浅析喷锚支护施工的监理

摘要: 本文引用工程实例,在简要介绍基坑喷锚支护原理和施工工艺的理论基础上,详细分析了施工准备阶段的监理、深入剖析了影响基坑喷锚支护施工质量的几种常见因素、并强调了施工阶段实施监理的几大控制重点。

Abstract: This paper briefly introduces engineering examples. Based on foundation pit shotcrete and rock bolt principle and theoretical basis of construction technology, analyses in details the supervision of construction preparation stage, several common factors influencing construction quality of foundation pit shotcrete and rock bolt and emphasizes several major control points of supervision implementation in construction.

关键词: 喷锚支护;施工;监理

Key words: shotcrete and rock bolt;construction;supervision

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)16-0084-02

0引言

基坑喷锚支护技术自上世纪80年展起来的,国内采用这种支护方式进行基础处理的较常见,因此工程实施监理可借鉴的经验较多。本文以某商业广场的基坑支护工程为例,分析影响工程质量事故的因素,对加强深基坑支护的监理工作作了探讨,提出了相应的处理措施。

1工程概况

某商业广场地处市中心繁华地段,建筑密集。基坑工程普遍开挖深度为6.550米,土方开挖面积15200m2,根据土层状况、开挖深度和周边环境,基坑东西方向分为三个区,分别进行支护设计和施工。现以Ⅱ(GH段)区为例说明:基坑GH段的承台外边线距离建筑红线6.0米,外墙外是3米宽的人行通道,接着是七层住宅楼,相对其他两个支护区要复杂,地质情况分别为①杂填土1.0m、②粉质粘土4.8m、③粉砂6.5m。根据此段的条件,设计采用“复合喷锚网”的支护形式,坡面园和坡底园的安全系数均能满足安全要求,基坑不可能发生滑移现象。

2喷锚支护原理及施工工艺

2.1 喷锚支护原理喷锚网支护是众多基坑支护施工技术中的一种。通过给土体施加应力,改变土体结构,增加土体的抗剪能力,依靠喷射混凝土、锚杆、钢筋网与土体共同作用的主动支护体系抵挡其后主动或被动的土压力,起到围护挡土结构的支护作用,施工方便、安全可靠。由于基坑土方开挖是按喷锚支护施工进度进行的逐层分段开挖基坑土方,立即进行喷锚支护施工,施工完成的喷锚支护结构直接就起到了挡土围护作用,使得基坑内施工为无障碍施工,有效地节省了施工工期。喷锚支护施工技术适用于人工填土、粘性土和弱胶结砂土等多种地质条件,采用旋钻成孔等机械设备,施工机械化程度较高。与重力式挡墙、悬臂桩、内支撑围护桩、排桩拉锚、组合型支护等基坑支护方案比较,喷锚支护还具有造价低的特点。

2.2 施工工艺①施工顺序:开挖工作面、修正坡面、埋设排水管、喷射第一层混凝土、机械成孔、锚杆制作安装、注浆、绑扎挂网钢筋、布置、焊接骨架钢筋、喷射第二层混凝土、坡面混凝土养护。②开挖要求:沿基坑内侧,分层分段开挖,每层开挖深度为锚杆以下0.3m～0.5m,(分段开挖长度第一层每段不得超过15m,并采用跳槽开挖,开挖出作业面,开挖面清理完应立即进行喷锚网支护。开挖最下一层土体时,开挖标高应比设计标高高出0.3m左右,待最后一层锚杆施工完成后,用人工开挖修正至基底标高,进行基底封底。

3监理控制措施

由于喷锚网支护的锚杆是在土中成型、现场注浆,施工质量不易控制和监测。加上基坑支护是临时工程,各方面在思想上存在不够重视的问题,因此,监理单位应采取以事前控制、事中控制、事后控制相结合的控制方式。

3.1 施工准备阶段的监理基坑支护监理工作中,事前控制是最有效的控制手段。由于基坑支护施工的隐蔽性及工序的不可逆转性,对准备阶段的前期工作进行监控尤为重要。在基坑支护监理过程中,重点做了以下工作:

3.1.1 设计交底及图纸会审设计交底及图纸会审可同时进行。监理单位图纸会审,全面了解设计意图和技术要求,提出必要的确保基坑支护质量的工作要求;了解施工场地周围的地下管道情况及排水管道的完好程度。对图纸中的有关问题提出质疑。

3.1.2 审查基坑支护施工技术方案 认真审核土方开挖方案中的开挖方式、开挖顺序、运输线路、分层厚度、分段长度以及材料堆放位置、基坑排水措施是否正确合理。土方开挖的进度是否与支护施工同步及审核施工单位的施工进度计划,对开挖过程中出现意外险情的应对方案。

3.1.3 对现场施工准备条件的审查:①各项材料的出厂合格证和材质检验报告是否符合要求,材质报告、进场验收登记和现场实物的批号、批量是否相符,材料数量能否满足施工要求;((原材料必须经过监理工程师的检查是否符合设计要求才能使用))②混凝土、砂浆是否有法定检测单位的配合比或试验报告;③现场的设备机具和技术状态能否满足施工需要;④现场的水电供应是否能满足施工需要;⑤值班管理人员及值班技术人员是否已安排到位,书面的技术交底是否已进行,劳力安排、分工是否已明确;⑥安全设施是否已检查完毕,安全措施是否已落实。

3.1.4 其他准备工作审查:施工管理制度、岗位责任制度、安全责任制度等。

3.2 施工阶段的监理

3.2.1 影响基坑支护施工中质量的几种常见因素监理单位根据同类基坑支护的施工经验判断,对可能影响基坑支护质量的因素进行预控。①施工进度拖延。工程地处河道中下游,地下水位受季节影响变化很大。土方及支护施工的工期安排在冬季,河道枯水季节施工不用采取降水措施,但应做好因工期耽误处于雨季时的施工措施。②土层开挖和边坡支护进度不同。土层开挖技术含量较低,工序简单,组织管理容易。而挡土支护的技术含量高、工序较多且施工组织和管理都较土方开挖复杂。施工过程中,大型工程均是由专业施工队分别完成土方和挡土支护工作,施工过程中常常是支护施工滞后于土方施工,不但难以保证进度,也难以保证工程质量,甚至发生安全事故,留下质量隐患,因此必须做好开挖、支护的进度,避免出现因支护不及时出现的工程质量事故,监理可根据不同的地质情况来判断开挖支护之间的关系。③边坡修理达不到设计、规范要求。深基础土方开挖一般均使用机械开挖,人工简单修坡后开始挡土支护 的混凝土初喷工序。而实际开挖时,由于施工管理不到位,技术交底不充分,分层分段开挖高度不一,挖土机械操作手的操作水平等因素的影响,使机械开挖后的边坡表面平整度,顺直度极不规则,而人工修理时不可能深度挖掘,只能就机挖表面作平整度修整,没有严格检查验收就开始初喷,故挡土支护后出现超挖和欠挖现象。监理在施工过程中必须进行旁站随时对出现的问题进行处理,杜绝在验收的时候进行不必要的返工。④成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求。深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直径一般为50～100mm的钻杆成孔,孔深根据设计要求而定,钻孔所穿过的土层质量各不相同,如不认真研究土体情况,往往造成出渣不尽,残渣沉积而影响注浆,有的甚至成孔困难、塌孔,无法插筋和注浆。另外注浆时配料随意性大、注浆管下管不到位、注浆压力不够等而造成注浆长度不足、浆液不饱满,而使土钉或锚杆的抗拔力达不到设计要求,影响工程质量,甚至出现返工处理。⑤喷射混凝土厚度不够、强度达不到设计要求。目前建筑工程基坑支护喷射混凝土常用干拌喷射混凝土设备,虽然操作简单方便,但由于操作工人的水平不同,操作方法和检查控制等手段不全,再加上原材料质量控制不严、配料不准、养护不规范等因素,往往造成喷后混凝土的厚度不够、混凝土强度达不到设计要求。⑥设计与实际情况差异较大。深基坑支护结构的工作条件是复杂的、多变的,施工荷载随着施工的进展会发生变化,支护结构的受力条件也随之变化,有时理想的计算模型与实际情况差异较大。⑦施工监测不重视。主要是施工监测设置偏少,数据不足,忽视坑边住宅的检测,或者不重视监测数据,形同虚设,支护设计中没有监测方案,发生情况不能及时警报,事故发生后也不易分析原因,不利于事故的早期处理。

3.2.2 施工阶段监理控制重点 针对基坑支护施工过程容易出现的问题,结合本基坑的实际情况施工阶段的监控重点:①除了积极做好施工准备阶段的监理工作外;施工阶段要求严格按进度计划实施,保证基坑支护的工期;同时做好可能延期的补救方案措施。②

基坑土方开挖施工关系到深基坑的稳定性及施工安全,基坑支护、深井降水、位移监测都是为了保证土方开挖能安全进行,土方开挖应按设计规定和施工作业顺序,保证“分层、分区、对称、均衡”开挖。开挖后的作业面应在24小时内完成支护,不得一次挖两层;应检查坡顶或坡面位移、坡顶沉降及周围环境变化并做好记录。在挖土作业时,基坑边壁严禁出现超挖或造成边壁土体松动。项目监理机构派专人负责协调土方开挖施工队与边坡支护施工队的施工进度。避免支护施工滞后于土方施工,尽可能量缩短边壁土体时间。③土方开挖施工时要经常测量和校核基坑水平标高和边坡坡度,避免超挖和欠挖的现象发生。机械开挖时要有专人指挥。为了确保基坑内的桩体不受破坏,坑底要留30cm以上的保护层厚度采用人工开挖。④对于锚杆施工应进行旁站监理,重点监督检查锚杆钻孔的布设位置、倾斜角度、钻孔深度、锚杆的锚入深度、灌浆配合比、灌浆的饱满度,以及挂网钢筋的绑扎质量,喷浆配合比、喷浆厚度、养护等环节。⑤喷射混凝土技术用于土层,主要难点在于防止喷层与土体的分离、脱开。在施工前,应检查混凝土的配合比是否合理,挂网土钉的长度要达到设计要求,混凝土厚度标志是否满足设计要求,施工过程中监理工程师应随时检测喷射混凝土的厚度;若厚度不够,要求施工单位补喷至设计要求的厚度。⑥土方开挖要遵循信息法施工的原则,善于利用监测成果随时调整支护手段和土方开挖的进程。⑦监理对监测方案要进行认真的审核,并检查监测施工是否按有关技术操作规程进行,其施工质量是否合格,确保监测资料的真实性、准确性。

4结束语

深基坑喷锚支护技术在现今的工程实践中得到了越来越多的应用,这也更加突出了喷锚支护施工监理的重要性和实施的必要性。相信通过喷锚支护原理和技术理论的不断丰富和发展,尤其是通过工程实践的检验和修正,喷锚支护施工的监理技术将会逐渐成熟和完善。