照某市对施工的要求做好预防与协调方案，而后再结合地质状况分别确定适宜的围护系统，确保能够避开动荷载、振动、水渗透与地下水等多方面因素带来的损害，才能使基坑整体的施工质量得以保障。
3.2 施工组织约束较大
因为工期较紧凑，所以会频繁出现土方开挖与基坑支护交叉施工的情况，不但极易使正常连贯的施工流线遭到较多阻碍，使支护的效果受到影响，同时挖掘机和土方的搬运也会导致现场土质结构受振动影响，在支护体系尚未完善的情况下，极易对施工人员生命安全造成损害。因此，在施工初期监理人员便需规划好场地施工组织流线，并合理安排施工工序与可操作空间，使施工人员配备好安全装置，才能避免对基坑支护施工造成阻碍。
3.3 基坑对围护工艺要求高
结合土质勘测资料可知，某市施工现场土质较差，结构不稳定，且受河道、公路与历史保护建筑等多方面因素影响，基坑结构在支护过程也极易出现坍塌或变形等问题，因此在支护施工期间，必须确保体系构建迅速且结构稳定性较强，才能使基坑结构保持稳定。但结合目前的施工市场情况可知，多数施工队伍在工艺水准方面都存在问题，这使得基坑支护的质量参差不齐，为避免对基坑质量造成影响，便需要监理人员加强对施工队伍素质的审核。
4 监理对基坑支护的过程控制
4.1 工程质量控制要点
首先，在工程设计阶段，监理人员需主动介入图纸会审工作，结合图纸内容分析基坑整体稳定性与各项设计的可行性，确保基坑施工要求能够实现，才能结合要求拟定支护方案。其次，在施工组织期间，监理人员需结合图纸划分适宜的施工流线与工序，并指定工艺技术，确保支护体系设计与安全保护措施完善，具备详细的进度管理计划且技术交底得以落实，才能使工程质量可控性得以增强。再次，结合基坑支护施工流程与面临的问题，制定有针对性的控制方案。最后，做好验收质量检测与记录，确保基坑支护稳定，才能落实后续施工工序。
4.2 过程质量控制要点
①拉森钢板桩：首先，监理人员需查看钢板桩与密封材料的质量，以便在钢板桩施工后，通过内嵌密封材料的方法，使钢板桩的止水效果和整体性得以满足；其次，在沉桩期间，需确保振动锤与钢板桩处于同一垂直线，相邻钢板桩竖向接头宜上下错开，垂直度偏差不应大于1/100，而钢板桩定位应准确，埋桩时点位偏差不应超过50mm；最后，当建筑主体结构施工至首层地面标高处且处于覆土回填环节，需拔出钢板桩与拉锚，期间取跳拔施工后，理应对基土缝隙注浆，以保障基土结构保持稳定。
②型钢水泥土搅拌桩：首先，本工程水泥搅拌桩采用了二喷三搅工艺，在桩体定位方面，要求偏差＜50mm，垂直度偏差＜1/150，桩间搭接宽度为200mm，混凝土材料需在1h内满足设计强度；其次，型钢宜在搅拌桩施工结束0.5h内埋入，施工期间需确保型钢平整度与焊缝质量较好且表面无污垢和铁锈，期间型钢定位、埋深及顶标高偏差＜50mm，垂直度偏差＜1/200，距离基坑边线偏差应控制在10mm以内，形心转角宜≤3°；再次，为确保压顶梁与压顶板施工定位精准，监理人员在土方开挖阶段需核实是否存在偏离中轴线位置的情况，并且对于土质较差的部位，查看碎石回填是否达到相应强度。压顶梁与钢筋施工期间， 还需核对板筋规格，查看其规格、间距及安装角度的偏差；最后，在混凝土材料应用前，监理人员需对材料塌落度与配比进行核查，确保吻合工程标准要求，才能准许施工人员操作。
③重力坝：首先，重力坝成桩技术同样采用了二喷三搅工艺，期间围护墙与压顶之间需设置钢筋且需锚入顶板，而钢筋下端则需锚入围护墙体内，锚入深度不应低于1.5m；其次，在工艺执行过程中，监理人员需严格监督钻头喷浆搅拌工序。期间，钻头提升速度应≤0.5m/min，下沉速度应≤1.0m/min，每旋转一圈的下沉量应控制在10~15mm内，喷浆量需均匀散布至桩体埋深范围内，当钻头抵达指定标高，则水泥浆液与桩端搅拌需持续30s以上，才可以提升钻杆；最后，桩体定位偏差应≤20mm，桩底端标高偏差应≤±100mm，桩顶端标高偏差应-50mm≤n≤100mm，桩体距基坑边缘应≤50mm，垂直度应≤1/100，桩体搭接宽度应≥200mm，搭接桩间歇时间应≤24h。
④钢支撑：首先，为确保钢支撑结构体系稳定，其在与混凝土围檩连接时，需在支撑两端分别与围檩预埋件进行焊接，确保焊缝高度与刚度满足设计要求，且后续操作不会对该部位造成损害，才能使钢支撑质量得以最基础的工艺保障；其次，在钢支撑与混凝土围檩焊接前，监理人员需嘱咐施工人员对材料施加预应力，确保预应力满足工程设计要求，且应力施加过程无任何异常状况，才能落实焊接措施，以便支护体系受力环境更加合理；再次，钢支撑与立柱的连接，可依靠钢托架使受力结构更加科学，同时钢托架可对支撑侧向及竖向的位移进行更好的约束，以便钢支撑荷载力传导环境稳定，能够为基坑提供更安全的可操作平台；最后，钢支撑轴线标高偏差应≤20mm，钢支撑轴线定位偏差应≤30mm，钢支撑挠曲度与垂直度应≤1/100，钢支撑两端的标高偏差应≤20mm且支撑长度偏差应≤1/600。
在监理过程控制中，若上述各基坑支护体系的参数与工艺要求全部满足，且能够在现有要求基础上提供更适宜的优化对策，便能够有效保障后续基坑施工的安全性，并能够为后续工程体系的构建奠定更坚实的基础。
5 结语
建筑基坑施工质量是决定工程结构荷载传导环境是否稳定且安全的前提。在针对基坑支护体系落实监理工作期间，监理人员既需要结合现场岩土质量环境，判断可能对工程质量造成影响的要素，以此拟定详细的工程管理方案，同时还需加强施工过程的监管，确保每个环节的施工操作都符合标准要求，以便使工程质量的可控性增强。因此，监理人员必须重视过程控制的要点与难点，并持续完善施工组织方案，才能使工程基坑的施工质量水准得以提升。
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