周越明
(上海容基工程項(xiàng)目管理有限公司,上海 200023)
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,越來(lái)越多的新建工程不但面臨高層、超高層、深基坑等自身工藝難點(diǎn),其周邊環(huán)境情況也越來(lái)越復(fù)雜?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)施工階段是整個(gè)工程的核心階段,深基坑施工管理的成效決定整個(gè)工程的成敗。目前,總承包施工單位對(duì)深基坑施工階段的重視程度已得到提高,但由于總承包單位受限于自身角色和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),其對(duì)深基坑的管理更多著重于土方開挖和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工階段,圍護(hù)、樁基和降水施工階段的管理主要還是依靠專業(yè)分包。
然而,整個(gè)深基坑的施工管控風(fēng)險(xiǎn)不僅存在于土方開挖和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工階段,圍護(hù)、樁基和降水的施工質(zhì)量早已為基坑施工奠定基礎(chǔ)。同時(shí),圍護(hù)、樁基和降水施工也存在很多重大危險(xiǎn)源,深基坑工程如果發(fā)生事故,不僅會(huì)延誤工期,還會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
深基坑施工階段監(jiān)理過(guò)程中,監(jiān)理工程師作為業(yè)主委托公正的第三方,肩負(fù)著不可推脫的責(zé)任。其重點(diǎn)應(yīng)做好事前圖紙會(huì)審、方案審查、事中過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控,更應(yīng)做好事后質(zhì)量處理監(jiān)管。針對(duì)特定深基坑工程的特點(diǎn)設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn),鎖定監(jiān)理目標(biāo)并跟蹤監(jiān)管,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院肝臟泌尿外科臨床診療中心項(xiàng)目位于仁濟(jì)醫(yī)院東院,新建一棟13 層集門診、醫(yī)技、住院于一體的肝臟泌尿外科診療中心。項(xiàng)目主體部分為一棟13 層帶5 層裙房的主樓和一棟無(wú)地下室的5 層附樓。主樓結(jié)構(gòu)高度56.4m、其裙房主屋面結(jié)構(gòu)高度24.4m,附樓結(jié)構(gòu)高度23.2m。地下部分為三層、局部二層,總建筑面積50658m2。
本工程基坑面積約5412m2,周長(zhǎng)超過(guò)600m;地下三層,開挖深度17.10m/12.80m 等。主樓的基礎(chǔ)形為樁基+平板式筏形基礎(chǔ);附樓無(wú)地下室,基礎(chǔ)為柱下獨(dú)立承臺(tái),樁型主附樓一致。主樓基坑為三層地下區(qū)域作為一個(gè)大基坑(一區(qū)),基坑呈長(zhǎng)方形,南北向長(zhǎng)約68.3m,東西向?qū)捈s55m,基坑面積約3855m2,挖深約17.10m;臨近地鐵的局部地下兩層區(qū)域作為一個(gè)小基坑(二區(qū)),呈長(zhǎng)方形,南北向?qū)捈s13.7m,東西向長(zhǎng)約55m,基坑面積約754m2,挖深約12.80m。一區(qū)和二區(qū)基坑當(dāng)中設(shè)置分隔墻。圍護(hù)支撐體系采用地下連續(xù)墻加混凝土支撐(二區(qū)局部鋼支撐),止水體系采用三軸攪拌樁槽壁加固,加固體系一區(qū)采用三軸攪拌樁裙邊加固,二區(qū)基坑抽條加固加滿堂加固。
本工程基坑面積約5464m2,周長(zhǎng)超過(guò)600m;地下三層,局部?jī)蓪樱_挖深度17.10m/12.80m 等??偼练搅砍^(guò)8 萬(wàn)m3。
本工程位于仁濟(jì)醫(yī)院東院中部,場(chǎng)地西側(cè)為外科大樓,距離基坑(圍護(hù)內(nèi)側(cè))最近約4.6m;場(chǎng)地南側(cè)教學(xué)宿舍樓,距離基坑(圍護(hù)內(nèi)側(cè))最近約11m;場(chǎng)地東側(cè)為內(nèi)科病房樓,距離基坑(圍護(hù)內(nèi)側(cè))最近約4.8m;場(chǎng)地北側(cè)為醫(yī)療輔助用房及浦建路,主樓建筑外輪廓線與地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)外邊線最小凈距約13.38m,裙樓與地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)外邊線最小凈距約9.2m,基坑邊線平行地鐵延長(zhǎng)距離約55m。
本工程基坑內(nèi)淺層含粉質(zhì)粘土層和淤泥質(zhì)黏土層,呈飽和、流塑狀態(tài),是上海地區(qū)最為軟弱的土層,也是對(duì)基坑圍護(hù)體變形、內(nèi)力增大最不利的兩個(gè)土層。此外,本場(chǎng)地自然地面以下深度約30m 的第⑦層承壓水層,⑦⑨層承壓水連通,設(shè)計(jì)方案采用懸掛式止水,存在坑底突涌和失穩(wěn)破壞的可能。
在本工程施工同時(shí),周邊內(nèi)科病房樓、外科大樓、教學(xué)宿舍樓等都需要維持正常運(yùn)營(yíng)。施工過(guò)程中可能接觸到的人群既有前來(lái)就診的患者、家屬,也有院方的醫(yī)生,必須解決好防擾民及各類安防問(wèn)題。
由于施工區(qū)域位于施工中間位置,施工人員勢(shì)必要與醫(yī)院正常工作的人員一并經(jīng)醫(yī)院的出入口進(jìn)出,同樣施工車輛(土方車、混凝土攪拌車等)與醫(yī)院車輛的進(jìn)出上也會(huì)出現(xiàn)這類情況,必須與院方協(xié)調(diào)好此類問(wèn)題。由于醫(yī)院區(qū)內(nèi)還有較多非施工區(qū)域,因此在施工過(guò)程中,必須做好對(duì)非施工區(qū)域內(nèi)綠化、設(shè)備等物品的保護(hù)。
基坑工程施工主要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自于不確定因素多,現(xiàn)場(chǎng)管理人員的技術(shù)能力、施工經(jīng)驗(yàn)和管理水平對(duì)基坑工程的質(zhì)量、安全起關(guān)鍵性作用。因此,監(jiān)理單位應(yīng)在設(shè)計(jì)方案確定后,依據(jù)工藝、工序的特征重點(diǎn)審查施工單位項(xiàng)目經(jīng)理和主要管理人員的履歷和施工經(jīng)驗(yàn)。
監(jiān)理單位應(yīng)協(xié)助業(yè)主查總承包單位及其選定的專業(yè)隊(duì)伍,對(duì)施工單位主要管理人員進(jìn)行面試,選擇社會(huì)信譽(yù)好、施工經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)力量強(qiáng)的總承包單位、專業(yè)分包隊(duì)伍。施工單位進(jìn)場(chǎng)后,進(jìn)一步審查施工單位人員落實(shí)情況,謹(jǐn)防合同簽訂后實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)層層轉(zhuǎn)包。
監(jiān)理資料審查不能局限于基坑施工方案是否專家論證、是否評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)等程序性問(wèn)題,還需從源頭出發(fā),了解場(chǎng)地地質(zhì)條件、水文條件,設(shè)計(jì)方案意圖,施工方案是否合理,是否考慮本工程特殊情況,是否具有針對(duì)措施等。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料審查主要清單如下:
地勘單位的巖土工程、水文地質(zhì)勘察報(bào)告。
場(chǎng)地周邊環(huán)境設(shè)計(jì)、歸檔資料:包括基坑30m 范圍內(nèi)地下管線(雨污水、上水、煤氣、消防、醫(yī)用氣體等)、鄰近道路、鄰近建(構(gòu))筑物平面位置、埋深及基礎(chǔ)形式,房屋檢測(cè)報(bào)告,臨近隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)情況、目前狀況等。
設(shè)計(jì)方案,如:圍護(hù)系統(tǒng)、止水系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案等。
總包單位基坑專項(xiàng)施工評(píng)審方案,著重關(guān)注重點(diǎn)工藝的施工方法、施工部署、各階段場(chǎng)地平面布置、施工進(jìn)度安排、勞動(dòng)力計(jì)劃、材料管理、資料管理流程等。
施工組織設(shè)計(jì)方案是工程施工準(zhǔn)備階段的第一本方案,也是整個(gè)工程最重要的方案,其衍生出的專項(xiàng)方案有:基坑專項(xiàng)施工方案、地下連續(xù)墻專項(xiàng)施工方案、降水專項(xiàng)施工方案、塔吊基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案、土方開挖和支撐專項(xiàng)施工方案、拆撐專項(xiàng)施工方案、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)專項(xiàng)施工方案等,決定了整個(gè)基坑施工階段的走向。
然而,現(xiàn)在項(xiàng)目上有很多施工單位在編制施工組織設(shè)計(jì)時(shí),往往依據(jù)本工程施工工藝種類,照搬各類工藝的通用方案模板,不作任何修改,有些方案還出現(xiàn)施工單位名稱、項(xiàng)目名稱、人員名稱錯(cuò)誤等低級(jí)問(wèn)題,既不考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,也不考慮本工程特點(diǎn)難點(diǎn),整個(gè)方案針對(duì)性不強(qiáng)、似是而非、未能起到實(shí)質(zhì)性指導(dǎo)工程施工的作用。
因此,項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)理規(guī)范的要求,要求施工單位按程序逐級(jí)審批施工組織設(shè)計(jì),專業(yè)監(jiān)理工程師對(duì)報(bào)審的方案認(rèn)真審核并提出科學(xué)合理的意見,總監(jiān)審批合格后方能施工。特別是針對(duì)本工程可預(yù)見性的或長(zhǎng)期施工監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)的容易出現(xiàn)問(wèn)題的重難點(diǎn),要求施工單位必須出具針對(duì)措施和應(yīng)急預(yù)案,確保整個(gè)方案的適用性和可實(shí)施性。注重程序性是一種有效的管理手段,能有效提高施工單位的重視程度。
基坑降水施工是深基坑工程的核心階段之一,預(yù)降水試驗(yàn)、降水過(guò)程管理、回灌一體化管理、應(yīng)急處理措施等對(duì)施工單位能力要求很高。潛水的降水效果直接決定后續(xù)土方開挖工況的順利程度,間接決定支撐的形成速度,從而影響整個(gè)圍護(hù)體系的安全性和穩(wěn)定性。承壓水的降水效果直接決定本工程是否出現(xiàn)坑底突涌、失穩(wěn)破壞等重大基坑風(fēng)險(xiǎn)。另外,降水工況對(duì)整體項(xiàng)目周邊環(huán)境也存在重大影響。
基坑降水雖然經(jīng)濟(jì)體量不大,但能直觀反映圍護(hù)施工階段止水體系的施工質(zhì)量,也能直接決定深基坑開挖后的順利程度。本工程周邊建筑距離基坑邊線很近,基坑北側(cè)還存在現(xiàn)狀較差的地鐵隧道結(jié)構(gòu)。另外,本工程⑦⑨層承壓水連通,采用懸掛式止水,承壓水只能控制不能截?cái)?。故本工程監(jiān)理需重點(diǎn)監(jiān)管止水體系施工質(zhì)量和降水工程的施工狀態(tài)。
本工程止水帷幕采用三軸攪拌樁,潛水降水采用疏干井,承壓水降水采用真空深井,監(jiān)理監(jiān)管項(xiàng)如下:
三軸攪拌樁施工質(zhì)量應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注水泥摻量、搭接長(zhǎng)度和成樁速度。三軸攪拌樁施工過(guò)程中應(yīng)注重對(duì)泥漿后臺(tái)的監(jiān)管,落實(shí)旁站管理,嚴(yán)格監(jiān)控泥漿后臺(tái)的水灰比及泵流速,確保水泥摻量。攪拌樁的成樁速度對(duì)施工質(zhì)量及周邊環(huán)境影響較大,本工程應(yīng)根據(jù)土體擾動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施,保證樁體攪拌均勻,樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度,避免樁頭出現(xiàn)空攪,如遇到地下不明障礙物影響施工的情況,應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通補(bǔ)救措施。
嚴(yán)控對(duì)施工工程施工可能出現(xiàn)破壞止水體系的情況,如:支護(hù)結(jié)構(gòu)上開口運(yùn)土、坑邊違規(guī)堆載、重車行駛等。
做好預(yù)降水生產(chǎn)性試驗(yàn)和回灌性能試驗(yàn),降水過(guò)程中按需降水,嚴(yán)禁超降。確保降水過(guò)程中的連續(xù)供電、設(shè)雙電源自動(dòng)切換,以及必要時(shí)應(yīng)急狀態(tài)下的抽灌一體化運(yùn)行。
本工程臨近地鐵隧道,基坑施工要求很高。土方開挖與支撐施工必須流水搭接進(jìn)行,確保土方開挖后盡快形成支撐,保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定,監(jiān)理監(jiān)管項(xiàng)如下:
基坑的開挖必須嚴(yán)格按照經(jīng)審批的施工組織設(shè)計(jì)方案進(jìn)行。
信息化施工是基坑監(jiān)控的主要技術(shù)手段,基坑開挖前應(yīng)落實(shí)周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)及隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置及初始值測(cè)量,審批并落實(shí)監(jiān)測(cè)方案實(shí)施。
細(xì)化基坑開挖分塊、工作量、施工進(jìn)度、土方開挖的施工線路、土方車輛、運(yùn)輸路線、棄土場(chǎng)地等,備齊必要的搶險(xiǎn)用的設(shè)備、材料、人員。
在土方開挖過(guò)程中,要求施工單位應(yīng)嚴(yán)格按施工方案中的施工程序及施工參數(shù)施工。施工參數(shù)主要是土方的開挖深度、分塊的平面尺寸、分塊先后的施工順序、出土的時(shí)限、支撐流水搭接工況等定量施工管理指標(biāo)。
開挖過(guò)程中的應(yīng)急處理管理:定時(shí)檢查降水設(shè)備運(yùn)行情況、開挖后圍護(hù)體的穩(wěn)定性、環(huán)境監(jiān)測(cè)情況、隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)情況、按應(yīng)急管理要求啟動(dòng)應(yīng)急程序。
審查環(huán)境監(jiān)測(cè)方案和隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)方案:包括測(cè)點(diǎn)布控情況,測(cè)量設(shè)備使用情況、保養(yǎng)情況和精度控制情況,基坑施工階段變形監(jiān)測(cè)的觀測(cè)時(shí)間、周期、資料報(bào)送流程等。監(jiān)測(cè)方案應(yīng)經(jīng)過(guò)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)單位的審核與確認(rèn),因主樓基坑安全等級(jí)為一級(jí),則監(jiān)測(cè)方案還應(yīng)與基坑施工方案一起報(bào)送專家評(píng)審。
審查基準(zhǔn)點(diǎn)、變形觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和位置是否全面反映建筑物的沉降情況,布設(shè)是否符合圖紙及規(guī)范要求。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)便于觀測(cè)且能夠長(zhǎng)期保存,若受到破壞應(yīng)及時(shí)出具補(bǔ)救方案。
在基坑施工監(jiān)理過(guò)程中要求第三方重點(diǎn)監(jiān)測(cè):周邊地下管線垂直及水平位移、坑外地表沉降、坑頂及圍護(hù)體壓頂垂直及水平位移、圍護(hù)體深層水平位移(樁身測(cè)斜)、坑外深層土體水平位移、基坑外地下水位觀測(cè)、坑底回彈。
每次的監(jiān)測(cè)成果報(bào)告應(yīng)提交總包、圍護(hù)設(shè)計(jì)方和監(jiān)理方、業(yè)主方,要求監(jiān)測(cè)方派人參加每周工地例會(huì),除了平時(shí)提交檢測(cè)日?qǐng)?bào)外,還應(yīng)在會(huì)上匯報(bào)一周的監(jiān)測(cè)總結(jié),分析基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響,從而確保安全施工。
監(jiān)督第三方是否按方案要求的頻率和點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)量,審核其提交的監(jiān)測(cè)成果報(bào)告及數(shù)據(jù),看是否有偷懶造假現(xiàn)象、該報(bào)警未報(bào)警等問(wèn)題。
如遇連續(xù)惡劣天氣不能用儀器觀測(cè),則要求測(cè)量人員會(huì)同總包和監(jiān)理的安全員加強(qiáng)對(duì)基坑周邊進(jìn)行巡視。監(jiān)測(cè)工作應(yīng)該從樁基工程開始一直到地下室外側(cè)回填土完成才能結(jié)束。
深基坑工程在整個(gè)項(xiàng)目占比較大,施工周期長(zhǎng)、參建人員多且投資較大,其施工過(guò)程可能受各式各樣的不可預(yù)見因素影響,各類應(yīng)急狀況處理難度大、風(fēng)險(xiǎn)高,這就要求必須做好應(yīng)急預(yù)案的準(zhǔn)備。
深基坑施工過(guò)程中比較常見的突發(fā)事件有:坑底管涌、流砂;圍護(hù)結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)成因不明的破壞如裂縫、沉降等;連續(xù)多日狂風(fēng)暴雨等異常氣象延長(zhǎng)基坑暴露時(shí)間;相鄰工地的施工影響如超額降水、打樁擠土效應(yīng)、土方開挖后支護(hù)不及時(shí)等;不明地下障礙物影響基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕的施工等。
突發(fā)狀況發(fā)生后,應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案程序,通報(bào)業(yè)主并會(huì)同設(shè)計(jì)、勘察、施工等相關(guān)單位商討解決問(wèn)題的辦法。
深基坑施工階段是工程最重要的施工階段,其施工周期在工程總工期中的比重較大,其施工工藝、工序繁多、工況復(fù)雜,整個(gè)施工階段是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,不可能一蹴而就。深基坑施工過(guò)程中,施工監(jiān)理人員要監(jiān)督施工單位按程序施工,加強(qiáng)程序意識(shí),程序性問(wèn)題的紅線不可越界。現(xiàn)本工程已順利完工,并爭(zhēng)創(chuàng)上海市白玉蘭獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。在基坑工程中做到先設(shè)計(jì)后施工、先有方案后施工,邊施工邊監(jiān)測(cè),不能容忍施工單位為了工期目標(biāo)、成本目標(biāo)而違反科學(xué)地盲目、野蠻施工。
另外,針對(duì)不同的工況、不同的階段,監(jiān)理單位不僅要管控過(guò)程質(zhì)量,還須做好事前方案監(jiān)管工作,統(tǒng)籌整體施工部署,細(xì)化監(jiān)管目標(biāo),著重施工準(zhǔn)備階段和各工況工序施工階段初期的監(jiān)理監(jiān)管工作,實(shí)現(xiàn)有力地控制整個(gè)深基坑施工過(guò)程,保證深基坑工程安全、按時(shí)、保質(zhì)保量地完成。