监理对深基坑逆作法施工对周边环境控制技术的监管

摘要：近年来随着深基坑开挖工程的逐渐增多,深基坑支护技术有了很大的发展，逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。在多层地下结构施工中已广泛应用，收到较好的效果。本文结合工程实例，探讨了监理对深基坑逆作法施工对周边环境控制技术的监管。

关键词：深基坑；逆作法；环境控制；监管

一.工程概况

某工程，占地面积7856.8 m2，主楼19层，群房十层，地下三层，地上部分面积55783m2，埋深14米，地下部位总面积18889m2。周边环境复杂且地下管线较多，年代已久。根据保护建筑的要求，沉降量必须控制在一定的范围内。因此，土地基的深基坑对环境的控制要求相当高。

二.环境控制技术措施的运用

1 根据该工程周边环境控制的特殊要求,监理项目部协助建设方和总包方经多次论证、分析，考虑到逆作法施工，大型基坑的大开挖一是工期长，场地要求高；二是对周边的建筑物影响大，控制难度更大，而采用逆作法施工，除投资费用会增大提高，对周边保护性建筑的沉降量和环境保护有效理想效果等优点，最终选定了逆作法施工工艺，利用模板作为支撑和二墙合一（地下连续墙兼永久性地下室结构外墙）。在围护和桩基完成后，进行地面层结构施工，在向下挖土时BO板成了基坑的第一道支撑，随着挖土面层的下降，地下室各层楼板都形成了基坑的支撑，这些永久性结构板支撑幅度大，受力简单合理，不会因换撑代替的内力重新分布造成不利影响，从而减少深基坑施工对周边产生的变形。施工工艺的确定首先从组织层面上对建筑管线进行保护，其次为施工提供了组织保证。

2地下连续墙施工技术措施

2.1地下连续墙既是主体结构又是地下部分的围护墙，为此监理建议在此危险部位应加厚加深，地下连续墙在开挖面上下的长度比超过1:0.9。

2.2测小槽段分幅尺寸。采用4.2米标准幅以加快单元槽段的施工速度，提高开挖后的土拱效应。共计71幅，总延长为340米，地下连续墙接头形式为三波形锁口管柔性接头，各单幅地墙施工中监理严格控制地下墙成槽时间及钢筋笼下放时间，结构外墙的垂直度、混凝土浇捣质量及防渗漏、接头箱清洗、防绕流等质量工艺要求并全程进行跟踪监控。

2.3合理确定地下墙施工工艺。地下墙首开幅的选择与树根桩的拱形施工布置相结合，在每幅地墙中放置二根墙趾、注浆管，进行注浆，用以加强地下连续墙纵向钢度，减少地下墙体的不均匀沉降。适当提高泥浆比重，如在成槽的过程中，沉降速率较大，在泥浆中若掺适量的重晶石以提高泥浆比重，进一步提高槽的稳定性。

3坑内外土体加固的技术措施：

3.1坑外隔断处理

在基坑外的北侧，东侧的地下连续墙外作排一土层搅拌桩，在西侧、南侧外分别作一排拱形树根桩和二排双头土层搅拌桩，树根桩直径θ300，主筋8θ12，桩长18.4米。深层搅拌桩采用θ700，桩间搭接按200mm，桩长18.4米，水泥掺量12%，并在树根桩之间进行压缩注浆，以形成构筑物与施工面间的隔断体与地下连续墙组成较厚的坝体，通过对围护坝体的加厚以及利用拱形受力结构，进一步扩充了维护体系的钢度，同时在地下连续墙外侧形成止水帷幕，并承担部分挡土功能，减少坑外土体对墙体的侧向压力。

3.2坑内土体加固

在基坑的地墙内侧进行水泥土搅拌桩坑底加固，搅拌桩宽6200mm,深度18.6m,坑底以下水泥掺量12%，坑底以上至地墙顶水泥掺量7%，从而对土体形成一定的固结作用，增强坑内土体的内摩擦系数，增大被动土压力。

4 降水施工

4.1 疏干井降水

为确保基坑开挖及逆作法施工顺利进行,结合基坑开挖深度和范围,采用真空井点和深层井点降水。真空深井降水,即在深井中用真空聚水,深井水泵抽水以达到基坑降水和土体排水固结目的,增强基坑内被动土压力,减少连续墙体根部的位移,为基坑开挖创造有利条件。降水效果如何是逆作法施工能否顺利进行的关键之一。

为满足深基坑土方施工进一步降水的需要,采用ZGJ―50型真空管井式井点,深井成孔φ700 mm,考虑到沉渣的因素,每口井的凿井深度相应加深0.5~1 m。在整个基坑范围内布置12口疏干井,连接4台真空泵进行降水。

4.2 承压水降水

本次降水按照计算布置的7口降压井进行,其中Y7作为备用井兼观测井(图1),由观测井抽水试验测得初始水头位于-8.00 m标高。根据计算,基坑开挖至18.00 m时,基坑上覆土重与下伏承压含水层的顶托力持平,此时应开始正式抽水运行。

图1减压降水井平面布置示意图图2挖土施工平面图

土方开挖至结束,整个基坑均处于受控状态,未出现承压水突涌等现象,而且在基坑周围的建筑等也未发生不均匀沉降,没有出现变形情况,降水效果是明显的,成功的。

5 基础挖土施工工艺

深基坑施工关键在时间控制，时间的长短直接影响到基坑的安全与否，而在基坑的施工过程中最占时间的就是挖土工程，尤其是暗挖土作业。保证挖土的时间，才能加快结构楼板支撑的施工速度，缩短基坑处于无支撑状态下的时间，使围护结构处于受控状态。因此在逆作施工过程中,必须合理科学的安排施工顺序和施工工艺，以最短时间完成各层挖土工作。

地下室挖土采用分区流水开挖结合盆边留土、对称抽条开挖方式，整个地下室分三个区施工(图2)。按照“时空效应”理论指导挖土支撑施工，做到“分层、分块、对称、平衡、限时”开挖和支撑。

5.1采用盆式挖土,是利用盆边留土产生的被动土压力来抵御基坑围护的变形,项目监理部依据设计院的分析及以往工程经验,及时在“施组”报审表提请总承包应注意事项，基坑变形最易发生的首层挖土，此时支撑体系尚未完成，地下连续墙呈悬臂状态，一旦变形将无法恢复原状。为此在监理的参与下，经评估确定，首层挖土时，重要防范的部位是南侧和西侧，采取二级放坡，一级“盆边”土留量10米宽，一，二级“盆边”土留量22米宽，按1:1.5放坡开挖,其他部位留置8米,放坡同样为1:1.5。这样周边的保护建筑的基坑盆边土加宽大大加强了被动土压力区的范围，减少基坑围护的侧向变形，进一步减少坑内的土移及建筑物沉降。

5.2抽条挖土是依据土体具有的时空效应的特点，土体开挖形式和空间分布形式与基坑变形有密不可分的因果联系，考虑到土体是一种弹塑性体，土体受荷后会产生流塑变形，即使在受力不变的情况下，土体的变形也会随时间而不断的增长，根据于此，采用抽条挖土的施工工艺方案是符合工程实际状况的选择。

同时明确抽条挖土必须对称进行以形成对撑，24小时内完成挖土并随即浇注好垫层，规定抽条宽度在4米左右，原则上使后挖土体在尽可能多的包含经过坑内搅拌桩加固的土体，二条搅拌桩之间未加固土体先挖，在随捣的砼垫层达50%以上强度后再挖余下的经加固的土体。

6 信息化施工和监测

在地下工程中，由于地质状况，荷载条件，施工条件和外界其他因素的复杂影响，很难单纯在理论上预测工程中困难遇到的问题，理论预测值不能全面而准确的反映工程的各种变化，所以在此工程中应及时依据检测的结果调整工艺方案及施工流程，充分发挥信息检测结果对施工和监理工作的指导作用。

鉴于对周边保护建筑物影响最大的是在基础开挖阶段，为此监理要求紧跟每层开挖及支撑的进展，对地墙变形和地层移动进行全面系统的检测，设置符合规范要求检测报警值，检测频率每2天一次。重点建筑累计差异沉降20毫米，其他建筑累计差异沉降小于等于30毫米，沉降速率小于等于2mm/天，坑外水位下降小于等于30毫米，地墙变形小于等于30毫米，监理根据检测依据分析对地下室的基础施工进行动态地，有效的工程质量监控，发挥了监理的监管和控制的作用。

三、实施效果

挖土及地下结构施工结束后，坑外土量累计最大变形5mm，坑外水位累计最大变化130mm，周边8栋保护建筑无明显变形，沉降数据均在控制范围内，周边道路及管线均未出现异常情况，基本达到了预期的环境控制要求。在本工程的深基坑施工中，上述多项环境控制的选择和应用是成功的，对周边建筑群及道路管线的保护是有效的。

四、结束语

通过对本项目的监理工作的实践，深切领悟监理项目的管理和实施必须在掌握熟悉设计文件和建筑项目有关的国家颁发的法律法规，强制性条款和验收规范，技术标准外，还应累积和运用在施工项目管理经验，工艺技术要求，重点工作在施工前的预防控制，特别是审查施工组织设计时应对每一项工艺流程进行严格的审核，对其科学性、合理性和可操作性全面仔细的进行评判，将重要注意事项明确提示承包单位，确保项目必须在经监理批准的条纹框架内进行施工，在施工中加强监理的管理力度，对关键工艺，关键部位的施工应全过程进行监控，做好协调和监帮工作及工程中的人性化管理，相互尊重，共同提高技术水平，对以后的监理工作大为有益。