淺談某特大橋深基坑土石方工程施工監(jiān)理控制要點

張 欣

中交一公局集團北京華通公路橋梁監(jiān)理咨詢有限公司

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。本文主要介紹另一岸錨碇基坑施工監(jiān)理控制要點

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；組織學習施工規(guī)范及驗收標準；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急預案，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）測量人員進行導線點的復測、原地面標高的復核，根據(jù)施工要求適當加密導線及水準點，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，進行噴射砼、水泥砂漿、框格梁砼的配合比設(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)導線和水準控制點，復測原地形。

（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，起點標高為728.00，終點接入錨碇開挖區(qū)域，標高為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，標高748.000，終點接通道2 終點，標高733.000，長93m，寬7m，坡度約為15%?；觾?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 起點標高始終為729.000，終點標高開始為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”。

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。

圖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高763.571 以上坡頂及基坑內(nèi)標高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。表層土及部分強風化巖層采用機械開挖，中風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)形馬道及標高733.000以上部分。

（8）開挖標高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。將錨桿推送至預定深度后，檢查注漿管是否暢通，否則應拔出錨桿，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Ф 3.0 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。第二層噴射應在第一層噴射砼終凝后進行，若終凝1小時后再噴射，應先用風水清洗噴射砼表面。

4.7 基底處理

基坑開挖至距基底標高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。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，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)的問題及時進行責令改正，全面控制施工安全，保證工程順利實施。