基坑钢支撑施工监理工作重点阐述
1、 前言
目前地铁车站、明挖区间的工程施工中,两层车站或采用半盖挖逆做的三层车站中除第一道支撑采用混凝土撑外,两层车站开挖深度在15米左右,设置4道钢支撑,三层半开挖逆做车站一般开挖深度在22米,设置6道钢支撑。基本上均采用∮609钢管钢支撑,钢支撑具有自重轻、安装和拆除方便、施工速度快以及可以重复使用等优点,环保性能优越,钢支撑安装后能立即发挥支撑作用,可以减少基坑无支撑暴露时间,对减少由于时间效应而增加的基坑位移是十分有利。虽然钢支撑具有不少优点,但钢支撑的节点构造和安装相对比较复杂,因此在安装过程中需容易出现不少或大或小的质量问题,从而影响整个钢支撑系统的受力,影响基坑的变形,出现安全隐患出现安全问题的的直接表现形式为钢支撑失稳,钢支撑掉落基坑内,使围护结构失去支撑,由于土压力的影响,出现\"包饺子\"现象,造成基坑周围的土体向基坑内滑移,基坑外围的建筑物产生不均匀沉降而倒塌、管线产生破裂、拉断等严重影响;同时在安装过程中需要使用大型设备以及拆除过程中的工作场地、条件,安全工作不容易控制。
2、 监理在钢支撑施工过程中的工作
为了保证地铁基坑的安全,监理对基坑钢支撑的控制最重要的工作是监督、督促施工单位能够及时的架设好钢支撑,严格控制无支撑暴露时间,对钢支撑与地墙的接触部位重点进行检查,保证接触面平整,加强对焊缝质量控制,通过分析监测数据的方式对基坑的安全进行监控,要做好全过程的控制与旁站。
①材料、设备、人员的检查:吊装钢支撑的设备必须进行在检验有效期范围内使用,操作的特殊工种必须是持证上岗。为了能保证基坑的无支撑暴露时间满足设计规定(一级基坑16小时,二级基坑24小时)的要求,必须保证有足够的施工人员进行凿平钢支撑与地墙连接位置、焊接钢牛腿等并及时安装完成钢支撑。特别是在城区的地铁施工,土方开挖基本上是晚上开挖,钢支撑的安装的工作必须及时跟上,需要在施工过程中做好工序的衔接,同时对土方开挖及支撑安装的工作面的安排必须充分考虑,防止出现开挖完的部位不能够进行钢支撑安装的情况发生、或者机械出现故障导致钢支撑长时间不能进行安装,对基坑的变形控制极为不利。
② 检查钢支撑与围护结构的接触面的平整度。在施工过程中应加强控制,在地墙凿毛过程中重点对此部位进行控制,凿的时候慢慢凿,平整,特别是每根钢支撑下面的牛腿部位,牛腿部位需要将围护结构的主筋凿出了,焊接牛腿,凿的部位深度比较深,容易出现接触面不实的情况,钢支撑架设前应对接触面进行检查,对于不符合要求的,要求施工方对接触面采用铺设快硬水泥砂浆的形式进行找平,同时需要保证在架设钢支撑过程中,不能对找平层进行损坏或碰落。与活络头接触的地墙连接部位的平整度尤为重要,特别是设有轴力的活络头,因轴力计的接触面积小且轴力计直接与地墙相连接,对于接触面的平整度要求就更高了,很容易造成偏离钢支撑轴线的受力,造成活络头弯曲的情况,弯曲的活络头继续受力很容易失稳。
③ 控制好活络头的长度
钢支撑活络头具有调调节钢支撑长度的作用,但活络头是整个钢支撑最薄弱的部位,活络头部位强度差,受力后容易弯曲,造成钢支撑不是轴心受力,从而使钢支撑失稳。因此活络头长度不宜过长,最大伸缩长度应控制在40cm以内。在钢支撑安装前需要对地墙等围护结构相对距离进行测量,计算钢支撑的长度,选择合适长度的钢支撑在地面上进行预拼装,使得活络头的长度满足要求,并检查支撑的平直度,其两端中心的连线的偏差度控制在20mm以内,经检查后的钢支撑进行编号,以免错用。
④ 严格控制焊接质量
钢牛腿水平焊接在预埋钢板或地墙的钢筋上,每个牛腿需要进行双面焊接,焊接的厚度不得小于8mm,焊缝必须敲掉药皮检查,防止虚焊,只有焊缝具有了足够的强度才能保证支撑起钢支撑本身的重量。特别是端头井拐角处支用的斜撑,因斜撑与围护结构有一定的夹角,钢垫箱与预埋与围护结构上的钢板的焊缝受力更加复杂,焊缝必须满焊,表面焊波均匀,不能有气孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象,焊缝质量合格方可完全传递轴力,平衡围护结构传递来的土压力,从而起到钢支撑的作用。
3、钢支撑施工质量除了对基坑的结构安全,钢支撑对整个工程还有以下影响,监理也需要加强控制
① 钢支撑埋撑引发的结构质量问题
首先:埋撑混凝土浇筑不密实、止水带焊接质量不合格容易出现渗漏水现象。为了保证基坑的安全,设计一般都会把二层车站的第三道钢支撑设置为埋撑,埋撑部位的侧墙钢筋不能上下左右贯通,影响钢筋的整体性,对工程的质量有一定的影响。
其次:拆除埋撑后影响混凝土外观。埋撑在侧墙等结构完成后需要拆除,但浇筑到混凝土里的部分钢支撑部分永久的留在混凝土中,需要将露出混凝土外的钢垫箱割除,割除过程中应沿墙面部位进行,严禁凿开侧墙割除混凝土内部的钢支撑。
②钢支撑拆除时行为安全问题
为了能够保证人员的安全,需要设置移动脚手架,操作人员站在移动脚手架上安放千斤顶、拔出活络头插销、绑钢丝绳施工等,并系好安全带。施工单位应制定相应的管理制度,并对作业人员做好三级教育,不能为了方便直接站在钢支撑上进行作业。
结束语:监理能够在上述几个方面控制好钢支撑的施工,能够大大避免由于钢支撑失稳,造成基坑坍塌事故的发生,減小由于钢支撑架设不及时,基坑无支撑暴露时间过长对周边环境的影响。