周边环境复杂深基坑的监理工作

周边环境复杂深基坑的监理工作正在建设的西门子上海中心位于杨浦区大连路、长阳路、荆州路交汇处，与地铁4号线大连路站的1#出口相邻，周边交通繁忙、地下管线众多；基坑开挖深度为5.34m,地下局部加深为冰库和雨水库，开挖深度为10.29m，符合《上海市深基坑工程管理规定》为深基坑工程。深基坑工程涉及领域广，技术难度大，一旦发生质量安全事故往往造成经济损失、人员伤亡、工期拖延，给城市建设以及企业形象都将造成极大的不良影响，也将引起社会各界的广泛关注。针对现场存在的不同问题，监理单位要协调施工、设计、建设单位，采取各种措施控制施工过程的质量和安全。一、工程概况西门子上海中心工程用地面积为17696m²，基坑平面近似长方形，东西长约150m，南北长约108m，基坑开挖面积15621.8m²，实际开挖深度为5.34～10.29m。拟建场地地基土在基坑开挖深度影响范围内，主要由饱和粘性土、粉性土以及砂土组成，场地地基土属软弱场地类型。浅部土层中的地下水为潜水，水位埋深1.2～1.6m，潜水位随季节、气候、潮汐等因素而有所变化。二、基坑周边环境的监理调查正所谓“知已知彼，百战不贻”，建楼挖坑周边情况得先摸清。工程伊始，监理召集建设、施工单位对基坑三倍距离以内的地下管线、相邻建(构)筑物以及同期建设的相邻工程情况展开调查，调查发现：①基坑东侧紧邻荆州路，基坑外边线与荆州路最近处为6.5m；荆州路有222站公交车站，紧邻工地东侧时常有乘客侯车。荆州路地下管线有配水、污水、雨水各一条。②基坑南侧开挖线与长阳路临邻，基坑外边线紧邻建筑红线，与长阳路路边线间距约6m。长阳路下有信息、配水，煤气、雨水、供电等多条地下管线经过。③基坑西侧开挖线距大连路边线最近为4.4m。大连路下有已建成并运营的地铁4号线大连路站，地铁大连路站出入口与基坑外墙最近仅为1.8m。大连路一侧地下管线有电力、煤气、配水、雨水、污水、信息、供电等多条地下管线经过。④基坑北侧为杨浦区26街坊3/2丘商品房工程，本基坑外边线距北面工地基坑边线之间相距只有10m，北面工地基础开挖深度为10.750m。三、本工程基坑工程具有以下特点：①基坑三面均为主要交通要道，车流量大，昼夜有车辆过往，北面相邻深基坑施工，基坑西侧距4号地铁站出入口较近，地铁4号线保护等级为一级，要求地铁结构变形0.5㎜/天。②本基坑与北侧基坑开挖时间大致相同，由于北面地块的基坑较本基坑更深，如何保证两相邻深基坑同时安全施工为工程难点。③基坑周围的各种管线分布齐全，施工时防止基坑水平位移和沉降变形尤其重要；④本工程占地原来为上海正泰橡胶厂和一座12层高的新东亚商城，现厂房与商城均已拆除，地下遗留大量桩基、设备基础，将给基坑施工造成障碍。⑤基坑开挖范围内的土层具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、强度低的特点，受震动易触变，受压易沉降变形，具有较大的流变特性，因此降水、止水是本工程基坑施工成败的关键之一。⑥本工程为杨浦区招商引资重点工程，地处闹市区，基坑的安全受到业主、地铁等各方重视，工程社会影响较大，要求做到文明施工不扰民。四、基坑工程监理控制侧重点：针对本工程特点，监理项目部配备了具有国家资格证和上海市监理资格的监理团队，按照监理合同、监理规划、设计图纸和专项方案专家审查意见、地铁监护交底、施工监测方案、轨道交通安全保护区域作业方案技术审查意见；法规、条例、相关规范规程、验收标准、上海市的有关规定办法等有关监理依据，在西门子基坑工程中监理针对工程实际情况，主要对以下几方面进行了重点监理控制：4．1、方案的监理审查4.1.1、监理在审查《监测方案》时发现监测点布置不当，监测周期太长等问题，按照观测时间应持续至整个基坑回填结束，间隔以支护施工为重点,支护施工前后间隔时间短,支护稳定后，观测时间间隔长一些的原则，监理提出：①煤气、电缆管线测点较少应增加；增加周边地表剖面变形监测项目。②开挖期间每天1次，如遇变化速率大时应增加观测频度。在台风、暴雨期间及遇到地下水位涨落大等情形时，监测单位应当加强对深基坑和周围环境的沉降、变形、地下水位变化等观察工作，有异常情况应当及时通知施工单位采取有效措施，并加大监测频率。4.1.2、由于基坑地下土质软弱，塔吊厂家设计的砼基础不适用，塔吊基础变更为钻孔灌注桩加钢格构柱支撑，钢平台做基座。对塔吊基础施工方案，监理审查时提出：补充总平图；三台塔机使用应有防碰撞安全措施；完善计算书；补充钢平台与塔机联接节点图；补充钢格构柱加设剪刀撑；补充应急预案，明确安装对砼强度的要求。按照沪建管（2007）第045号文件第八条规定，该塔吊基础专项方案须经专家评审，报上海市建安协会建筑设施安全分会备案。4.2、基坑围护结构施工的监理控制4.2.1、临边已运营车站的位移控制专家组审批支护方案时提出基坑西北侧靠近地铁出入口部位统一采用φ850型钢水泥土搅拌墙，但是该区域距用地红线较近，采用φ850搅拌桩将超出红线，同时不满足地铁方面的要求，在施工过程稍有不当，可能造成4号线大连站1号口的停用，将对地铁、西门子及施工方造成严重损失和不良影响。为此，监理建议采用φ650型钢水泥土搅拌墙直接作为挡土和止水结构，以减小变形，型钢在地下室施工完成后不拨除，以加强对出入口的保护，经各方协商通过。工程实践证明该建议是可行的，减少对地铁的影响，保证了车站的正常运营。4.2.2、围护桩施工遇障时的监理建议有部份围护用钻孔灌注桩在地下6米左右深处无法钻进，遇到障碍，施工单位将此情况报告监理后，监理因地制宜，根据具体问题具体分析，提出以下四种处理建议，及时联系设计进行沟通解决了问题：①监理建议桩位偏移后再下钻，但须保证工法桩连续性确保搭接范围，以保证止水的质量。②二次下钻后仍有部份桩在6米深处不能钻进，估计地下障碍物较大，监理汇报业主同意后让施工方局部开挖清障，清障处回填后再下钻施工灌注桩。③个别地方障碍物较大无法清除，可能是原上海正泰橡胶厂遗留砼设备基础，监理建议绕开障碍物再下钻施工灌注桩，对钻孔桩与工法桩交界处进行压密注浆，确保施工质量，使止水帷幕达到真正的封闭。④有的地下障碍物经下钻发现只占桩位的一小部份，并且该处距外墙或地下管线较近，受场地条件的限制不宜开挖清障，为此监理建议采用型钢水泥土搅拌墙密插型钢。型钢除锈涂减摩剂，以利拔除。4.3、地基加固中出现的问题及采取的措施位于长阳路荆州路相交处（东南角）的F楼区域，设计基坑坑底加固5.6m宽采用密布800@600旋喷桩；在旋喷桩施工两天后，监理发现该区域围墙出现裂纹，人行道出现裂缝，地面有5～10mm的隆起，监测值达到报警值，为此监理立即通知业主建议该处旋喷桩暂停施工，待报警消除后，监理提议修改桩型和施工流程，将原800@600旋喷桩改为1000@800旋喷桩，使桩数由1261根减少到691根；东南角原有重力坝，先施工靠近坝体的外排旋喷桩桩，再由里向外分排施工以减少地面变形。采取以上措施后，该区域地面变形隆起得到了有效控制并趋于稳定。4.4、相邻深基坑施工的协调本基坑开挖线北侧有相邻深基坑同时施工，存在协调、配合工作，为此监理通过上海市安质检站来做两工地的协调工作。在上海市安质检站的主持下，杨浦区安质监站、双方业主、监理公司施工单位一起召开了协调会，会上达成如下协议：①、各自做好基坑监测工作，并互通信息。基坑施工阶段双方必须每天安排人员巡查，做好记录，两家的监测单位每三天交换监测数值，如遇基坑特变情况第一时间相互通报，并上报安质监总站。②、定期开会协调工期等事宜。两个项目部在基坑施工阶段每两周举行一次协调会。双方通报两周的施工进度计划及主要的施工技术措施。（特别是在支撑拆除前双方必须进行通报）③、相邻多台塔吊施工的协调。双方必须做好塔机人员的安全技术交底，每台塔吊每班均要配备一名专职指挥，并将对讲机调在不同频率，各设一名总指挥保持联系，相邻塔吊大臂在高度上相差4米以上。④原设计本基坑北侧没有H型钢换撑，考虑本工程拆撑会比北侧工地早，北侧基坑的第一道支撑会失去支持（北侧工地基坑有两道支撑），监理提出拆撑前在本基坑北侧增加H型钢换撑的建议被采纳。在采取信息互通和及时沟通与协商等方法，相邻深基坑同时安全施工，未出现监测值报警。五、经验浅谈监理项目部本着对社会、对业主负责的态度，结合现场实际情况，有的放矢，使基坑施工的难点得以克服，工作中积极协调严格监督，为确保基坑围护的质量与安全，我们主要抓了以下几点：1、熟悉周边环境，制定监理细则：本工程基坑周边有地铁、道路、地下管网、相邻工地有深基坑施工，故要对周围环境深入了解，分析基坑工程的风险，结合工程特点制定较为周密的监理细则。2、理解设计意图，审查施工方案：深基坑施工中采用的施工工艺种类繁多。监理认真研读设计图纸，理解设计意图和要求，掌握各种工艺的技术特点及有关规范要求，对工程重要和关键项目，要求施工单位制定专项施工方案，审查方案是否符合强文规定和标准规范的要求，提出修改和补充意见。3、质量安全紧密联系，施工过程监控是关键：基坑围护体系虽是临时结构，但监理对进场材料的质量同样严格控制，对钢材、水泥等材料均进行见证取样复试，不合格材料坚决不准使用。深基坑施工过程中，监理按事先制定的规划和细则，对重点工序实施旁站，坚持现场巡视、平行检查；督促施工单位落实施工方案、质量安全保证措施；严把检验批、各工序工程质量验收关。4、重视监测工作，时常保持警酲：监测是基坑变形的报警器，为将可能出现的险情消灭在萌芽状态，监理经常监督监测信息的报告、传递、报警制度的落实；当出现报警值时，要求加密监测频率，调整施工流水节拍；监理发现问题及时下达整改通知单；对已完成的支护结构，经常巡视查看有无异常情况，监理心系工程，为确保周边道路通畅、地下管网、地铁出入口正常运营监理始终处于警酲状态。5、抓工期，保安全：土体具有较强的蠕变性，随时间变化蠕变将使土体强度降低，使边坡稳定性减小，故基坑开挖时应注意其时空效应；深基坑从开挖到完成地面以下全部隐蔽工程，常常经历多次降雨，复杂的周边环境潜在较大的安全风险，事故的发生往往具有突发性，所以抓紧工期也就是保证工程安全。监理在关注工程质量、安全的同时也不忘进度控制，在工作中帮助指导施工单位优化网络计划，指示施工单位及时调配劳动力，以确保计划工期的完成。总之，我们结合工程实际在基坑围护体系、基底加固、止水降水体系、土方开挖、换撑、监测等全过程展开一系列的监理活动，为周边环境复杂的深基坑安全施工尽到了监理责任。