针对××广场的深基坑支护工程,从方案审核、落实方案的实施及发挥建设各方的主观能动性等方面阐述了监理组在落实监理安全责任中所做的工作、所采取的应对措施,并对实施过程中提出了如何落实并履行监理安全责任的一些具体做法。
一、工程概况
××广场工程由××监理公司承担施工监理。该工程是位于××工业园区30号规划用地上新建的大型商业酒店综合性公建工程,是建筑面积为16.8万m2的单体建筑,两层地下室。
本工程地下室东西187.375m,南北88.685m,基坑东西长190.375m,南北宽91.685m, 深度为-10.8~-l1.30m,局部加深至-13.450m。根据地质勘察报告,坑底土层主要为粉土夹粉质黏土层,并经分析,该土层易产生突涌及冒顶现象。
本工程基坑根据业主要求提供的周边环境及管线布置的相关资料显示,在距基坑边缘1.9~6.9m的范围内,有燃气管线、电信管线、联通管线、给水管线等,周边环境较为复杂,且开挖深度超过10m,依据基坑工程安全等级划分标准,该基坑安全等级为一级。 本工程基坑平面为一长方形,根据每侧的周边环境采用不同的支护体系:
(1)基坑东侧外埋设有众多的重要管道、管线,采用φ850深21m的钻孔灌注桩加两道拉锚(标高-3.85m,-7.85m,长度分别28m,30m)支护体系,灌注桩外侧施工一排φ700深19m的三轴深层搅拌桩作为止水帷幕。
(2)基坑北侧、南侧及西侧采用加墩式复合土钉墙支护结构,沿基坑周边施工两排φ700深19m的三轴深层搅拌桩作为止水帷幕。每隔8.6m设一加墩,加墩为两根φ850深21m的灌注桩及两道拉锚组成,拉锚标高-3.85m及-7.85m,长为28m及30m,每道拉锚腰梁采用两根I22a组成的钢梁。基坑侧壁自上而下设置土钉,根据基坑深度的不同,设7~9道土钉,土钉长度11~l7m不等。
(3)基坑内部采用管井降水的方式进行疏干降水,管井长18m,管井为φ70钢管,底板以下0.5m为滤管长度,共有设管井24口。
本基坑监测按设计方案及有关规范要求对下列项目进行监测:
(1)基坑支护结构的水平位移和沉降; (2)基坑内外地下水位的变化; (3)支护结构的深层位移;
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(4)周边道路、管线沉降及水平位移; (5)土钉、锚杆的应力。
二、工程特点、难点
(1)本工程深基坑周边环境复杂,重要管道、管线多,因此应加强对周围环境及管道、管线的监测,做到在发生异常情况时及时采取有效措施保证管线、管道的安全运行。 (2)由于基坑采用多种支护体系,须对不同的支护体系采取针对性的安全保证措施,确保基坑安全。
(3)本工程基坑坑底土质易产生突涌及冒顶现象,因此加强对基坑内外水位的控制及异常情况时的应急处理是监理安全工作重点之一。
(4)本基坑量大而广,土钉层次多、数量大,因此须确保每个检验批合格才能确保基坑安全,否则前功尽弃。
(5)本基坑工程施工工期紧(200×年5月 ~ 9月),仅为三个半月,之间穿插施工土方开挖,又需确保每层土钉、锚杆的施工、养护时间,以保证土钉、锚杆施工时的浆液水灰比、注浆压力符合设计要求,达到万案要求以有效控制基坑的位移,有效保证基坑安全。因此安全工作来不得任何疏忽。
三、严格审核施工方案
1. 审核基坑支护方案
选择一个切实可行、安全可靠的基坑支护方案是基坑支护工程成功与否的关键所在。根据建设部[2004]213号文件《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》及××市建设局[2004]37号文件《关于进一步加强深基坑施工安全管理的若干意见》的规定,木工程应编制安全专项施工方案并组织二次专家论证。同时考虑到建设方投资费用方面,项目监理组要求施工方提出多种方案(SMW工法、钻孔灌注桩、土钉墙)供专家分别进行论证、选择。
对为深基坑支护,监理审核施工方案,项目监理组认为应做好如下几点; (1)计算参数的选取是否正确,结合岩土勘察报告; (2)计算过程是否准确;
(3)选用规范、强制性标准是否正确;
(4)质量保证措施、安全保证措施是否有效,并具有针对性、可操作性; (5)其他(如程序性审查、质保、安保体系的审查等)。
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监理组组织建设各方对每种方案从质量保证、经济费用、安全风险等各方面进行分析、评价,并结合第一次专家论证的意见最终确定本工程基坑支护方案采用钻孔灌注桩与加墩式土钉墙相结合的支护体系,并考虑土钉墙不适合于一级基坑,确定土层开挖从两侧开始施工,人为的将本工程基坑一分为二,减小了基坑的安全风险。并于4月28日将修改后的支护方案供专家二次论证,并顺利通过。
其次,项目监理组对通过二次专家论证的基坑支护方案所采用的计算模型、计算方法以及计算参数的取值等进行审核和确认,并对方案的计算过程进行周密的审查,提出审核意见。其一,在方案中,施工临时用电部分的编制采用的计算依据是老规范(JGJ46-88),监理组提出须按新规范(JGJ46-2005版)重新进行计算和编制;其二,方案中土钉墙的抗隆起验算中,普郎德尔公式及太沙基公式中的安全系数(Ks)均取自冶金部《建筑基坑工程技术规范》YB9258-7,以及基坑的监测章节中墙顶位移、墙体最大位移、地面最大沉降等数据采用上海地区使用的基坑工程设计规程(DBJ08-61-97)中的取值和相关数据。项目监理组认为不符合要求,应取自建设部的相关文件、规范或标准(如《基坑土钉支护技术规程》、《建筑地基基础工程质量验收规范》GB50202-202等),冶金部的相关文件及上海地区的基坑设计规程等只能参考使用,而不能作为方案计算与编制的直接依据。其三,方案中未按《建筑工程安全事故应急救援预案管理规定》中的规定编制环境变化时及异常情况时的应急救援预案,项目监理组提出应予以补充编制,包括方案中对于搅拌桩部分,未提出如何控制搅拌机的提升速度及如何保证规定的水泥用量的相关保证措施,即如何保证搅拌桩的施工质量,进而确保止水帷幕发挥作用,保证基坑安全方面未提出可行有效的保证措施,项目监理组提出须加以补充、完善。
方案经过补充修改后,项目监理结合二次专家论证的意见,项目监理组依据相关文件标准、规范的规定再予以重新审核。经过多次审查,反复修改和论证,使本工程基坑支护方案在技术、经济、安全保障方面得到有效的保证,确保了方案的可操作性、安全可靠性。
2. 审核塔吊方案
由于本工程是由四层裙房、两幢塔楼组成的单体建筑,两幢塔楼分别为20层及22层,塔楼外轮廓距基坑约在10~20m不等,且基坑边缘至周边道路最大间距约为10m,因此本工程塔吊位置的选定较为复杂,塔吊方案也成为监理安全工作的重点。
项目监理组首先结合今后的施工进度、施工安全保障方面对方案中的塔吊位置、数量、基础形式进行深入的推敲,并向施工方建议,最终确定本工程采用两台塔吊[QTZ63(5510) 型],塔吊基础采用高桩承台形式,塔身穿过裙房结构层。其次,项目监理组对施工方申报
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的塔吊方案进行了细致的审查,并提出自己M审核意见,要求施工方进行修改、补充; (1)由于塔吊塔身及塔吊基础穿过建筑结构层,施工方应补充及完善结构层塔吊部位的处理详图,并须请设计方确认及认可,方案中未提供相关的文件及说明。
(2)方案中未提供塔吊计算中所采用的基础数据的来源,出处(如塔吊的可承受的X、Y向弯距、剪力、自重等)要求施工方应予以提供。
(3)方案中未对塔吊基础预埋锚栓进行抗拔、抗剪等验算,项目监理组提出应予以补充。 (4)方案中未对塔吊桩基础进行沉降、抗拔桩的桩身抗裂进行验算,提出施工方须进行补充验算。
(5)由于塔吊的高桩承台基础外露桩长为5.75m(-9.30 ~ -3.55m)建议施工方考虑在-6.40m处增加一道圈梁,以增塔吊基础的整体稳定性。
方案经施工方修改、补充后,项目监理组重新对方案中的计算参数、土层地质、计算模型等进行复核和验算。方案经过二次的修改、补充、讨论,使方案在技术、安全保障方面得到有效的保证。
3. 审核临时用电施工组织设计
本工程根据《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005的规定,须编制临时用电施工组织设十十而不是临时用电施工专项方案。项目监理组针对施工方申报的临时用电方案而不是施工组织设计提出了异议,要求施工方按施工组织设计M要求进行重新编制,完善审批手续。并提出考虑到后续单位的施工用电设备应预留出一走的储备用电容量。施工方重新申报后,项目监理组对临时用电系统的负荷、容量、线路布置、走向、用电设备数量、功率、临时用电的安全性等进行审查和复核,审查是否存在违返有关的强制性条文,是否确保临时用电的安全可靠性,提出监理方的审核意见,要求施工方修改和补充,进而从方案上保证了方案的可行性、安全可靠性。
根据《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005第3.1条;监理组应从以下几方面审核:
(1)临时用电施工组织设计是否履行了“编制、审核、批准”程序;
(2)编制人员是否具备电气工程技术资格,及是否经相关部门审核和技术负责人批准; (3)是否包括临时用电工程图纸,如用电工程总平面图,配电装置布置图等;
(4)临时用电施工组织设计是否按规定包含应有的内容,方案中所采取的措施及线路布置等是否合理,具有针对性、操作性; (5)其他应审查的方面。
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四、落实方案的实施是提供监理安全工作的保障
基坑支护方案、塔吊施工方案及临时用电施工组织设计确定后,项目监理组在总监的主持下,踏勘施工现场,编制详细的《深基坑支护监理安全工作细则》及《海天广场监理安全工作操作规程》,确定按照“统一领导,分级管理,专人负责”的原则进行网络化的管理,制定和明确各级监理人员的责权和责任范围,制走了施工监理安全工作的要点及监理安全工作程序;
(1)本工程施工监理安全工作的要点;如深基坑支护、提升式脚手架、高大模板支撑体系、塔吊、施工电梯等;
(2)监理安全工作程序,见图2-1。
图2-1 安全监理工作流程图
其次,由总监主持召开项目组内部会议,学习与木工程相关的安全法律、法规,学习
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并掌握深基坑支护方案的监理安全工作控制要点及监理安全工作程序和制度,涉及安全方面的法律、法规等内容有:
《建筑施工安全检查标准》JGJ5-99;《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005;《建筑工程安全生产管理条例》;《建筑工地施工现场管理规定》;《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》;有关施工安全的强制性条文等。
并根据监理组人员的专业水平、专业类别进行细致的分工,并安排土建专业、电气专业的监理工程师具体负责现场的监理安全工作,其余监理人员协助管理。总之,项目监理组使工程一开始就出现安全隐患有人查,安全工作有人抓,安全责任有人负的局面,确保工程监理安全工作的顺利展开。
在基坑支护体系中,深层搅拌桩作为基坑的止水帷幕,是深基坑支护成功的关键。因此,项目监理组对深层搅拌桩的施工质量着重控制,保证深层搅拌桩的匀质性、连续性,达到方案和设计的要求,发挥作用,保证基坑的安全。项目监理组重点控制;
(1)复核和检查施工方的测量放线工作,确保深层搅拌桩的互相搭接宽度符合方案的要求;
(2)对深层搅拌桩施工进行旁站监埋,着重控制深层搅拌桩施工机械的下钻与提升速度,保证深层搅拌桩的质量;
(3)控制水泥的用量,使其达到方案的要求,并及时对其进行取样检测,根据检测结果决定是否需要调整水泥的用量。
在对深层搅拌桩的质量控制中,监理的旁站工作至关重要,能及时发现问题以便总监能及时的进行解决,按照方案的要求,三轴搅拌桩施工机械下钻速度不得大于1m/min,提升速度不得大于0.8m/min,即完成一次下钻和提升至少需要35min。监理方通过旁站监理控制施工机械的施工时间,使深层搅拌桩达到方案要求的匀质性、连续性。
在土钉、锚杆的施工过程中,监理组严格按方案要求施工单位分层开挖,待本层土钉、锚杆施工完毕后并达到方案要求的养护时间,方同意下层土方的开挖,对土钉、锚杆的施工监理组着重控制;
(1)土钉、锚杆成孔后及时进行注浆,特别是遇到砂土层,防止出现塌孔现象,影响土钉、锚杆的质量;
(2)注浆时检查浆液的水灰比及注浆压力,并检查端部封口密封性,确保土钉、锚杆的质量;
(3)在每层土钉、锚杆完成并达到养护期,对本层土钉、锚杆进行抗拉试验(按30%进
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行抽样),以确定当前土层的土钉、锚杆可承受的拉力是否达到方案的要求,符合后方可进行下层土方的施工;
(4)对锚杆的预拉力施工项目监理组进行旁站监理,确保达到设计要求,并根据锚杆的轴力监测情况,及时联系施工方、设计方调整锚杆的预拉力。
项目监理组通过控制土钉、锚杆的施工质量,并根据基坑监测的情况变化及时联系相关各方调整方案中的计算参数(如土钉长度、锚杆的预拉力等),从而使土钉、锚杆充分发挥作用,控制基坑的变形及位移,直接保证了基坑安全。
在本深基坑支护过程中,按基坑支护方案及专家论证意见的要求,基坑监测单位是与业主签订合同的第三方监测单位。
首先,项目监理组根据基坑支护方案及相关规范、合同的要求,确定基坑的不同施工阶段的基坑监测频率及监测项目,达到基坑监测的目的。
其次,项目监理组定期地监测单位提供的监测报告组织各方技术人员、专家进行统计、分析,针对施工中基坑己出现的问题进行分析、判断、讨论、决定是否需要采取措施及采取何种措施来纠偏,是否需要加大监测频率及增加监测点,并指导下一步施工。在土方施工阶段,监测单位每2d对所有的监测项目监测一次;而地下室底板施工阶段监测单位每天对所有的监测项目监测一次,最后在地下室底板施工完成至回填土完成阶段,监测单位每周对所有的监测项目监测一次;当监测值出现异常或报警等险情情况,须加密监测频率,确保施工安全。
其三,项目监理组通过日常的巡视检查工作对监测单位布设的监测点进行核查,对已破坏的点位要求监测单位及时进行补点,保证监测数据约有效性和完整性。另外,当项目监理组或基坑支护施工方对监测单位提供的监测数据有怀疑时,项目监理组及时要求监测单位重新测量或联合基坑支护施工方进行独立的测量,再进行比对,从而得到正确的监测数据,了解基坑处于何种状态,保证了监测数据的参考性、指导性。
基坑支护施工过程中,对基坑中出现异常情况时能及时、正确的进行处置至关重要。在基坑施工过程中,基坑侧壁存在渗漏情况,项目监理组及时要求施工方按基坑安全应急预案进行封堵并埋设导流管,并视渗漏的严重情况及发展趋势,结合监测单位提供的对该部位的监测数据联系设计方、施工方进行讨论,决定下一步采取的措施。始终使基坑的渗漏处于可控制状态,保证基坑的安全等级。又如坑底土方施工过程中,在标高-13.00m处发现开始有管涌、流砂现象,项目监理组立即指令施工方暂停开挖,并按应急预案的处置方法立即对该部位进行回填,并召集各方技术人员,专家讨论,研究对策,结合地勘报告,分析发现该
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部位坑底土质与地勘报告不符,为粉砂夹粉土层,并最终确定在该部位采用压力注浆改善该部位的土质。后经开挖,未发现管涌、流砂现象的再次发生,效果良好,确保了基坑安全。 在基坑支护工程实施过程中,项目监理组通过严格控制钻孔灌注桩、深层搅拌桩、土钉、锚杆的施工质量,直接保证了基坑安全。并通过第三方基坑监测单位定期提供的基坑监测报告,及时分析基坑当前的安全状态及潜在的安全隐患,定期召集各方技术人员、专家对当前的施工作出评价,提出建设性意见,指导下一步施工,从而实现监理方的过程控制。 对施工现场临时用电的检查是项目监理组履行监理安全责任的重要工作之一。依据《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005及《××广场监理安全工作操作规程》,项目监理组把下列工作作为监控要点;
(1)临时用电现场布置是否按施工组织设计中用电平面图进行;
(2)电线、电缆是否按施工组织设计、规范要求进行埋地或架空;支线架设高度是否大于2.5m,架空线高度是否大于4m;
(3)施工现场照明电线是否架空,其高度是否大于2.4m,部分危险区域是否使用了安全电压;
(4)动力开关是否做到“一机、一闸、一漏、一箱”; (5)用电设备、机械设备是否有可靠接地装置;
(6)供电系统是否采用三相五线制;配电室是否设置了警示牌等。
监理组通过日常的安全巡视及每周安全大检查,并编制可操作的检查表格(表2-1)作为内部用表,对施工现场的临时用电及时检查,及时发现隐患,及时通知整改,并跟踪整改过程,达到监理安全工作的闭合,确保用电安全。
四、发挥各方能动性
本工程深基坑支护是危险性较大的工程之一,是建设各方共同参与、共同实施的。因此发挥建设各方的主观能动性、积级性,对监理安全工作的顺利开展和有效控制有着积极的作用。首先,项目监理组定期组织各方召开工程例会做好建设三方主体之间的沟通与交流,统一认识,基坑存在安全隐患或出现异常情况时项目监理组及时组织各方召开专题会议,使建设方、施工方特别是建设方(其一是本工程建设方安全意识薄弱,其二是监理的安全工作往往要得到建设方约有力支持)充分认识到工程安全工作的重要性、责任性,认识到只有安全工作到位,才能有效的保证基坑安全,工程才能顺利进行。否则,工程质量、进度以及投资将无法保证,没有任何意义。
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表2-1 施工用电检查记录表
其次,项目监理组负责监理安全工作的监理工程师在施工方涉及到有安全隐患的关键工序或薄弱环节,事先检查施工方的安全、技术交底情况是否己经落实到位,是否针对该工序的安全隐患采取了针对性的保证措施。并定期检查施工方的安全交底,安全教育,安全台账等安全资料是否真正落实到位,落实到责任人,监督施工方的安全工作情况,让施工方项目经理、专职安全员等安全责任人充分认识到安全责任与他们密不可分,充分发挥施工方安全保证体系的作用及功能。
五、监理安全检查制度
项目监理组通过平时与建设各方的沟通,相互理解,使本工程参建各方形成合力,共同推动本工程安全工作的顺利进行,创造了一个良好的监理安全工作氛围。
项目监理组根据《监理规划》、《监理安全工作细则》及《××广场监理安金工作操作规程》建立了每日安全巡视制度及每周安全大检查制度,并制定一整套相关的检查记录表格(表2-2,表2-3),由各专业负责监理安全工作的监理工程师负责记录、存档,使项目总监及各级监理人员对施工现场当前的安全状况有一个完整的了解并能及时采取针对性措施(监理工程师通知单、联系单、安全专题会议等)要求责任方进行整改,由负责监理安全工作的监理
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人员负责跟踪整改过程,必要时联合各方进行复查,达到安全工作的有效闭合。
表2-2 安全监理工程师日常巡视记录表
表2-3 模板安全验收记录表
另外,项目监理组建立了本工程的安全资料目录(表2-4),使项目总监及各级监理人员对监理安全工作中所形成的对外、对内资料、档案有一个整体的了解,并能及时的查漏补缺,保证监理安全工作资料的完整性、有效性。
六、安全应急救援及监理安全工作会议制度
建立工程的安全应急预案包括两个方面的内容,一方面项目监理组依据《江苏省建筑施工安全事故应急救援预案管理规定》要求施工方建立施工方的安全应急预案,加强施工方对施工过程中的突发安全问题及安全事故的防范,并能在突发安全问题及安全事故发生后能有条不紊的采取正确的应对措施和处置办法,明确各相关安全责任人的具体任务,处置程序需
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配备的应急物资等;另一方面,项目监理组按公司相关监理安全工作管理规定,建立了项目监理组的应急预案,明确在遇到突发事件时项目监理组各级监理人员的处置程序及具体负责的协调内容,在处理过程中所担负的任务及职责。
项目监理组通过施工方及监理方应急预案的建立、完善,使建设各方明确突发事件时的处置办法及处置程序,而定期召集建设各方的安全工作人员、技术人员,结合施工现场的当前施工的具体情况及基坑监测报告,对前期的安全工作作出总体评价,总结经验和教训,更重要的是提出下阶段安全工作重点、要点,使建设各方主体的安全工作都具有目标性、可操作性、针对性,并提出下阶段具体安全工作过程中来取的改进和完善措施,避免重蹈覆辙,使下阶段的安全工作更上一个台阶。
在基坑施工过程中,根据当年12月4日监测单位提供的第82期监测报告显示,在第8号测点、9号测点、10号测点(均位于基坑北侧)土体位移值与初始值之差为51.55mm、55.18mm、62.14mm,且在基坑东、北侧道路上出现细微裂缝(裂缝最大宽度10mm,距基坑边缘约10~l5mm),而根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002的规定及基坑监测方案,本基坑允许土体最大位移值(累计值)为50mm,最大位移值己超过预警值12.14mm,项目监理组及时按应急预案相关程序召集基坑设计方、施工方及监测方的技术人员进行专题会议讨论、分析;
(1)土体位移虽超过预警值,但综合前三期的监测报告显示,土体位移的变化速率未超过预警值(即连续3.3mm/d);
(2)基坑围护墙顶垂直沉降、水平位移、周边道路、管线等监测值均末超过监测预警值。 会议最终确定相关的处理措施;即加大基坑监测频率,由每天1次改为每天2次,待后期监测数据再确定进一步的处理措施。后经每83~85期的监测报告,基坑的土体位移值已稳定,最大值为62.39mm,未进一步发展,位移变化速率末超预警值,并继续加强监测,根据后期的监测报告显示,基坑土体位移变化己处于稳定,最大值65.13mm,土体位移变化速率未出现超预警值现象,周边道路裂缝未见扩大。
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