1、云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程监理质量控制研究摘要：基于大型深基坑围护工程的基本原理及相关实践，以云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程监理工作为对象，探讨了大型深基坑围护工程的监理工作难点，研究了大型深基坑围护工程监理质量控制工作的要点并提出了做好监理质量控制工作的部分措施和方法，旨在为大型深基坑围护工程监理质量控制工作提供借鉴和参考。 关键词：工程；大型深基坑围护；监理；质量控制；研究 Abstract: Based on a large and deep foundation pit support engineering principles and practice, t
2、he first peoples Hospital of Yunnan province hospital comprehensive building foundation pit project supervision work as an object, discussed large and deep foundation pit support project supervision work difficulty, of large and deep foundation pit support engineering supervision quality control poi
3、nts and put forward the supervision quality the control part of the measure and the method, is designed for large and deep foundation pit support engineering supervision quality control work of reference and reference. Key words: large and deep foundation pit excavation support engineering; supervis
4、ion; quality control; study; 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 随着国民经济的增长，城市建筑物不断向空中、地下空间发展，城市建筑物三维发展态势日趋显现。基坑工程通常是建筑物或构筑物地下部分施工所开挖的基坑以及基坑周边的围挡1。基坑工程涉及工程地质、土力学、基础工程、结构力学、施工技术、监测测试技术等。由于基坑工程面对各种各样的地基土层和复杂的环境条件进行施工作业，存在着支护结构上外力、变形、土性、地下水以及偶然因素变化等的不确定性因素，因此基坑工程是一项风险性工程，而深基坑工程的风险因素相对更高。目前很难对基坑工程的设计与施工制定标准
5、模式，常采用理论计算与地区经验相结合的半经验、半理论的方法进行设计，要求现场施工技术人员具有较丰富的工程经验和高度责任感，特别是现场面对突发事件的应急处理能力，同时对监理的相关工作也提出了较高要求。 论文基于大型深基坑围护工程的基本原理及相关实践，以云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程监理工作为对象，结合建筑工程监理规范和监理职责，探讨了大型深基坑围护工程的监理工作难点，研究了大型深基坑围护工程监理质量控制工作的要点并提出了做好监理质量控制工作的部分措施和方法，旨在为大型深基坑围护工程监理质量控制工作提供借鉴和参考。 2 云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程概况 云南省第一人民医院住院
6、综合楼工程总占地面积 7751.34m2（约11.6 亩） ，位于昆明市金碧路中段南侧 157 号云南省第一人民医院内，建设规模 80042.9 平方米，地下三层，地上二十层（不含设备夹层） ，床位950 张，建设概算总投资 39795 万元，地下三层，地上主楼二十层，裙楼七层，为框剪结构。综合楼基坑深达 14.70 m，局部电梯井达到 16.70 m，属深基坑工程2。 该基坑周边环境复杂，北侧是医院内的 2、3 号住院楼，东面为省疾控中心的一栋 7 层住宅以及医院刚施工完的地下污水处理站（基底埋深为 8m） ，南侧隔西寺巷为一栋 16 层高住宅楼，西侧面隔玉带河有一栋 7层住宅；基坑区地下水
7、以孔隙型潜水为主，地下水稳定水位在地表下 0. 53.4m，据抽水试验确定的地下水渗透系数 K 为 30m/d；场地属高原河湖复合相堆积地貌，场内地基土除表部人工填土外，为第四系冲洪积、湖积而成。基坑开挖影响深度范围内的土层情况自上而下分别为层填土、层粘土、层粘土、层圆砾、层粘土、层粉砂、层粘土、层粉砂和层粉砂。各土层物理力学指标参数见表 1。表 1 综合楼基坑开挖影响深度范围内各土层物理力学指标参数表 土层名称及 单元层代号 重力密度 (KN/m3) 内摩擦角 （度） 内聚力 C(KPa) 人工填土 17.1 5.0 15.0 粘土 18.7 14.0 40.0 粘土 18.8 13.5 3
8、5.0 粘土1 17.5 5.0 20.0 粉土2 19.3 13.0 30.0 圆砾 20.5 25.0 5.0 鉴于该基坑开挖深度大，基坑内分布的层圆砾层层顶埋深为 5.07.9m，层底埋深为 26.032.4m，预计基坑涌水量较大；基坑周边建筑物基础需有效保护等特点。因此，在基坑顺利开挖时，须采取有效的止水、降排水措施并要控制好基坑壁变形。经综合研究，设计的基坑降排水方案2为“深搅桩接高压旋喷桩全封闭止水帏幕+坑内降水井+坑外水位监测及回灌” ； 支护方案2为“长螺旋钻孔灌注桩+预应力锚索” 。3 深基坑围护工程质量监理的难点 针对基坑围护工程，结合云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工
9、程的特点及设计方案，论文认为，大型深基坑围护工程质量监理工作存在以下几个方面的难点： （1）场地水文、地质条件相对复杂，存在着支护结构上外力、变形、土性以及偶然因素变化等的不确定性因素，基坑信息化动态施工，易产生设计变更或工程签证。 （2）基坑围护大多数为隐蔽工程，为确保工程质量，监理需重点掌控的环节更多，需进行全程旁站监理的工序多。 （3）工程进度受季节、气候影响大，为保证基坑围护施工安全，大型深基坑围护工程在雨季施工需制定详细可行的雨季施工专项方案和应急预案。 （4）大型深基坑围护工程场地通常位于城区，除对安全文明施工要求较高外，施工时段也要符合城区治安及环保等管理相关规定，对基坑施工组织
10、连续流水作业要求更高更严。 4 云南省第一人民医院住院综合楼围护工程监理质量控制工作的要点 4.1 基坑止水、隔水及降水、排水施工质量控制重点 为减少基坑涌水，确保坑边建筑物不受影响，便于基坑开挖，施工通常要采取止水、隔水及降水、排水措施。对基坑内有强透水层的基坑，必须要采取有效的止水、隔水及降水排水措施。当前，基坑降排水常用措施有：大面积控制降水方案；坑周边设置悬挂式隔水帏幕，辅以坑内降水、坑外回灌的方案；全封闭止水帏幕方案。施工中，监理质量控制工作除定期检查排水、降水情况外，还应重点关注： （1）采用大面积控制降水时，要确保将地下水位降至基底以下后才能开挖土方、进行基坑支护施工，并要密切关
11、注坑内外地下水头差，避免基坑壁涌水涌沙和坑底管涌的出现。 （2）在采用坑周边设置悬挂式隔水帏幕，辅以坑内降水、坑外回灌的方案时，要密切注意从坑底涌入基坑的水量及水压力以及降水对周边建筑物的影响。 （3）在采用全封闭止水帏幕方案时， 要监测坑外地下水位、局部水位的变化情况，当有变化时则应立即采取回灌措施。 （4）止水或隔水帷幕形成整体，降水排水系统验收合格，在地下常年水位以下的土方开挖前一周，启动降排水系统。 （5）每层土方开挖后，支护工程操作面立即修建临时排水系统，及时排除施工废水、土层滞水与大气降水。 云南省第一人民医院住院综合楼基坑降排水方案为“深搅桩接高压旋喷桩全封闭止水帏幕+坑内降水井
12、+坑外水位监测及回灌” 。在该方案中，当基坑开挖至-3.0 m 后再进行深搅止水桩施工，深搅桩桩长 14 m，桩径为 500mm，桩间距 300mm，相互搭接 200 mm，浆液配合比为：水泥70kg/m、早强减水剂 0.3kg/m、水 50kg/m；深搅止水桩完成后，在深搅桩底接高压旋喷桩，高压旋喷桩采用单管法，桩间距 400，桩长 15.5m，与深搅桩搭接长度为 0.5m，压浆压力大于 25Mpa，浆液配合比为：水泥掺入量 230kg/m；粘土掺入量 8 kg/m。深搅桩接高压旋喷桩全封闭止水帏幕的剖面图如图 1 所示。 图 1 深搅桩接高压旋喷桩全封闭止水帏幕剖面图图 2 降水井（左）
13、、回灌井（右）示意图 云南省第一人民医院住院综合楼基坑降排水方案中的降水井、回灌井如图 2 所示。图 2 所示坑内降水井采用机制管井工艺成井，在基坑内沿周边每隔 40m 设一口，共计 8 口, 井径 0.4 m，井深为 20m，保证基坑内水位降深 17.6m。回灌井设在坑外，采用人工挖孔工艺成井共 4 口，回灌井同时作为水位观测井使用，当井内水位低于-3m 时，立刻抽水回灌，井直径 1.2m，井深 5.0m。 止水、隔水与降、排水施工质量控制重点： （1）控制深搅桩桩长、桩垂直度、桩间距、相互搭接长度； （2）控制高压旋喷桩桩长、桩垂直度、桩间距以及与深搅桩的搭接长度； （3）控制深搅桩、高压
14、旋喷桩浆液配比尤其是水泥用量以及高压旋喷桩的压浆压力；（4）控制高压旋喷桩的提升速度与旋转速度，观察分析孔口返浆情况； （5）需重点检测或关注高压旋喷桩与深搅桩的搭接长度，确保全封闭止水； （6）要确保降水井、回灌井的深度以及降水井的过滤作用，坑外地下水位下降时立即启动回灌系统补水。 4.2 基坑围护结构施工质量控制重点 4.2.1 基坑支护设计参数 云南省第一人民医院住院综合楼基坑支护设计参数为： （1）长螺旋钻孔灌注桩 桩径 600，桩长为 20m，桩间距 0.8m，桩顶设置 0.61.2 m 冠梁，冠梁配筋为 620+818+8200。桩身纵筋为 1325 三级螺纹钢筋，钢筋笼通长布置，
15、箍筋为 8110，加强箍为 142000。桩身砼及冠梁、环梁砼强度等级均为 C25，桩身砼为超流态砼,全部采用商品砼。采用长螺旋钻机钻孔，泵送超流态混凝土、后置钢筋笼技术。 （2）桩间锚索 锚索索体采用 1860 级钢绞线，长度 2024m，采用全套管跟钻孔成孔，二次高压灌浆。锚索长度小于 20m 时，索体为 3s15.2mm 钢绞线，锚索长度大于 20m 时，索体为 4s15.2mm 钢绞线。注浆材料为水泥净浆,选用 32.5 普通硅酸盐水泥,外加水泥用量 0.05%的三乙醇胺,孔口及滑移线处同时设止浆袋,采用二次压力注浆工艺，注浆压力为 48kg/cm2。锚索钻孔孔径 为 150mm，锚孔
16、倾角为 15、20 （3）喷锚支护 -3.0m 以上采用喷锚支护技术，其中钢管锚杆水平间距为1.5m、1.2m 两类，竖向排距为 1.5m，长度为 9m、6m 两类，钢管锚杆杆体为 1483.5 的钢管。钢管锚杆注浆采用压力扩散注浆技术，注浆压力为 0.40.6Mpa，注浆浆体为素水泥浆，外加水泥用量 0.05%的三乙醇胺。采用 32.5 硅酸盐水泥，注浆水泥掺入量为 4570Kg/m。钢管锚杆端部采用 16 的井字形钢筋与面层钢筋网焊接牢固。 喷锚钢筋网及砼面层：钢筋网在基坑壁制安规格为6.5200200，锚杆头部采用 16 钢筋纵横焊接加强，喷层细石砼为 80100mm 厚的 C20。 4
17、.2.2 基坑围护施工质量控制重点 根据长螺旋钻孔灌注桩、桩间锚索和喷锚支护施工特点，结合工程实际，对云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护施工质量提出如下控制重点： （1）应重点控制长螺旋钻孔灌注桩的桩位、桩径、桩身垂直度、桩长、桩间距、后置钢筋笼制作安装，桩身及桩顶冠梁砼施工质量，及时做好钻孔、后置钢筋笼制安与混凝土浇灌施工记录。 （2）预应力锚索正式施工前， 按试验锚索方案进行锚索工艺适应性试验。检查锚索索体编制质量，保证锚索自由段、锚固段长度位置准确。跟踪全套管跟管钻孔与拔管工序，确保钻孔孔位、孔径、孔深与倾角，防止塌孔或串孔现象发生，在钻孔过程中根据钻进排渣监控地层变化，动态调整预应力
18、锚索设计施工参数。 （3）重点监控注浆工艺参数（注浆量与注浆压力）以及浆液配比，保证锚索下至设计深度，浆体饱满。施工时进行钻孔、注浆、下索施工记录。 （4）检查钢管锚杆的间距、长度以及注浆质量，控制钢筋网制安质量以及喷层砼厚度。 （5）重点抽查预应力锚索张拉锁定与施工验收检验工序，做好锚索张拉锁定施工记录。 （6）基坑变形监测：重点监控施工单位对基坑边壁位移沉降与地下水位观测，以及独第三方对周边建筑物沉降变形的观测。根据观测数据指导下步土方开挖与支护锚索施工。 5 基坑围护施工质量检测情况 在监理单位的严格控制下，在施工单位的努力下，云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程各施工工序均为一次性
19、通过验收，单元工程合格率 100%，基坑围护分项工程整体通过验收并评定为优良。 为检测云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程施工质量，业主委托第三方云南省建设工程质量检测中心分别对锚索和长螺旋钻孔灌注桩开展了锚索的锚固力和基桩低应变动力检测45。图 3 为云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程预应力锚索测试结果，图 4 为云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程长螺旋钻孔灌注桩基桩低应变动力检测结果。 图 3 云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程图 4 云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护 预应力锚索测试结果工程长螺旋灌注桩低应变动力检测结果 由图 3 和图 4 可知，云南省第一人民医
20、院住院综合楼基坑围护工程锚索和长螺旋钻孔灌注桩施工质量处于良好受控状态。 此外，还委托云南省地震局形变测量中心对基坑围护结构及周边房屋建筑进行了全程跟踪监测。最终观测成果表明6，基坑护壁累计沉降量平均值均在 11.0 mm 以内，最大沉降量为 20.7mm，最小为 4.6mm，沉降速率均不大于 0.03mm/d；基坑护壁累计位移量平均值均在 5.3 mm 以内，最大位移量为 8.4mm，最小为 1.2mm，位移速率均不大于 0.01mm/d。变形观测成果也表明，基坑围护工程施工质量整体也处于良好受控状态。 6 结束语 （1）根据大型深基坑围护工程的基本原理及相关实践，针对云南省第一人民医院住院综合楼基坑围护工程监理工作特点，分析并研究了深基坑围护工程监理工作难点，提出了深基坑围护工程监理质量控制工作的要点。
