田煥崗(上海建通工程建設有限公司, 上海200233)
本項目位于上海市浦東新區(qū),包括9棟高度100m 以內(nèi)的住宅樓;1棟高度130m 的酒店和酒店式公寓樓??偨ㄖ娣e約26.5萬 m2,其中地下室約8.68萬 m2。地下設2層,基坑開挖深度10.2m~12.7m。
(1)基坑東側(cè):地下室邊線距用地紅線最近約8.4m,紅線外為民生路。
(2)基坑南側(cè):地下室邊距用地紅線最近約7.5m,紅線外為浦東大道,同時,距該側(cè)地下室邊線約18.8m 分布有80m 高的中國石化大廈(樁基礎+剪力墻結構)。
(3)基坑西側(cè):地下室邊線距用地紅線最近5.9m。
(4)基坑北側(cè):地下室邊線距用地紅線最近7.4m,紅線外為昌邑路;規(guī)劃中軌道交通14號線和18號線在本項目東南角設站,與本項目建筑體相連。
(5)浦東大道和昌邑路段埋設有地下管線(由基地內(nèi)向外):浦東大道段管線排設有 DN300上水管道、電力0.88銅管、48孔信息管線、DN300天然氣管道、DN800上水管道;昌邑路段管線排設有電力管線、DN200天然氣管道、DN300雨水管道、12孔信息管線、DN1000上水管道、DN500上水管道。
(1)土層及埋深:①1素填土1.40m,② 褐黃色黏土3.50m,③1灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土4.30m,③2灰色砂質(zhì)粉土7.50m,④ 灰色淤泥質(zhì)黏土17.40m,⑤1-1灰色黏土21.00m,⑤1-2灰色粉質(zhì)黏土24.80m,⑥ 暗綠~草黃色粉質(zhì)黏土28.80m,⑦1草黃~灰色砂質(zhì)粉土36.80m。
(2)水文:地下水類型主要為潛水及承壓水。潛水賦存于表層土及 ② 黏土層中,分布不均勻,主要接受大氣降水及地下水道滲水補給,該層穩(wěn)定水頭埋深0.7m~1.3m。承壓水分布第 ⑦ 層砂土層,為上海地區(qū)第Ⅰ承壓含水層。
采用樁長21.5m~24.5m 的 φ850~φ950鉆孔灌注樁+樁長18.2m~20.7m 的 φ850三軸攪拌樁止水帷幕??觾?nèi)沿豎向設2道鋼筋混凝土水平支撐,采用鋼格構立柱+鉆孔灌注立柱樁與臨時立柱相結合的型式。為加快施工進度,將西區(qū)分成西一區(qū)和西二區(qū)依次施工,中間采用 φ850鉆孔灌注樁分隔墻。
基坑設計安全等級和環(huán)境保護等級定為二級。
根據(jù)勘察報告,擬建場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)暗浜等不良地質(zhì),但場地局部地段雜填土較厚,最大厚度達5.0m,這會對圍護樁的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。
基坑開挖深度10.2m~12.7m,基底大部分處于 ④ 灰色淤泥質(zhì)黏土;地下承壓水分布第 ⑦ 層砂土層,土層厚度約8m,基底距該土層約16.1m。根據(jù)設計說明及施工總包單位基坑抗突涌驗算,本基坑做好疏干降水,即可滿足基坑開挖施工安全要求。
采用鉆孔灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕,基坑裙邊未設計地基加固,支撐體系為2道混凝土支撐。由此基坑圍護結構+混凝土支撐的穩(wěn)定是基坑風險控制主要監(jiān)控項目之一,同時,三軸攪拌樁止水帷幕也是影響基坑穩(wěn)定的因素之一。
據(jù)業(yè)主介紹及與申通地鐵溝通,本項目地下結構在地鐵區(qū)間隧道形成前和地鐵車站開挖前完成,因而本次基坑圍護風險預控方案暫不考慮基坑對地鐵的影響。中國石化大廈距地下室邊線約18.8m,是基坑施工期間監(jiān)控的次重點。昌邑路、民生路、浦東大道下有眾多市政管線,是基坑施工期間監(jiān)控的重點之一。
基坑開挖深度10.2m~12.7m。為加快施工進度,將西區(qū)分成西一區(qū)和西二區(qū)依次施工?;娱_挖的時空效應監(jiān)控是基坑風險監(jiān)控的重點之一。
基坑安全等級設計為二級,據(jù)此必須對離基坑1倍開挖深度范圍內(nèi)的重要地下管線、大型建(構)筑物實施監(jiān)測。此等級的基坑若出現(xiàn)風險,破壞后果嚴重,影響的開挖深度介于7m~10m。
監(jiān)理控制措施的依據(jù)如下:建設工程監(jiān)理合同,建設工程相關的合同文件,建設工程勘察設計文件,建設工程相關的法律、法規(guī)及規(guī)范性文件,與本項目基坑工程有關的技術標準,GB50300—2013《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》,GB50201—2012《土方與爆破工程施工及驗收規(guī)范》,GB50202—2018《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收標準》,JGJ106—2014《建筑基樁檢測技術規(guī)范》,DG/TJ08-218—2017《建筑地基與基樁檢測技術規(guī)程》,GB50204—2015《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》,GB50208-2011《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》,GB50108—2008《地下工程防水技術規(guī)范》,GB50666—2011《混凝土結構工程施工規(guī)范》,JGJ18—2012《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》,JGJ107—2016《鋼筋機械連接技術規(guī)程》,JGJ120—2012《建筑基坑支護技術規(guī)程》,GB/T50319—2013《建設工程監(jiān)理規(guī)范》,相關工程建設技術資料,本項目監(jiān)理規(guī)劃及監(jiān)理實施細則。
在項目深基坑施工前,建設單位按照規(guī)定組織勘察單位、基坑設計單位、結構設計單位,向基坑工程施工、監(jiān)理、監(jiān)測等單位進行專項設計交底及圖紙會審,并組織進行基坑開挖條件的驗收。對不滿足開挖條件的分項工程,項目監(jiān)理部督促施工方整改后復查,將復查結果反饋給建設單位,由建設單位傳送給工程勘察、設計單位復核,一致同意后,總監(jiān)才簽發(fā)基坑工程開挖令。由于本基坑開挖深度較深,土方開挖采取分層及分區(qū)開挖,所以,對于每次土方的開挖,總監(jiān)都要按照每個開挖層和開挖區(qū)分別組織相關人員驗收確認開挖條件(見表1),滿足要求后分別簽署土方開挖令。
表1 基坑開挖條件驗收內(nèi)容
在項目開工前,監(jiān)理部根據(jù)設計文件和安全監(jiān)督的規(guī)定,審核了施工方報送的深基坑專項施工方案,會同其確定項目深基坑施工期間,對可能出現(xiàn)的危險源進行分析, 隨即制定監(jiān)控預防措施(見表2)。
表2 基坑安全危害性分析及預控制措施
項目深基坑施工前,建設單位委托了第三方監(jiān)測單位。監(jiān)理部審查監(jiān)測單位資質(zhì)、人員資格、儀器設備,審核監(jiān)測方案,復核現(xiàn)場監(jiān)測點平面布置,復核其監(jiān)測點基準數(shù)據(jù)。
3.4.1 基坑監(jiān)測
根據(jù)圍護結構設計要求及基坑檢測方案內(nèi)容,本項目圍護結構頂部水平及垂直位移布設24個變形監(jiān)測點,深層水平位移布設32個測斜孔,支撐軸力布設36個監(jiān)測斷面,立柱垂直位移布設56個觀測點,基坑內(nèi)布置6個承壓水水位觀測孔。
在基坑施工期間,監(jiān)測單位監(jiān)測頻率(1~2)次/d,項目監(jiān)理部安排專人進行了巡視檢查并對監(jiān)測報告跟蹤和分析。
3.4.2 基坑周邊環(huán)境監(jiān)測
在基坑周邊布設30個坑外土體地表沉降測點,在圍護結構外土體內(nèi)布置4個土體深層水平位移監(jiān)測孔,在圍護體外土體內(nèi)布置7個潛水水位觀測孔,在石化大廈布設15個房屋垂直位移測點。
周邊管線監(jiān)測點布設情況如下:電力管線9點、天然氣管道17點、上水管道24點、信息管線22點、雨污水管道5點。
在基坑施工期間,監(jiān)測單位實施的監(jiān)測頻率1次/d,項目監(jiān)理部對監(jiān)測報告進行了分析。
3.4.3 基坑圍護結構施工監(jiān)管
(1)灌注樁:鋼筋原材料、鋼筋籠主筋間距和長度;灌注樁樁位、孔深、一清、二清、沉渣深度、混凝土強度和樁體質(zhì)量等作為施工期間監(jiān)控重點檢查驗收。
(2)攪拌樁:水泥及外加劑質(zhì)量、水泥用量、樁體強度等作為施工期間監(jiān)控重點檢查驗收。
(3)混凝土支撐:鋼筋原材料、混凝土質(zhì)量、支撐平面位置等作為施工期間監(jiān)控重點檢查驗收。
3.4.4 基坑土方開挖施工監(jiān)管
(1)基坑降水。
① 基坑降排水:基坑開挖深度范圍內(nèi)地下水,按審核的施工方案采取有效的疏干井降排水措施,降水依據(jù)基坑開挖方案分段分層降水,隨時觀測支護外觀測井水位,防止基坑及鄰近建筑物等變形。
② 基坑邊沿排水:基坑邊沿周圍地面設置擋水墻、排水溝,以防止雨水進入基坑;放坡開挖時,對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。
③ 基坑底部排水:基坑底四周按專項施工方案設排水溝和集水井,并及時排除積水。
(2)坑邊荷載。
① 固定荷載:基坑邊堆置土、料具等荷載應在基坑支護設計允許范圍內(nèi)。
② 移動荷載:施工機械應與基坑邊沿保持安全距離,并應符合設計要求。
(3)臨邊防護。
① 防護欄桿:按專項方案在基坑周邊安裝防護欄桿,防護欄桿上安裝防護網(wǎng)、擋腳板,懸掛安全警示標牌,設置夜間警示紅燈。
② 設置上下專用梯道:按專項方案在基坑邊沿適當位置設置供施工人員上下的專用梯道,并設置扶手欄桿和醒目標志,確保施工人員使用安全。
(4)基坑監(jiān)測。
① 按監(jiān)測方案實施,監(jiān)測報表要明確監(jiān)測目的、監(jiān)測報警值、監(jiān)測儀器設備和監(jiān)測點、監(jiān)測周期等內(nèi)容。
② 重點項目監(jiān)測:支護結構頂部和深層水平位移、支撐軸力、地下水位、支撐立柱樁沉降,以及周邊地面、管線、建筑物沉降等;當監(jiān)測結果變化速率較大時,應增加觀測次數(shù);及時上報監(jiān)測報警點、分析原因、采取處理措施,嚴禁事態(tài)擴大。
(5)基坑開挖。
① 通過開挖條件驗收后,總監(jiān)批準施工方上報的開挖令。
② 必須按專項施工方案,遵循分層、分段、均衡挖土原則,保證土體受力均衡和穩(wěn)定。
③ 開挖過程中,采取措施防止碰撞支護結構、工程樁或擾動基底原狀土層。
④ 當施工機械在軟土場地作業(yè)時,采取鋪墊鋼板等硬化措施,防止機械發(fā)生傾覆事故。
在基坑開挖過程,經(jīng)第三方監(jiān)測:基坑圍護結構各項最大變形,頂部豎向位移 -11.1mm、測斜40.5mm,豎向支承豎向位移 -3.7mm、支撐軸力2300kN;地下水,坑內(nèi) -132mm、坑外 -73mm;周邊環(huán)境,地表豎向位移-6.0mm、管線 -3.3mm、建筑物豎向位移 -4.0mm、水平2.0mm。圍護結構側(cè)斜處于黃色報警點6處,測斜速率最大4.2mm/d ,經(jīng)與施工方分析后確認由挖土順序和單層超挖引起,及時調(diào)整后,報警點處于穩(wěn)定。
基坑開挖后觀察,整個項目基坑圍護結構表面滲漏點9處(處理后無滲漏)、無涌水點;基坑底部地基無隆起,出現(xiàn)3處泥濘,經(jīng)查看降水記錄,降水時間有中斷(1處停電1d、2處潛水泵壞掉,修理2d)。整個基坑降水、止水效果保證了基坑開挖的順利實施。
深基坑施工過程中因受地質(zhì)水文、周邊環(huán)境、施工技術等多種因素的影響,以及人為因素造成工期緊等,導致施工過程處于高度緊張和嚴謹?shù)臓顟B(tài)。在項目實施前,監(jiān)理人員通過參與建設單位組織施工、勘察、設計等項目管理人員專題會議,共同客觀分析了項目深基坑施工中可能遇到的風險因素,并制定出對應的管控措施,嚴格實施和靈活應對,致使施工安全風險極大降低,避免了施工安全事故的發(fā)生。