浅析某铜矿精矿过滤脱水车间设备基础沉陷原因及预防措施

吕春梅

(九龙县雅砻江矿业有限责任公司, 四川甘孜 626000)

在建筑业迅猛发展的同时，由于建筑行业本身的特点：从业人员素质参差不齐，各方责任主体关系复杂，监管部门监管不到位，施工单位不按图纸、标准施工的现象仍较为突出。基础不均匀沉降、混凝土开裂、墙面裂缝、卫生间屋面渗水、管道漏水、下水道堵塞不畅等质量通病较多。不仅给用户的使用造成困扰引发纠纷，严重的还会造成质量安全事故，作为一名工程技术人员应该引起高度的重视。下面就一个设备基础不均匀沉降的质量问题案例进行分析，浅谈其原因和影响，并就相关的预防及补救措施略作陈述。

1 某铜矿精矿过滤脱水车间设备基础沉陷概况

1.1 地勘、设计情况

某铜矿工程项目地处攀西平原与青藏高原的过渡地带，地势北高南低，高差悬殊地形复杂。地勘及设计资料显示，精矿过滤水车间所处位置为原始土，持力层为②层碎石土，持力层起伏较大。该区位于高原地带，年平均气温11.5～12.8 ℃。5～10月为适宜施工季节。冬季平均气温0 ℃以下，每年5～9月为雨季降雨集中。该厂房采用全钢结构，基础为钢筋混凝土柱下独立基础,地基承载力特征值fak=200kPa;附带设备基础,fak=150kPa。

1.2 设备基础施工情况

5月8日，施工单位进行该处设备基础施工，经现场管理人员，监理、设计共同验收发现该南侧设备基础施工区域大部分位于新填土之上。建设单位要求施工方按照正常施工程序进行清基、放线、地基验槽和地基承载力检测验收工作。5月10日起，该地出现连续降雨。6月12日，在精矿过滤机设备基础施工现场出现少量不均匀沉降，业主方立即要求暂停此处施工，并要求做好施工场内排水措施，进一步观察后再作加固补修处理。7月3日，监理、施工、地勘、设计和业主单位相关人员再次到现场发现设备基础不均匀沉降加剧，且数量增多，个别基础出现裂缝，地面严重下陷出现许多空洞，相关专业人员一致认为该质量问题严重，对结构的使用和安全构成重大影响，必须全面返工(图1)。

图1 基础不均匀沉降

2 事故给施工、监理和建设三方造成的损失

本次事故给建设方、监理方、施工方都造成不同程度的损失。从建设方来看，最直接的便是推迟了投产使用时间，给资金回流、重要设备采购、生产合同履行均带来损失。从监理方来看，本次事故的重要原因便是监理方监管不到位，监理方可能因此遭到建设方索赔和延长监理服务时间。而从施工单位来看，损失则更为严重：首先由于此次事故影响较大，基本上无法采取加固补修处理，必须整体拆除全面返工，这将大幅增加施工成本。其次，由此导致的施工进度滞后会给后续工期带来巨大压力，特别进入寒冷季节后，对施工工艺和技术将会提出更高的要求，为后续工作增加了难度。第三，此次返工，还将破坏原来的施工组织计划，可能造成相关人员窝工、机械使用延长，管理费用提高，并增加其他一些不可预见问题的风险。第四，施工企业同样可能因为此次返工延误工期面临业主方索赔[1]。

3 设备基础沉陷的原因分析

3.1 勘查、设计方原因分析

该工程施工场地地处高山峡谷地带，地质结构复杂，地表起伏较大。地勘单位在勘察报告中已进行详细说明。设计单位在编制设计文件时已充分考虑，并注明设备基础要与B轴的挡土墙同时施工，设备基础挖到持力层后，用C15混凝土浇灌至基底设计标高；明确要求设备基础必须进行分层碾压回填，不能直接放在回填土上，因此排除是勘查、设计单位责任造成设备基础不均匀沉降。

3.2 施工方原因分析

依据背景资料显示，5月8日施工、监理、设计三方已发现南侧部分设备基础大部位于新填土之上，建设方发文要求施工方进行清基、验槽和地基承载力检测验收工作。但施工单位并未按照挡土墙回填的设计要求进行分层压实，且没有进行分层压实度检测[2]。施工方对即将到来的雨季准备不足，未能采取可靠降排水措施，大雨期间造成基础水位积压。之后进行设备基础施工时，为抢工期未经地勘单位、设计单位和监理单位检验检测合格，就擅自进行基础垫层、独立基础及钢筋混凝土梁柱的施工。当施工单位自检发现回填土地基承载力不符合设计要求时，仍心存侥幸未及时报告地勘单位、设计单位、监理单位和业主单位，继续下道工序施工，最终造成设备基础沉陷，引发质量事故。施工单位质量管理体系不健全，现场技术人员责任意识淡薄，施工单位管理人员重视程度不高是造成此次事故的根本原因。

3.3 监理方原因分析

监理方受业主委托对于施工单位负有监管责任。然而在此次基础沉陷的事故中，监理方自始至终却鲜有作为：设计施工图明确指出“设备基础挖到持力层后，用C15混凝土浇灌至基底设计标高，基础底板不得直接放于回填土之上。”监理方并未对这一重要施工过程进行特别监管；在发现南侧部分设备基础位于新填土之上，监理单位并未切实督促施工单位进行夯实、地基承载力检测工作；对施工单位未经验槽即进行下道工序施工这一严重违反施工程序的行为未采取任何措施。对雨季即将到来，而施工场地内缺乏可靠排水措施这一明显疏漏也毫无察觉，可以说监理方在此次事故中的不作为是施工方连续犯错的重要诱因[3]。

3.4 建筑方原因分析

建筑方在此次事件中技术人员责任心不强，专业技术人员实践经验不足，没有足够经验去督促监理方管理施工现场。

3.5 气候方面原因分析

该地地处高海拔地带，冬季气候寒冷，地表反复冻融易对基础造成不利影响，因施工季节为夏季，暂不考虑冻融影响。但该地区夏季降水集中，需编制雨季施工方案，采取可靠降排水措施，施工单位恰恰因忽略此点造成积水，从而导致基础不均匀沉降问题提前暴露。

4 现场处理方案

因降水对该基础工程施工质量存在较大，施工单位在正式处理前应先解决降排水问题，编制雨季施工方案，开挖排水沟集水坑，经监理、建设方同意后进行下一步施工。地基基础不均匀沉降常见的处理方法有换填垫层法、强夯法、振冲法、高压喷射注浆法，、预压法、夯实水泥土桩法等。根据现场勘察分析，该设备基础工程质量问题严重，对结构的使用和安全构成重大影响，无法采用加固补修处理，可以考虑采用换填垫层法进行处理。施工单位先整体拆除后，再将土质软弱的部分去除，进行换填，直至符合设计要求。质量问题处理完毕后，监理单位应组织有关人员对处理结果进行严格的检查、鉴定和验收。施工单位写出质量问题返工整改处理报告，报建设单位和监理单位存档，验收合格后方可进行下道工序。

5 经验总结及预防措施

根据上述的工程实例原因分析可以总结出，本次事故主要原因在于施工过程中，施工单位质量意识淡薄、措施处置不当，对施工中将要遇到的困难缺乏预见，相关监管单位监管不到位等。在今后的工作中，我们应当吸取教训采取预防措施，避免此类状况再次发生。

5.1 要重视图纸及设计说明

设计总说明和施工图是指导工程施工的纲领性文件，无论施工单位、监理、业主都必须重视图纸、说明。施工方严格按图施工，按设计说明进行操作。监理、业主按图纸、说明的要求进行监督。如遇设计与实际情况不相符时，应及时联系勘察、设计单位进行多方会审，不得擅自采取措施盲目施工。

5.2 要提高施工技术人员质量意识

施工单位要建立切实的质量管理体系，加强施工一线人员的责任心建设，定期对施工技术人员进行教育培训和实践考核，培养广大施工人员“建一栋楼爱一栋楼”的观念，真正把工程当做自己的作品和公司的脸面。发现问题及时处理，绝不抱有侥幸心理，要做对得起良心的工程。

5.3 要严格按照施工规范操作

基坑开挖时严格执行“先支后挖，分层开挖，严禁超挖”的施工规范，在进行基础开挖时不要扰动地基土，机械开挖到距基础底200 mm左右时就停止作业，改用人工清理至设计标高[2]。如基坑底被大型机械扰动，应将基坑底松散的土清除后再用砂、碎石回填夯实[4]，并在进行地基处理时，回填土分层压实，每300 mm夯实一次直至达到设计要求。施工单位若在施工过程中发现地基承载力不够或地基土质较差时应立即停止施工，并将施工情况如实向监理和建设单位汇报，待设计单位相关人员到现场后再研究相应的处理方案。

5.4 要加强技术经验积累，培养对工程发展的远见性

施工单位应加强对复杂地质条件下基坑工程施工经验、施工工艺、应急处置措施的技术积累。对冻融区，暴雨沉陷区采取必要的施工技术措施，防止基坑破坏。在施工过程中，地基变形监测力度，做好监控记录，做到及早防范及早处理。

5.5 加强监管、落实责任

基础开挖施工完成后，应遵循自检、互检、专检三检制度。建设单位、监理、地勘、设计、施工五方单位参加基坑验槽。五方单位参与人员应该严格按设计要求进行基坑验槽。若基坑承载力不能满足设计要求时，必须采取可靠措施予以整改，严禁心存侥幸冒险施工。监理单位和建设单位现场相关人员要加强现场巡视力度。及时发现和反应问题，当反应问题给施工方后，必须认真督促相关责任方进行整改，对违反施工程序的行为坚决查处，齐抓共管落实责任。

6 结论

设备基础虽只是本项目基础工程的一个子目，却是今后 机械设备正常运行的重要保证，亦是本工程质量体系建设的重要一环，通过对这一实例分析可以得出在应对基础不均匀沉降时的基本经验。再遇到类似问题时，我们可以首先查阅相关工程资料并结合现场情况，分析产生此现象的原因，再从原因入手及时处理，就能在以后的工程中有效地预防和处理基础质量事故的发生。