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0前 言
城市用地日趋紧张,施工环境越来越恶劣,施工难度越来越大。特别是在旧城区的改建或新建工程中,深基坑工程周围的建筑物密集,城市公共设施和管线拥挤不堪,场地内施工作业空间狭窄、地面超载严重,深基坑支护工程难度增大。笔者所指的深基坑是开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。由于深基坑(槽)事故发生的突然性和灾难性,引起社会各界的高度重视。
1深基坑支护工程的特点
1.1深基坑支护工程的基本特点
深基坑的支护形式多样;临时性、施工周期长;规模大、造价高;地质条件多样性、复杂性;施工条件差。能使基坑维护体系起到挡土的作用,使基坑四周边坡保持稳定。对深基坑四周相邻的建筑物、构筑物和地下管道线路等不受影响,使得深基坑施工过程中及使用期间不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移受到破坏。同时通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行,保证施工安全。
1.2深基坑支护工程的技术特点
熟悉各种地基防水、加固、降水等特种工艺的施工方法,施工流程及相关设备的选择,能对各种方案进行质量、工期、造价进行对比。基坑的支护形式是多种多样的,为适应不同的地质及环境条件,设计者针对不同的工程实际,往往会根据当地建筑材料、施工条件等设计出不同的结构型式。在进行基坑支护设计时,对同一基坑可采用一种或多种支护结构相结合的形式,如放坡开挖与支护结构相结合。
1.3深基坑支护的施工特点
深基坑施工方案再好,防护技术再先进,如果未能得到贯彻实施,也只能是纸上谈兵,于事无补。因此,在技术方面应做的工作,组成从项目经理到施工班组长的技术交底班子。充分认识深基坑支护设计与施工所要达到的目的和作用,并让每位参与者都熟悉施工的每一个环节,严格执行有关规范,做到监督和管理的作用,确保施工技术方案的实施。并且要落实各级安全生产责任制,切实加强日常对施工现场的安全监管,将基坑各种防范措施落实到位,及时对施工现场安全隐患检查到位,整改到位。施工中,切实按设计施工方案进行,必须尊重设计,按图施工,但施工中的不确定因素及设计所依据的资料有
可能与实际情况不一致,要求在施工中必须依据实际的情况,相应作出一些调整,达到规范要求。
2深基坑支护施工应注意的问题
(1)深基坑支护可考虑在原有地坪下1.5m~2.0m深处开始施工,即先开挖一层1.5m~2.0m土方。这样可以清除一些埋深较浅的地下障碍并减少支护高度,起到节约的作用。
(2)若采用护壁桩加锚杆体系,要注意护壁桩强度稳定后开挖第一层土,第一层土至第一层锚杆下0.5m标高处,这样避免护壁桩独立高度过长,又给第一层锚杆施工留下工作面。依此类推,实施第二、第三层锚杆及土方开挖施工。
(3)支护体系的设计施工应重视水的影响,并应在地表和支护内部设置适宜的排水系统以疏导地表径流和地表地下渗透水。当地下水的流量较大,在支护面上难以成孔和形成混凝土面层时,应在施工前降低地下水位,并在地下水位以上进行施工。当地下水位高于底面时,应采取降水或截水措施。
(4)支护体系的设计施工应考虑施工作业面周期和降雨、振动等环境因素对陡坡开挖面上暂时土体稳定性的影响,应边开挖边支护,以减小边坡变形。
(1)在进行深基坑施工之前,要求施工单位组织专家对基坑工程专项施工方案进行论证、审查,审查应有书面审查意见,施工单位应对审查意见进行回复。根据审查意见,施工单位项目经理部应对专项施工方案进行补充、修改,经施工单位技术负责人重新审批后报项目监理机构审核。
(2)在深基坑施工之前要对施工过程中可能出现的情况进行预测,同时做出相应的应急预案。深基坑的险情大体有流砂、管涌、周边环境塌陷、围护体的坍塌等几种状况。但任何险情都存在由量变到质变的过程,作为安全控制要善于捕捉各种先兆,提前化解风险。针对施工单位制订的险情应急预案,要落实、要有抢险物资储备;作到程序合法、记录齐全。对重大问题要多召开专家会或专题安全技术会提前进行分析,化解风险;在施工过程中各参建单位的专职安全管理人员要每天组织深基坑安全专项检查,如果发现险情苗头立即启动应急预案。险情未消除不得继续施工。
(3)深基坑施工过程中的技术措施和安全管理在施工过程中,一定要坚持分层分段开挖与支护的原则,不要超挖。分层分段开挖有利于边坡土体能量的释放。同时必须实行严格全面的管理制度,管理要确切的落实到施工的每一个工序和细节上,同时要确保按设计要求及相关规范进行施工。
(4)对管理人员上来说,施工单位项目经理部应至少设置项目经理、技术负责人、安全员、质量员、技术员、施工员及材料、机管、资料等管理人员和必要的特殊岗位人员;监理单位项目监理机构应至少设置总监理工程师、安全监理工程师、质量监理工程师及信息管理工程师等。以上管理人员及特殊岗位人员必须持证上岗。
(5)对于深基坑施工中所用材料来说,施工单位项目经理部应对进场材料进行自检,并向项目监理机构报审,报审资料包括进场材料数量,使用部位及有效质量保证资料等对进场材料严格把关。对所使用的材料、配比进行试验检查,只有在具有合格证的材料及试验达标以后才能使用。
(6)推行信息化施工,包括预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。由于深基坑开挖过程中,边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性,开挖过程中对暴露出的地质构造、地下水分布的变化和未知地下建筑物的反馈,另外施工过程中支护结构的位移和应力监测的信息反馈。设计方面根据这些反馈的信息,做出具体的调整方案,进一步指导施工。
4 施工前的控制措施
4.1分析地质勘察报告
施工前应对工程的地质勘察报告认真分析研究,根据挖土深度范围内不同土质的物理性能和地下水位情况(特别是丰水期的水位情况),选择相应的土方开挖、支护结构及降水方案。基坑支护结构应进行承载能力极限状态的计算及对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。根据所制定的施工方案,对全体施工人员作详细的安全与技术交底工作。
4.2调查基坑周围的建(构)筑物
调查基坑周围建(构)筑物在基坑开挖前是否已经存在倾斜、裂缝、使用不正常等情况,需通过拍片、绘图等手段收集有关资料,必要时要请有资质的单位事先进行分析鉴定。对于距坑边较近的地下管线应预先采取加固和保护措施。
4.3选择和确定施工方案
根据基坑的实际情况,选择确定安全、可靠的施工方案,并组织专家组对方案进行论证评审。对于地质条件较差,即软土地基及松杂填土地基,坑边距周围建(构)筑物较近时,宜选择排桩或地下连续墙支护结构,不宜选择土钉墙支护结构,并制定安全措施方案。
4.4硬化处理基坑周围场地
基坑周围场地范围内地面应做硬化处理,布置完善的排水系统,预防雨季大量雨水涌入基坑,或渗透到基坑周边的土体中,破坏了边坡土体结构,降低边坡土体的稳定性。
4.5建立系统的监控方案
基坑施工前应作出系统的监控方案。监控方案包括监控目的、监控项目、监控报警值、监控方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。
5施工过程中的控制措施
5.1测量定位与监测控制
测量定位应确保工程的边线、轴线、标高等准确,同时对周边建(构)筑物做好监测记录,特别是地下水位高、需采取降水方案的基坑施工,对基坑周边进行沉降观测,以防过量降水造成基坑周边出现沉降开裂,还应对边坡及支护结构进行监测。
5.2施工方案的控制
必须严格按照批准的施工方案进行组织施工,不得随意变更。需修改变更方案时,应按审批后的方案进行施工。基坑坑顶边缘不得任意堆放土方、材料及设备,特别是有振动作用的设备,避免增加坑顶边缘荷载作用。加大边坡及支护结构的承载压力,同时在坑顶设挡水设施,防止雨水流入基坑冲刷坡面。
5.3施工过程的控制
随着社会主义市场经济的发展与改革开放进程的不断推进,我国建筑工程施工事业逐渐发展起来。深基坑施工技术是建筑工程施工中的重要组成部分。由于深基坑施工所涉及的施工技术较广,施工中常出现一些事故,特别是最近几年,发生多起重大财产损失及人身伤亡事件,给国家和人民带来巨大损失,甚至破坏社会稳定。究竟问题出在哪里?是施工问题,还是勘察及设计问题?是管理混乱问题,还是责任心问题?是偷工减料、弄虚作假问题,还是监管不力问题?等等。总之,只有总结经验,吸取教训,才能保证以后的工作不至于犯同样的错误,保护国家及人民群众的利益。根据本人多年从事深基坑工程施工管理的经历,笔者认为,深基坑工程出现安全问题的主要原因在施工(包括分包单位)及勘察、设计单位,次要原因在监测和监理单位,有时也和建设单位指挥不当、强制命令、违背建设程序及政府监管部门的不作为有重大关系。
一、勘察单位的问题
在勘察单位方面,主要问题是勘察人员素质差、勘察不认真导致的错误,甚至借用周边工程的地质及水文报告。勘察不详或错误,给设计单位提供了错误信息,直接导致设计单位支护结构选型有误,也给施工单位编制合理的施工组织设计带来严重影响。目前,我国勘察单位及人员素质良莠不齐,有的甚至挂靠一家单位,找一个稍微懂行的带几个人就进行勘察。有的勘察报告不能准确反映现场实际地质条件,有的对地下水文情况描述不详,搞不清潜水层、承压水层范围及相互关系,这些都给支护设计及基坑开挖带来严重安全隐患。甚至有的勘察单位为节省成本,减少钻孔数量,直接借用周边区域的地质勘察及水文报告,弄虚作假。勘察报告的真实性是保证设计质量的基础,因此地质勘察报告应分层详述其岩性、厚度及密度,水文地质报告应详述潜水层、承压水层的范围、标高及相对位置、水力关系等。对地下水复杂区域必要时进行抽水实验,以彻底弄清地下水文情况,方便基坑开挖前为基坑降水设计及编制基坑降水方案提供依据。此外,勘察单位还应该结合周边地质及水文情况,考虑复杂地质的不确定性,编制科学的岩土勘察、水文地质报告及综合建议。
二、设计单位的问题
在设计单位方面,主要问题是设计人员经验不足,导致基坑支护设计方案选型不当;理论计算与实际经验没有很好结合,为节省造价随意修改已审查通过的图纸,设计重要事项交
底不详等。目前,深基坑支护设计大多是施工单位委托有设计资质的单位进行设计。由于这部分费用建设单位一般是“一口价”包死,施工单位为节省费用,往往会要求设计方案能尽量减少工程造价。当然,或许优化设计减少造价是合情合理的。但实际情况并非全部如此,这势必导致支护设计方案存在安全隐患。现在,还存在送审的支护设计方案与现场使用的图纸不完全一致的问题。送审是为了应对政府监管部门审查,通过审查的设计方案一般应该是安全的,但施工单位为节省工程支护费用,往往要求设计单位对已通过审查的支护方案按自己要求再进行修改,最多在监理的要求下,出具一份技术核定单,但不再送审。如果是一般技术核定,可以不送审,但一些重大结构问题改变,多数也不论证送审。这严重违背建设程序,而且在施工过程中设计人员随意改变图纸的情况经常发生,这就给支护设计方案留下重大安全隐患。深基坑支护方案按规定应请专家论证与审查。为保证通过论证审查,送审的支护方案往往没有大问题,即使有问题,专家意见往往用“建议”的口吻表示,基本没有“必须”或者“要求”的字样,这就给设计单位留下执行与不执行的空间。
另外,在设计方面还存在支护形式选择不当及设计经验不足这个重要问题,许多安全隐患的出现与支护形式选择不当有关,这方面应该通过自身素质提高及联合会审解决。因此,施工单位应请有实力的专业设计单位进行设计。深基坑工程的支护设计选型非常重要。如果选择不当,即使施工质量没有问题,也难保证基坑安全。因此,设计之前应综合地质、水文、主体工程地下结构设计图纸、平面布置及形状、周边环境等全面考虑,确保设计不出问题。
合理的支护设计方案是保证深基坑工程安全的关键。因此,深基坑安全首先从设计图纸抓起,设计人员应当对自己的设计成果负责。设计首先应考虑的是安全问题,其次才是经济问题。不能为了经济利益,迫于施工单位的压力,随意改变设计图纸。否则,一旦出事,后悔莫及。
三、施工单位的问题
在施工单位方面,导致深基坑工程安全问题的原因可能有:施工组织设计(或专项施工方案)生搬硬套,审批不严肃、走形式;没有严格按审批的施工方案组织施工,施工技术及经验不够;施工单位挂靠,项目经理及总工挂靠、挂名,实际不到岗;技术管理人员素质差,特殊工种没有上岗证;施工质量差,施工中偷工减料,进场材料构件假冒伪劣;施工现场管理混乱,规章制度形同虚设,如一盘散沙等。
(一)施工组织设计编制方面的问题
施工组织设计编制的科学性、针对性、可操作性是保证基坑安全的基础。如果施工组织设计编制出现重大失误,基坑及施工安全必然不能保证。深基坑施工组织设计内容应科学合理、详细全面,经公司总工批准及监理单位总监审查同意后才能实施。另外,还应编制地下连续墙、钻孔灌注桩、水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、喷锚支护、桩锚支护、土钉墙等专项施工方案,土方开挖、抽水试验、降水工程、监测工程等专项方案,以及基坑支护与土方开挖应急预案等。目前,部分施工单位编制的施工组织设计及专项施工方案存在生搬硬套、没有针对性、技术性指导不强等问题。施工组织设计未经审查通过便开始施工,或边干边编制边审批,施工中遇到的重大问题没有应急预案,协调不力,现场管理混乱,出了安全问题只能任其发展。因此,施工单位应当高度重视施工组织设计。选派技术过硬、施工经验丰富的人员担当项目工程师,公司总工应当亲自过问现场重大技术问题,方案经签字审批后才能实施,必须改变部分施工单位审批程序走形式、代签等错误做法。
一、基坑设计概况
(1)基坑总面积约为17000㎡,基坑周长约为600m,其中钻孔桩支护延长为420m,放坡1:2部分延长为172m,施工前场地应先平整,平整后最大绝对标高不得大于7.81m,即相对标高-0.54m.基坑开挖深度约为9.8m。
(2)基坑设计方案在实施时,如遇具体情况与预计明显不同,需要修改和完善设计方案,由业主或监理组织设计单位根据具体情况进行动态跟踪设计。
(3)本工程采用Ф1000及Ф800钻孔灌注桩作支护排桩,采用Ф1000单排搅拌桩作止水帷幕,其中南面放坡处平台及坑底采用Ф500双排搅拌桩。钻孔桩的水下混凝土强度等级为C25。钢筋笼:纵向钢筋用HRB335级钢,fy=300Mpa,纵向钢筋接驳优先采用焊接,直径大于20mm时不得采用绑扎接头,接口位置必须按规范要求错开。水平钢筋用HPB235级钢(fy=210MPa)及HRB335级钢(fy=300MPa),纵横钢筋交接处均应焊牢。
(4)Ф1000搅拌桩采用42.5R普通硅酸盐水泥,水泥用量为250kg/m,采用“唯一可变量”工法施工。
(5)Ф500搅拌桩采用42.5R普通硅酸盐水泥,水泥掺入比15%,四搅四喷。冠梁腰梁混凝土强度等级C30,主钢筋HRB335,fy=300N/mm。
(6)基坑安全等级二级,使用年限为基坑施工完成后一年,基坑周边顶面活荷载取20KPa。
二、施工技术与措施
(1)施工前的控制措施
1) 分析地质勘察报告
施工前对工程的地质勘察报告认真分析研究, 根据挖土深度范围内不同土质的物理性能和地下水位情况, 选择相应的土方开挖、支护结构及降水方案。对基坑支护结构进行承载能力极限状态的计算及对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。
2)调查基坑周围的建(构)筑物
调查基坑周围建(构)筑物在基坑开挖前是否已经存在倾斜、裂缝、使用不正常等情况, 通过拍片、绘图等手段收集有关资料, 必要时请有资质的单位事先进行分析鉴定。对于距坑边较近的地下管线预先采取加固和保护措施。
3)编制专项施工方案及评审
根据基坑的实际情况, 选择确定安全、可靠的施工方案, 并组织专家组对方案进行论证评审。
4)施工准备
待方案经审批通过后,成立专项施工小组,由项目经理牵头组织人力、物力进场,做好各项施工准备工作。
(2)严格按照经专家论证过的施工方案,组织施工
1)深层搅拌桩采用“唯一可变量”工法及“四喷四搅喷浆法”进行施工。
2)基坑支护桩采用钻孔桩,土方主要采用机械挖运输。离坑底及坑壁0.3米处土方必须由人工开挖。基坑支护桩全面施工前进行试桩,并监测周围建筑、道路及地下管线,以确保安全,试桩后分两批跳钻施工,施工过程中视地下水情况跳挖。
3)基坑土方在支护桩及桩顶冠梁完成后进行开挖,分东、西两区进行。施工时密切配合好锚索、腰梁的施工,自上而下分层开挖,分为沿支护桩周边5米范围-1.7m深、全基坑范围-5.7m及-9.65m深开挖,开挖后及时完成锚索后方可开挖下层土方。基坑东、西区土方开挖控制保持均衡,东、西两区土方高差可采用放坡处理,必要时用沙包或水泥砂浆护面,严禁超挖或大锅底式开挖。
4)基坑土方配置6台挖土机进行机械开挖,人工修边。基坑土方开挖时须密切配合好支护结构施工,利用时空效应原理,采用分层分区的方法开挖,挖土顺序严格按照设计要求的施工顺序进行。为加快施工进度,按设计图设置汽车运土坡道,用于汽车可直接进入基坑运土。
5)基坑土方开挖前设置降水井,将场地地下水位降低至坑底以下500mm处。降水可对地下水位以上和以下的土进一步固结,截住基坑坡面和基底的渗水,增加边坡的稳定,防止基坑从边坡或基底的土粒流失,改善基坑的砂土特性,防止基底的隆起与破坏加快土方开挖进度。基坑土方开挖时,做好基坑内外排水:沿基坑顶四周外侧20cm左右,设置排水沟,排水沟底宽0.3m,沟深0.3m,沟的三侧采用砌砖和水泥砂浆抹面,顶面设0.1m厚的人行钢筋混凝土盖板,排水沟内的水经过沉淀池后接入市政排水管中排出;基坑开挖过程中,沿两侧开挖临时排水沟,每隔30~40m挖出一个临时集水坑,使基坑积水通过排水沟流入集水坑内,再用污水泵抽出坑外,排入基坑外排水沟。基坑内每层土方开挖的土层面,挖成3~5%的坡面,形成自然泄水坡以防基坑积水。
6)坑底保留300mm厚土方作保护层,待底板垫层施工时再人工清底修边至基坑底,随挖随检测验收随捣混凝土垫层封底。
7)基坑土方开挖期间对土体侧向位移、基坑项面沉降量和水平位移、邻近建筑沉降和倾斜、地面沉降和地下管线沉降和位移、地下水位等项目除了业主委托第三方进行监测外,施工项目部也要派出专人监测,同时与现场观察相结合,随时曾加检测频率,利于指导调整基坑施工方案或设计方案,确保基坑工程安全施工。
8)全部采用商品混凝土。
9)砂、石、水泥、砌块及其它构件在场内适量堆放,主要采取边施工边运输的方式。根据工程进度计划,提早组织材料订购、质量检测、配方测试,确保材料按施工进度的使用量分批进场。必须严格按照批准的施工方案进行组织施工, 不得随意变更。需修改变更方案时,按审批后的方案进行施工。
10)基坑坑顶边缘不得任意堆放土方、材料及设备, 特别是有振动作用的设备, 避免增加坑顶边缘荷载作用。加大边坡及支护结构的承载压力, 同时在坑顶设挡水设施, 防止雨水流入基坑冲刷坡面。
三、建立健全安全施工管理制度和措施
(1)严格执行安全风险分析与评估制度
对危险点(源)进行辨识和评级,本工程存在的安全隐患主要有土方坍塌、触电、高空坠落、机械伤害、跌落、物体打击等,制定相应的预防措施,对风险等级高的施工部位和工序派专职安全员跟踪控制。
(2)安全技术交底制度
严格执行三级安全技术交底程序,特别重视班组交底,每天将工作内容、相应的安全隐患及应对措施逐一交底,并签字确认,保证安全措施落实每一位作业人员。
(3)人员持证上岗制度
配备精良的施工队伍,专职管理人员及特种作业人员均经过培训,考试合格,具备相应的专业技术管理能力和操作能力。做到持证上岗。
(4)应急救援预案与演练制度
深基坑工程施工因受内部水文地质和外部周围环境及气候的影响较大, 具有较大的危险性和不可预见性,对工程的危险源进行分析、评估后,还制定相应的应急救援预案并进行演练。一旦发生或可能发生的危及周围建筑的安全、周边沉降开裂、基坑支护结构的稳定、坍塌以及雨季影响等危险情况, 能快速及时启动紧急应急准备方案实施抢险救援, 防止事故进一步扩大,使事态得到有效控制。
(5)安全巡视检查及安全生产例会制度
随着城市化进程的加快,越来越多的城乡人口向大城市聚集,与此同时城市人口老龄化现象也越来越重,面对当前人口超饱和,地上土地资源紧俏的紧张局面,为了节省土地、充分利用地下空间,高层建筑异军突起,建筑数量越来越多、规模越来越大,高层建筑本身要求有一定的埋置深度,其停车场、设备间、储藏库等也都设在地下,这就在一定程度上增加了深基坑施工的难度。本文作者结合自己从事深基坑工作实践经验,对深基坑施工安全管理的措施展开新的研究。
一、目前深基坑工程施工中存在的主要问题
目前在我国深基坑工程施工中存在的主要问题有①对施工安全管理的重要性认识不足,基坑工程往往被视为临时工程,一些建设单位常抱有一种侥幸心理,不愿意在此方面投入,因而就能省则省,压价现象十分严重。②一些建设单位对基坑周围环境状况了解不够深入透彻,缺乏对一些影响深基坑工程风险性的相应控制措施。③安全管理工作体制不全,监督管理体系不健全,执法不严,监督不力。④实施过程中对施工方案执行不力,基坑监测信息反馈不及时,忽视目测巡视或是对目测巡视,发现的异常情况听之任之,处理不及时不到位。
二、深基坑施工的质量控制要点
2.1 做好深基坑施工前的准备工作
基坑工程施工前应了解基坑周边建筑物的基础型式与埋置深度,上部结构情况,基坑周围地下市政管网的位置与走向,市政道路等周边环境,明确需要保护的坑内基础工程,确保基坑施工对建筑物场地及周边环境的使用安全。此外还应了解基坑周边的地表水以及场地的地下水情况,做好坑周及坑内的明水排放,坑周边地面防水保护措施以及施工现场的地面硬化。
2.2 土方开挖阶段的控制要点
深基坑工程施工中土方开挖是一项风险比较大的施工环节,而且风险系数随开挖的进展是个不断加大的过程。基坑开挖能否充分地利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排,对于施工安全、施工进度和施工成本都起到至关重要的作用。监理主要是控制好开挖深度,合理确定土方分层开挖层数、时间限制,尽可能减少基坑临空边的长度和高度,严禁超挖,保证土钉和锚杆的施工面和开挖坡度,除了基坑四周及时设护栏外,对于内部坡道当落差较大和用作人员上下的临时通道时也要设立护栏。分层开挖深度在软土中一般不宜超过1米, 较好土质也不宜超过3米。
2.3 降水井的施工质量控制
降水井施工控制的关键是把握井位垂直、滤料选用控制、含沙量检验,降水井施工专业性很强,下井管时如果井位偏斜,将导致滤料分布不均,造成抽水含砂量过大或井管被淤泥封堵而抽不出水。控制好井位偏斜问题首先是要控制好钻孔的孔径和垂直度,在钻孔的孔径和垂直度得到保证的前提下,下井管时可采取沿管长分段设限位器的办法来保证垂直居中。滤料自身质量和填入的质量是影响抽水效果和质量的关键,最好的滤料是级配良好的豆石,但造价较高。一般地区常用的是磨圆度较好的硬质岩石,由于抽水过程中含泥量控制不好,导致相邻区域道路沉陷过大、地下管线断裂和邻建倾斜甚至坍塌的工程事故在国内外都不鲜见。对于重要的工程或有重要的相邻建筑物时,应进行抽水的含砂量检验,不允许超标。管井抽水开泵后30min取水样测试,其含砂量应小于1/50000,如抽水时间在3个月以上,含砂量应小于1/100000。
2.4信息化施工管理
制定切实可行的详细的监测方案,并通过监测数据指导基坑工程的施工全过程。实时跟踪监测基坑支护结构和地下水治理系统的工作性状以及周围环境的动态变化,并及时采取有效应变应急措施,确保环境安全。
三、深基坑施工过程中的安全管理措施研究
3.1 建立健全安全生产责任制和安全管理者制度
严格执行“安全第一,预防为主”的方针,建立健全以项目经理为首的安全生产组织机构,有组织、有计划地开展各项安全管理活动,承担组织、实施安全生产的责任。通过签订各级安全生产责任状及目标管理责任书,明确项目部各级人员的安全责任,进一步完善落实企业的各项安全管理制度。
3.2施工前充分调查施工现场的详细情况
在熟悉设计图纸和相关设计资料的同时,施工前和施工过程中都必须对施工现场进行认真的勘察,掌握现场的第一手资料。例如对工程所在地区的自然条件、气象因素、现场环境和其他相关工程施工的进度进行调查,了解材料和劳动力的供应以及现场各相关方配合的情况等,为现场的安全管理和编制合理的、切合工程实际的施工组织设计和各类安全技术措施提供依据。
3.3编制有针对性的专项施工方案
深基坑支护是一项安全防护要求很高的单项工程,安全管理及安全防护在深基坑施工中是一个很重要的组成部分。因此,有必要编制一个针对性强对现场安全施工能起到指导作用的专项施工方案来指导现场安全管理工作。
3.4加强安全生产培训教育
提高每一位施工管理人员和操作人员的安全生产意识,对每一位入场人员加强对企业安全文化、劳动纪律、各项安全规章制度熟悉,对工人要进行安全操作规程和操作技能教育,并结合本项目深基坑支护安全防护需要注意的事项及防范措施,让每一位施工人员做到心中有数,定期开展安全知识和安全技能学习。
3.5做好安全技术交底工作
安全技术交底是一项技术性很强的工作,它直接反映着施工管理者的技术水平,也是施工管理者对操作者灌输安全防护意识的直接关键所在,是管理意图与现场操作衔接的资料文件。安全技术交底也是追究安全责任的重要文字证明。要不断加强施工管理队伍素质的提高,加强责任心教育,提高安全技术管理水平。
3.6培养高素质的管理人才
深基坑处理是一门值得研究的重要工程学科。在工程实践中,靠过去的施工经验已无法满足现在深基坑施工的要求,也抓不住整个工程的关键技术和关键部位。所以,要加强安全培训教育的投入,培养一批有专业知识,有施工经验的青年骨干,并让他们投入到施工现场实际管理中。
3.7加强日常的检查和监督管理
施工中的检查和监督,可参照JGJ 59-99建筑施工安全检查标准。对于深基坑工程来说,建立一套基坑变形监测系统是非常必要的,这就不仅需要经常观察周围建筑是否产生裂缝、周围地面是否发生异常情况,而且要使用必要的仪器、工具观测支护结构的位移、周边的沉降度,并建立一套相关的数据库,分析其数据规律、突变原因等等。
3.8建立和完善安全事故应急预案
深基坑施工是一项专业性很强的工作,并且容易引起群死群伤的事故,所以应当根据施工的各工种、各工序,有针对性地作好事故防范及应急救援准备。必须充分发挥各方面的主动性和力量,形成统一、高效的救援指挥部,一旦有事故发生,能迅速启动救援机制,迅速有效地组织实施救援,尽可能避免伤亡事故发生。
四、结束语
虽然深基坑工程是一项临时性的工程,但做为一项施工项目其安全管理是同等重要的,因此我们必须要端正对基坑施工安全管理的认识,“安全无小事,事故皆大事”,对于施工的安全管理要始终坚持预防为主、防治结合的方针,切实把安全隐患扼杀在萌芽状态。
参考文献:
中图分类号:C93文献标识码: A
引言
随着我国大城市的建筑工程的开挖的深度在不断地增加,其需要的土方开挖的面积也变得越来越大,因此,建筑工程的基坑支护部分的施工难度也就在逐渐地增大。随之而来的安全管控风险越越来越大。因此需要加强对基坑开挖过程中的安全管理工作。
一、基坑坍塌易造成后果及对相邻建筑物的影响
深基坑建筑施工的质量不仅对本建筑起着至关重要的作用,关系到到作业人员和财产的安全,同时也影响着相邻建筑的稳定性。基坑施工过程中出现坍塌事故,将造成重大人员伤亡和财产损失,同时其周边的建筑必然受到影响,严重的可能导致其他建筑整体坍塌,所以在施工建设过程中应该加大对于支护施工的重视。
二、深基坑施工中的质量通病及坍塌常见原因
(一)坑壁形式选用不合理
坑壁形式主要分为坡率法和支护法。多数单位施工时,为节省支护结构的投资多采用坡率法施工,如果施工地点地下水富集,土质稳定性差,坚持使用坡率法将造成安全隐患,引起坍塌事故。因此,在采取开挖形式上,要严格按照设计文件和规范要求,实地考察周边环境和水文条件,谨慎选择开挖形式,切不能为节省资金和经验用事舍弃支护形式,最后酿成安全事故。
(二)基坑边坡土体承载力不足,地表水渗透
基坑边坡土体承载力不足;基坑底土因卸载而隆起,造成基坑或边坡
土体滑动;地表水及地下水渗透作用,造成涌砂、涌泥、涌水导致边坡失稳、基坑坍塌。
(三)深基坑底部基土松动,承载力不足
部分施工单位为了赶进度或者现场监控不到位导致基坑盲目开挖,加之施工现场情况复杂多变,经常会出现挖掘过深等现象,此时需要进行回填。采取不合格料回填或者回填未分层夯实,承载力达不到要求,导致基坑坍塌。
(四)其他导致基坑坍塌原因
基坑的边坡施工可以根据土质的种类、物理学性能和边坡稳定性等计算出设计的基础边坡,并在施工过程中严格按照设计边坡开挖放坡。但是在实际的施工过程中,地面弃土堆载、基坑的开挖没有按照预定的顺序进行、基坑的挖掘深度不一致、基坑的挖掘没有综合外界的环境进行等问题的存在,都会造成深基坑局部坍塌的现象出现,这也是深基坑施工过程中的通病。设计方案不合理、无施工组织方案、不按施工组织方案施工、基坑降水措施不到位、土方开挖程序不合理、边坡顶部堆载超过设计要求,边坡锚杆深度不足或预应力张拉过早且不到位,孔内水泥灌注不饱满、边坡监测不到位等现象都会造成基坑边坡塌陷。
三、建筑基坑工程安全管理的措施
由以上几点开始研究建筑基坑中施工中频发的安全问题,提出建筑基坑工程安全管理的措施。
(一)选择合理的坑壁形式
基坑施工前,按照施工规范和设计要求,根据所施工地段基坑可能造成严重后果确定基坑安全等级,然后结合现场勘查、水文资料、工程地质、机械设备、人力投入和施工进度等多方面因素综合确定基坑开挖形式。当现场满足坡率法施工时,优先采取放坡开挖,坡型整修一次到位。当不满足放坡法施工时,要按照施工规范要求, 当不具备采用坡率法的条件时,应对基坑采用支护措施。常用的支护结构有:土钉墙支护、喷锚支护、混凝土灌注支护等。施工前,应根据工程所处周边环境、地质水文条件以及工程施工工艺要求对支护形式进行合理选择、设计。
(二)加强对地表水的控制
地表水对基坑稳定性影响很大。施工前要对地下水处理给予足够重视,从设计、施工组织、设备配备等方面给于保证。基坑开挖前,要详细做好现场勘查,排清地下管线情况,防止基坑周边官网渗漏、爆管等情况产生地表水。对于富水地段,要根据水量大小采取排、降、截、止水方法等有效的控水措施,同时现场备足足够扬程的抽水设备,及时应对突发排水需求。
(三)加强对土方开挖监控管理
确定开挖方式和支护方式后,施工单位要制定详细的施工方案和应急预案,并且对开挖作业机械操作人员进行交底。开挖时,现场技术、安全管理人员全程旁站盯控,对开挖深度、坑壁坡度、边坡坡型进行监控和纠偏。遇到软土基底时开挖深度要严格控制,防止开挖速度过快、超挖,应控制开挖层高不大于1m。对于需要采取支护开挖的基坑,开挖循环要严格控制,上一层支护未施作完毕前,严禁下挖。整个开挖过程中,测量部门要严格记录,各临近建筑物标高及位移情况,并做好跟踪监测。
(四)加强对支护施工质量的监控
对不具备生产资质的施工单位绝对不允许参与招投标的活动,从准入上把关。建立健全施工企业内部质量管理体系。把分项工程责任到人,做好施工记录,使所有施工环节都具有可追溯性。根据施工质量验收标准确定的质量验收方法来验收工程质量。严格执行“三检”制度,严格验收签字的程序,将责任落实到人,确定责任归属,在施工各环节都要严格的控制,对工程各分项目和工作流程中各岗位,都要管理到,防止出现疏漏,开展全过程的管理。坚决杜绝不合格项目进入到下道工序。按照施工队伍具体情况与工程特点,对影响质量的各种因素提前控制,以此确定质量控制的目标,进行施工组织的设计,再制定出具体质量控制的计划与措施,确定实施的方法和内容,而质量控制计划的实施中要做好质量的检查工作,对检查的结果进行定量的分析,进行总结,及时发现问题,处理问题,做好质量管理预防和控制工作,确保工程质量达到标准、规范要求。现场检验质量的对象包括支护结构所用材料和支护结构本身。检验内容主要有:材料出厂合格证;材料现场抽检;锚杆浆体与混凝土配合比试验,强度等级检验。对支护结构本身的检验要根据支护结构形式选择,例如土钉墙对土钉采用抗拉试验检测承载力,对混凝土灌孔桩应检测桩身完整性和强度等。
(五)提高施工人员素质。
施工人员的素质在建筑工程施工中起到十分重要的作用。要做好建筑工程安全监督管理,就要提高施工人员素质。加强建筑工程安全宣传,使全民的安全意识进一步强化。严格执行国家相关的法律法规,提高安全事故惩治力度,对施工企业进行有效的警示。为了使建筑工程施工顺利开展,要将安全监督工作真正落到实处,必要时,要采取强制实施的措施,对违规的相关企业与个人依法查处,对建筑工程及时进行停工和整顿,予以相应的罚款。只有把安全监督管理工作落到实处,才能及时了解施工现场信息和具体情况,保持信息的时效性和严格性。建筑工程行业预防安全事故发生是为了坚持以人为本。
(六)增强施工人员安全意识。
施工人员处于建筑工程施工生产的前线,是施工现场中安全隐患高发区域。人为因素是造成安全事故的主要诱因,所以施工单位一定要做好施工人员的岗前培训,尤其对农民工的安全培训,提高其安全施工的意识,合格后才能上岗工作。对施工单位强制推行意外保险与风险抵押保险等制度,尽可能的保护好施工人员的安全与权益,只有明确安全施工意识与安全防范的技能,才能有效减少安全事故的发生。
(七)加强对施工材料的检查与安全防护措施落实及设施使用检查。
当前建筑工程行业很多施工企业为了贪便宜,节省成本,获得更大的利润会采购不合格的建筑材料,以次充好,以此降低施工的成本,使得大量不符合安全生产标准产品应用在建筑工程施工中。有的施工企业还会应用大量不合标准的劳保用品发给施工人员,导致施工人员生命安全受到严重的威胁。所以,要完善安全防护措施就要以预防为主,在机械设备与材料采购上,在机械设备与材料接收验收上都要严格的控制,防止以次充好或者偷工减料等质量问题的发生。安全设施一定要符合国家相应的使用标准和规定,并且要定期检查。同时,还要加大对施工企业的施工方案、技术措施、安全措施等方面落实情况的审查力度,尽量减少建筑工程施工中发生安全问题。
(八)制定应急预案和做好演练工作
基坑开挖前必须做好坍塌事故应急预案,并且对预案的可行性进行专家论证。 审批过后的应急预案要组织现场人员进行演练,使管理人员和作业人员熟悉流程。对反映出来的各项问题,要及时修正预案,确保可行性。现场要备足各类应急救援机械和设施。
结语
综上所述,为了保证建筑工程基坑施工的安全性,应该按照规范标准要求和依靠有效的安全管理来进行施工。
参考文献:
[1]洪琪康.城市深基坑工程实施阶段风险管理研究[D].青岛理工大学,2014.
[2]阙济兴,傅晟,戴春景.深基坑工程施工主要安全隐患浅析[J].建筑安全,2014,01:56-60.
[3]王洪德,姜天宇,张立漫.带阳角深基坑变形及其影响因素分析[J].地下空间与工程学报,2014,01:156-162+190.
【 abstract 】 this paper of deep foundation pit engineering construction of the main problems existing in the construction techniques, and construction process of the safety management measures three aspects, and puts forward some effective Suggestions and measures, so as to improve the safety of construction process.
【 key words 】 : deep foundation pit; Construction technology; Safety management
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
引言
近几年,随着城市化进程的加速,越来越多的地下建筑和高层建筑出现在人们的视野中,这样就对地基和基础的要求越来越高,从而基坑工程备受重视,深基坑施工技术更是重中之重,一直都是这几年的研究热点。如何做好深基坑安全管理,以便结构主体施工能够顺利、高质量的进行,这是当前急需解决的一个课题
1 深基坑工程施工中存在的问题
深基坑工程在建筑工程的基础施工中非常重要,进行深基坑施工的主要目的有下面几个:第一保证工程主体和基础的安全;第二为后续的地下施工提供足够的施工空间;第三确保基坑四周环境的安全。深基坑工程技术要求很严格,由于这些设施在工程结束后都将掩埋到地下,隐蔽性较强,不容易进行检查,一旦出现质量问题后果很严重,修复和加固工作也相当困难,所以在深基坑施工的同时要严格控制其质量。但是实际情况并不是这样,笔者结合自己多年的基坑施工经验发现,基坑施工中主要存在以下问题[1][3]。
1)项目工程人员对深基坑认识的问题。由于深基坑施工在工程上来讲属于临时工程,很多建设单位为了减少工程的投入成本,在基坑施工中能省则省,不愿意投入资金来完善基坑施工设施。施工人员也是抱着侥幸的心里,不按规范施工。
2)施工准备不足。对基坑周边的环境不熟悉,施工时容易对周边环境造成破坏;没有进行风险控制的措施或者是施工方案编制不全面,进行工程施工时没有指导性文件可言。
3)管理人员的监管不利。管理人员在工程施工的监管不力主要下面几点:没有协调好施工的先后顺序;没有按照操作规范进行巡视检查;发现异常情况听之任之;事故发生时没有进行及时的处理。
4)基坑支护建造的不合理。支护的建造时应该充分的考虑考地下水、相邻基坑开挖、周边环境以及基坑内部空间综合考虑,不能只重视一个方面而不顾其它的方面。
5)没有编制应急预案。应急预案在危险工程施工时必须要进行编制,但是实际的施工中,很多情况下,工作人员都是应付了事,一旦事故真正的发生,这些预案中的措施几乎没有任何意义。
2 深基坑施工要点
2.1 了解基坑周边环境及地质水文特性
深基坑施工时一定要对周边的环境进行详细的了解,这样可以减少施工中不必要的损失。对周边环境进行调查时,要了解清楚建筑物的类型、年代、地基基础样式、上部的构造情况、地下的市政管道的位置及走向,施工时应该避开重要的管道网线,在明显的地方做上标记。选取场地时要进行实地的采样分析,对施工现场进行场地硬化,了解场地内和四周的水源情况,包括地表水和地下水。在基坑周围设置挡水坡和排水沟,清除场地内的地表水,修建排水管道防止生活用水的下渗。
2.2 编制施工方案
施工方案编制时尽量详尽,考虑周全,应能切实可行的指导深基坑工程的施工,方案中要进行风险控制,并针对可能出现的风险做出相对的应急措施。一旦事故发生时能过得到及时的处理,确保工程的顺利进行。
2.3 开挖
深基坑项目的施工开挖是一个重要的步骤,开挖要严格按照施工方案进行操作,不能进行乱操作或随意的开挖,开挖进度要合理,不能为了追求施工进度进行盲目的开挖。基坑土方开挖时应进行分段开挖,严禁超深度开完,开挖时要充分的考虑到地质和水源情况,开挖前要进行降水处理,地下水位降到设计标准时才能进行开挖,开挖时根据土层的不同改变开挖的段数,开挖时要注意基坑的四周尽量不要堆土,开挖出来的土尽量随着开挖的进行运走,地质情况不好的地段要及时的进行支撑,防止基坑的倒塌。分层开挖时对于土层不好的地方一层尽量不要超过1m,土质较好的地方也尽量不要超过3m,开挖时要时刻关注坑底的情况,如果出现明显的积水,要进行及时的排水。达到基坑设计深度时,要放慢开挖速度,防止超挖[2]。
2.4 支护
支护是深基坑工程施工中另一项重要的工作,深基坑施工中应该搞好各个分项之间的衔接工作,特别是开挖和支护两道工序的衔接。深基坑的支撑结构一般采用内支撑,重要工程采用钢板止水幕。采用内支撑的基坑必须按照由上到下,先撑后挖的施工顺序,内支撑设置好以后,其受力状况必须和施工设计计算的受力情况一致。支撑拆除时不能一次性拆除完,应该有安全换撑措施,由下而上逐层进行拆除。注意拆除下层支撑时严禁损坏支护结构、主体结构、立柱和上层支撑,吊运拆除的支撑构件时不得碰撞支撑系统和结构工程。
2.5 现场监管
现场的监管是保证基坑工程顺利实施的关键,就目前来讲基坑工程实施阶段一般都是采用信息化施工,对基坑工程施工过程进行实时的监测,项目开工前必须制定切实可行的监测方案,通过监测数据使项目管理人员控制基坑工程的施工全过程。
3 深基坑施工过程中的安全管理措施
3.1 建立健全各级安全生产责任制和完善各项安全管理制度
这是安全管理的首要任务,要形成一套完整的制度规范,树立人人有责的管理理念,严格执行安全第一,预防为主的方针。施工安全管理不仅仅是项目经理的工作,各级项目管理人员都负有责任。项目部应抓好人员编制,定岗定员,通过责任制分解责任,层层签订责任书,量化考核指标,把责任分解落实到岗位、员工身上,策划一个精干、高效的项目管理队伍。
3.2编制全面详尽的施工方案
施工方案是施工人员在进行项目施工时的指导性文件,所以在编制时尽量要考虑的全面,完善,这样才能保证项目的顺利实施。深基坑工程是一项安全防护要求很高的单项工程,安全管理及安全防护在深基坑施工中是一个很重要的组成部分。由于它对外部的影响比较敏感,施工难度也很大,因此,编制一个全面详尽的且对施工现场安全施工能起到指导作用的专项施工方案十分有必要的。
3.3必须建立和完善应急预案
深基坑施工由于其影响因素多,不确定因素多,所以在项目的施工过程中很容易导致事故的发生。项目开始前建立完善的应急预案在深基坑的施工当中是很有必要的,应急预案的执行要坚持以下的原则[4]:
坚持常备不懈的原则。事故的发生往往都是出乎人们的预料的,只有长期的坚持应急预案的常备不懈,这样才能降低事故的发生率,及时发生事故是也能及时有效的进行处理。
坚持统一指挥,分级负责的原则。事故发生时,有效的指挥才能降低事故的损害性,统一的指挥有利于命令的下达。分级负责有利于命令的执行。事故发生时,能够迅速启动救援机制,迅速有效地组织实施救援,尽可能避免伤亡事故发生。
4 结语
深基坑工程的施工与安全管理可以说是一个系统的整体,施工与管理共存,每一个方面的不足都有可能造成整个工程的失败。因此,笔者结合自身多年的施工经验,指出深基坑工程中存在的问题,并对施工中的要点进行详细的探讨,给出一系列措施加强施工过程中的安全管理,以实现深基坑施工过程的安全化。
【参考文献】
[1] 王燕.浅谈复杂环境下建筑深基坑施工技术特点及方式[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(23):35-36.
[2] 范加冬,张令刚,张金科等.关于深基坑开挖防护措施的研究[J].四川建筑科学研究,2011,37(5):123-126.
Abstract: according to the present more and more of the deep foundation pit engineering construction, describes the deep foundation pit engineering construction in our country and the characteristics of the technology and safety management measures, the introduction and analysis of deep foundation pit engineering construction of the need for attention to technical problems and the safety management, and in the construction process of possible risk factors for early warning and guard against, in order to maximize of deep foundation pit engineering construction safety.
Keywords: deep foundation pit engineering construction technology safety management monitoring
中图分类号:TU71文献标识码:A 文章编号
1 引言
随着我国经济的快速发展,城市化的步伐也越来越大,越来越多的人涌入城市导致城市人口处于超饱和状态,地上的土地资源已极其有限,使得建筑空间拥挤且城市绿地逐渐减少,所以我国的高层建筑尤如雨后春笋拔地而起。随着城市高层建筑的发展和地下空间的开发利用,高层建筑、地铁、地下车库、地下商场等工程建设中的深基坑工程日益增多,并不断向大而深的方向发展,所以深基坑的施工、支护技术、施工安全和施工监测越来越受到人们的关注和重视。
2 我国深基坑工程施工的特点
深基坑工程施工是一种技术综合性强、施工周期长的临时性工程,同时也是一个涉及到基础工程、水文地质、工程地质、工程结构、结构力学和施工技术等专业技术的系统工程。它包括:土方开挖、降水排水、基坑支护、止水帷幕、临边防护等工作内容,且在深基坑施工过程中受水文地质、周边环境、气候条件等制约因素影响较大[ ]。因此,在施工中,除了要监测基坑本身的安全与稳定外,对由基坑开挖引起地面或地层的运动导致项目相邻的建筑物、道路或地下管网等设施出现的一系列问题更要加以重视。
3 深基坑工程施工的技术要点
3.1 施工前的准备工作
(1)了解工程场地及周边、地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、岩土性状、含水层性质、地下水位、渗透系数等。也要了解建筑场地及其附近的地下管线、地下埋设物的位置、深度、结构形式及埋设时间等;
(2)必须具有专项的深基坑工程设计,包括支护设计、降水或截水设计、土方开挖设计和监测设计等;
(3)施工前应作好设计交底,针对深基坑施工的施工工艺和作业条件,制定措施得力,针对性强,合理、全面的施工组织设计或施工方案;
(4)要求基坑支护方案必须经过专家论证,由专业水平高、行业资深专家的把关,对保证工程安全、人身安全和施工质量将会起到非常大的作用。
3.2 施工中的质量控制
(1)基坑降水的控制:根据工程所在地的现场条件制定适宜的基坑降水方案,在进行基坑开挖过程中,土的含水层遭到破坏,地下水会涌入基坑内,导致边坡失稳和地基承载力的下降,所以要做好基坑内的排水工作。同时应注意基坑降水对周围环境的影响,并对此进行详细的监测,以避免坑周边的地面下降和建(构)筑物及城市公共设施的变形;
(2)土方开挖的控制:基坑的开挖过程使得原状土的平衡被破坏,相应的会伴随着边坡土体的变形、基坑自身及相邻区域的变形,导致了基坑开挖的风险和事故。基坑开挖要遵循开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖的基本原则,采用分段、分层相结合并以分层为主的开挖方法,并利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排,能大大加强施工的质量、安全和进度;
3.3工程施工的信息化管理
为保证基坑工程的质量安全目标,在施工阶段必须采用信息化技术,对施工过程实施监测,通过监测数据指导基坑工程的全过程施工。利用信息化监测技术可以实时跟踪监测地下水和基坑支护结构的工作性状以及周围环境的动态变化,以保证能及时采取有效应变应急措施。其具体作用如下:
(1)通过监测了解基坑周围土体在施工过程中的动态变化,可及时明确工程施工过程对原始地层的影响程度以及找到可能产生失稳的薄弱环节;
(2)通过监测了解支护结构受力的应力和应变状态,并可对其安全稳定性进行正确评价;
(3)通过监测了解施工过程对现场周围地下管线的影响程度,以确保其处于安全的工作状态;
(4)通过监测了解施工降水效果及对周围地下水位的影响程度;
(5)通过监测收集工程数据,可为以后类似的工程设计、施工及规范修改提供参考经验。
4 深基坑工程的安全管理
影响深基坑施工安全的因素也很多,其中设计、地质条件、施工因素和现场管理是其主要影响因素。要做好深基坑工程的安全管理,需加强施工团队的安全意识及对施工项目的安全管理措施。
4.1建立健全施工企业安全生产责任制和完善安全管理制度
建立安全生产责任制就可以按照“安全第一、预防为主”的安全生产方针,将施工企业各级负责人、各职能部门及其工作人员和施工现场管理人员及各岗位生产工人在生产过程中应做的事情及应负的责任明确规定,形成一套规范完善的安全管理制度,使安全生产、安全管理全员参与,从人员方面避免安全风险的发生;
4.2重视施工组织设计
施工组织设计作为指导施工的纲领性文件,在工程施工前一定要进行技术交底工作,根据深基坑施工的施工工艺和作业条件,制定出针对性强、措施得力、全面合理的施工组织设计或施工方案。深基坑工程是一项安全防护要求很高的工程,安全管理及安全防护在深基坑施工中是一个很重要的组成部分。因此施工组织设计要充分认识深基坑施工的重点、难点和施工工艺的特点,质量控制点要设置合理,质量安全控制目标制定恰当,并保证措施到位、检验监测严谨。
4.3加强施工过程的技术控制
施工过程是深基坑工程安全管理的重点控制阶段,也是最易引发安全风险的阶段。在施工过程中,要对以下几点重点关注:(1)掌握主要施工机械及配套设备的技术性能;(2)根据施工场地特点采取合适的降水措施;(3)基坑土方开挖应符合分段、分层、平衡、对称、适时的原则;(4)对雨季施工既要注意排除地面雨水倒流入基坑,又要注意雨季水的渗入导致土体强度降低造成基坑边坡坍塌事故。
4.4 建立完善的安全监测体系
1工程概况及基坑工程特点
1.1工程概况
无锡某金融大厦,建筑整体由两部分组成,分别为塔楼及裙房,塔楼为45层、裙房为6层;地下室3层,总建筑面积183087㎡,其中地上建筑面积138000㎡,地下建筑面积45087㎡。本工程±0.00相当于黄海高程4.700m。拟建场地与地基基础设计施工有关的主要含水层分别为杂填土的上层滞水-潜水和粉质粘土夹粉土、粉土中的浅部微承压水。基坑围护结构竖向采用砼灌注桩加三轴搅拌桩止水帷幕,水平支撑采用砼环形支撑。
1.2深基坑工程特点
①基坑面积大(15000m2),开挖深度深(基坑开挖深度15.5m~23.5m),土方量大(约30万m3)。②两道环形内支撑,对开挖造成一定难度。③土方开挖与支撑交叉施工带来相互影响。④本工程位于长江下游属长江下游海洋性温湿气候带,地下水位常年较高。⑤地下室施工时间长,要经历两个个汛期。⑥降水面积大,降水井深,降水难度大。
2参建各方的安全策划
2.1监理单位安全监理策划
2.1.1建设单位按建设程序履行职责
①深基坑工程应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》进行设计,协助建设单位对危险性较大的基坑设计方案请专家评审,并必须遵循先设计再审图后施工的原则。②在施工前的准备阶段应组织设计交底及图纸会审,及时形成会议纪要。③建设单位应当向施工单位提供施工现场及毗邻区域内供水、排水、供电、供气、供热、通信、广播电视等地下管线资料,气象和水文观测资料,相邻建筑物和构筑物、地下工程的有关资料,都要及时通报承包方,并保证资料的真实、准确、完整,请其与相关方进行沟通协调,要采取措施保护其安全。2.1.2建设单位委托基坑监测单位
根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)要求,本工程委托有相应资质的监测单位对本工程实施监测。为保证工程监测效果,在开工前,监理单位要对业主选择的监测单位以下内容进行审查:①监测单位的资质等级:本工程根据地方文件要求,监测单位应具有乙级以上岩土工程监测资质或相应建设工程资料监测资质;②监测单位派驻现场监测人员的资质,各监测人员必须持有相应上岗证;③使用仪器、设备的标定在有效期内。④要求选定的监测单位根据本工程特点编制监测方案,监测方案须经建设、监理、特别是设计单位的认可方可实施。
2.1.2监理单位事前安全控制
(1)监理单位应根据国家相关法律法规的规定,组建监理项目部,配备安全监理人员,落实监理单位安全监理责任制,明确监理人员的安全监理职责,制定安全监理责任制度和工作制度。
(2)将深基坑工程列入监理规划,针对不同施工阶段和有较大危险性的分部分项工程特点,制定分部分项工程安全监理实施细则。
(3)监理部制定“工程建设监理项目部环境、质量、职业健康因素识别与评价报告的编制与控制制度”。
(4)应全面掌握场地及场地周边的环境情况,特别要注意:是否存在地下管线、高压输电线路和设备等方面的问题,现场“七通一平”(给水、排水、通电、通路、通讯、通暖气、通天燃气或煤气、平整土地)应得到解决。
(5)核查施工单位安全文件,督促施工单位安保体系正常运行。监理单位应按照《建设工程安全生产管理条例》的规定,审查分包单位的安全生产许可证;核查施工单位的资质和证明文件是否有效,施工现场的安全组织体系和安全人员配备,安全生产责任制,安全生产规章制度,工种的安全生产操作规程,特种作业人员上岗证,新工艺、新技术、新材料、新结构的使用安全技术方案及安全措施,保证施工单位现场安保体系的建立和正常运行。
(6)加强对深基坑工程专项方案的审查力度。工程监理单位在审查施工组织设计中的安全技术措施或者专项施工方案时,应严格对照工程建设强制性标准审查。
(7)监理单位审查本深基坑“施工专项方案”时,应重点审查以下内容:1、编制、审核等人员的资质是否符合要求;2、是否按专家论证报告,对论证的内容提出明确的意见,专项方案修改完善情况;3、施工工艺与设计工况的符合性;4、出现异常的应急处理预案及施工前按预案准备好抢险机械、材料等,确保在险情到来时预案能够及时启动。在基坑开挖过程中,若止水帷幕有质量小缺隐(冷缝、水泥土搅拌不均匀等),出现水土流失,必须及时封堵接缝,严防小股流砂冲破竖向围护结构空隙,导致大量涌砂。基坑工程中加强监测,实行信息化施工监控措施。
2.1.2监理单位事中安全控制
(1)重点落实巡视、旁监、平行检查等监理工作。监理人员每天必须对重要部位进行巡视检查,如周边道路、建筑物、临边围护等,发现异常立即通报各参建单位进行分析论证,提出应对措施。对关键部位,按监理规划、细则安排监理人员落实旁监监理,确保每道隐蔽工程质量符合设计、规范要求。对于按规定需要验收的深基坑分部分项工程,监理单位应当组织有关人员进行验收。验收合格的,经施工单位项目技术负责人及项目总监理工程师签字后,方可进入下一道工序施工。
(2)委派专人负责监测单位的数据处理,如数据达到报警值立即报相关部门处置,确保信息流程畅通。
(3)检查方案落实情况,发现实际与方案不符立即要求相应单位整改或调整方案,并按原程序报审。
(4)针对本工程特点,监理主要有以下控制点:①止水帷幕的质量控制;②围护桩的质量控制;③支撑梁的质量控制;④土方开挖时,砼强度必须满足设计要求;⑤土方开挖的顺序、分层厚度必须符合设计工况,使支撑梁立柱桩收到土的侧压力尽可能小,确保支撑体系安全;土方开挖时降水管井的保护也是本工程顺利实施的关键。⑥土方开挖至基底标高后,控制基础施工的时间,防止基底土方隆起等。
2.2督促施工单位做好安全策划,主要包括以下内容:
2.2.1建立安全目标
(1)安全目标的概念。安全目标是项目经理部建立的施工现场安全管理体系所要达到的具体目标,是安全管理努力的方向,是衡量项目经理部安全生产管理业绩的重要依据。
(2)安全目标的内容。杜绝重大伤亡、火灾、管线损坏和环境污染事故;一般事故频率控制目标;其他需满足的总体目标。
2.2.2项目安全管理计划
(1)项目经理部应结合工程实际情况,对深基坑可能存在的危险源和环境因素进行全面识别,然后根据识别、评价出来的危险源和环境因素,进行安全策划,制订安全管理方案和其他专项安全方案。
(2)安全管理计划的内容。工程概况;项目安全管理控制目标;安全管理体系要素与安全管理职能分配;危险源(危害)与环境因素识别、评价结果和相应的控制方式;确定整个施工过程中应执行哪些文件、规范、应补充哪些安全管理(操作)规定;项目安全生产管理制度;制定安全技术措施。
2.2.3项目安全施工管理制度
项目经理部应根据深基坑的特点制定项目安全施工管理制度。如安全生产责任制、安全生产资金保障制度、安全教育培训制度、安全检查制度,制定安全生产规章制度和操作规程。
2.2.4施工安全技术措施
(1)项目部针对深基坑施工过程中需要控制的活动制定出安全技术措施。
(2)对施工方案编制和实施的要求。一般工程安全技术措施、专项方案,经项目经理批准后实施;专项安全方案的编制,应按照《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定执行。在深基坑工程实施前,认真对工人进行安全技术交底,有关的特种作业人员须持证上岗。工程实施过程中有专人跟踪检查监督。
2.2.5生产安全事故应急救援预案
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A文章编号:
Abstract: this paper discusses the characteristics of deep foundation pit engineering, and how to improve the level of safety management of underground engineering, reducing safety accidents, from safety technical measures point, security system two aspects and puts forward the concrete measures.
Keywords: underground engineering safety management
目前地下轨道交通项目在国内很多大中城市开始大规模建设,由于地下工程复杂性导致的施工事故时有发生,进而造成巨大的直接和间接损失,因此促进施工企业全方位的安全管理水平越来越受到社会的关注。尤其是我国《安全生产法》的颁布实施,对安全生产管理工作提出了新的要求,安全生产管理者必须不断丰富自己的安全管理理论和知识,才能适应现代社会的安全生产管理的要求。本文旨在提高地铁地下工程安全管理水平,从技术管理角度出发进行了探讨。
一、基坑开挖安全技术措施
基坑开挖过程中充分考虑 “时空效率”。开挖分层、分段、均匀对称进行,掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分段,先支后挖”的原则。
1、土方开挖安全技术措施
(1)基坑开挖施工前,基坑四周必须设置截水沟截排地面水,地面必须硬化,防止地表水渗入基坑,特别是不得在基坑周边设置如厕所、冲澡房等易漏水设施,雨季施工必须加强排水措施,确保工程安全和设备的正常运转,做到大雨后能立即复工,基坑施工期间备足水泵。
(2)基坑开挖施工时,围护结构基坑深度范围内地面超载不得大于20Kpa,基坑开挖时在沿围护结构两侧各留2m宽平台。
(3)基坑开挖前应预见事故的可能性,施工前准备一定数量的应急材料,作好基坑抢险加固准备工作。当围护结构出现渗漏水的情况时,应及时采取有效堵漏防水措施。基坑开挖引起流砂、涌土、坑底隆起失稳,围护结构变形过大或有失稳前兆,应立即停止施工,并采取切实有效的措施,确保施工安全、顺利进行。
(4)基坑开挖从上到下依次进行,开挖深度应严格按设计图中给出的标高进行,严禁超挖。基坑开挖至基底垫层以上300mm时,应进行基坑验收,并采用人工挖除剩余土方,挖至设计标高后应即时平整基坑,疏干坑内积水,及时施作垫层。
2、基坑支撑安装的安全技术措施
(1)明挖基坑土石方开挖后,结构钢筋混凝土施作前,采用内支撑体系维护基坑的稳定,钢支撑体系由钢围囹、水平及斜向钢管支撑和钢牛腿四部分组成。在跨度较大支撑设置中间立柱。
(2)支撑由活动端、固定端和中间标准节管节三部分组成,管节之间采用法兰盘高强螺栓连接。钢围囹采用型钢、工字钢等组合加工而成。
(3)钢支撑整体拼接采用吊装安装,钢管支撑安装就位后,用液压千斤顶在钢管支撑活动端预加分级施加轴力,并进行锁定。
(4)腰梁与桩之间的间隙采用C20细石混凝土充填密实,钢管与围囹之间的缝隙采用插打钢楔形块及浇灌填缝速凝砂浆。
(5)钢支撑安装必须确保支撑端头与围檩均匀接触,并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施,支撑的安装允许偏差应符合以下规定:
a) 钢支撑轴线竖向偏差:±30mm
b) 支撑轴线水平向偏差:±30mm
c) 支撑两端的标高差和水平面偏差:不大于20mm和支撑长度的1/600。
d) 支撑的挠曲度:不大于1/1000
(6)支撑就位后应及时准确地按设计要求施加预应力。当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时,应立即在当天低温时段复加预应力至设计值;围护桩体水平位移速率超过警戒值时,可适量增加支撑轴力以控制变形,但复加后的支撑轴力必须满足设计安全度要求。
(7)在底板、顶板的施工过程中,应按设计规定的步序拆除各道支撑。
3、钢支撑施拆除的安全技术措施
支撑体系拆除过程其实就是支撑的“倒换”过程,即把由钢管横撑所承受的侧土压力转至永久支护结构或其它临时支护结构。
(1) 钢支撑拆除时,先用三角架将钢支撑托起,用千斤顶顶紧支撑,让锁紧片轻动,然后拆除锁紧片,拆解钢支撑,起吊场外堆放。
(2) 拆除时应分级释放轴力,避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂,同时对围护桩的桩顶位移、桩心侧压力进行监测。
(3) 换撑时把拆下来的支撑安装到换撑的位置,并施加预加力。利用主体结构换撑时,主体结构的砼强度应达到设计要求的强度值。
(4) 支撑的规格及支撑的安装顺序必须满足设计的要求。
4、支撑的保护措施
(1)基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系,以防支撑失稳,造成事故。为防止基坑内起吊作业时碰动钢管支撑,每根钢管支撑、钢围檩要求通过钢丝绳固定在围护桩上,支撑端部悬吊和斜撑防滑措施。
(2)施工过程中加强监测,钢支撑表面粘贴电阻式应变片,进行监测量测,判定安全性。若因侧压力造成钢管横撑轴力过大,造成横撑挠曲变形,并接近允许值时,必须及时采取增加临时竖向支撑等措施,防止横撑挠曲变形过大,保证钢支撑受力稳定,确保基坑安全。
(3)施工中加强对支撑的保护,严禁施工作业时碰撞支撑,在主体施工中支架、模板等严禁将支撑做受力点,且不作为人行栈道。
5、深基坑防坍塌安全措施
(1)严格执行施工组织设计和安全技术措施,不准擅自更改。
(2)基坑开挖前,应先检查了解地质、水文、道路、附近建筑物、民房等情况,作好记录,开挖过程经常观测变化情况,发现异常,立即采取应急措施。
(3)作业前要检查基坑现场排水、降水、集水措施是否落实。
(4)作业中应坚持由上而下分层开挖,要求每层开挖深度不得超过60cm,未支护前不准开挖下一层。每小段的开挖长度不应超过2道撑的范围,在钢支撑架设完后,进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。每层开挖厚度不超过2m,开挖至距坑底部30cm时,采用人工清底。
(5)基坑周边严禁超负荷堆土,堆放材料设备,不得搭设临时工棚设施。
(6)钢支撑的吊装符合《建筑安装工人安全技术规程》的有关规定。
(7)随时检查支护的变形情况,发现异常情况,先撤离施工人员和设备,等维修完毕后,方可继续开挖。
(8)在基坑开挖及支撑安装时,吊车、挖掘机司机作业时要有专人指挥,严禁碰撞支撑。
(9)每班进入工作场地的人员应登记进入,非施工人员进入施工场地必须经过项目施工负责人的批准。
6、隧道内有害气体防御
加强瓦斯浓度检测,当瓦斯检测浓度达到1.5%时,撤出人员,停止一切作业,加速通风,同时打开高压风;当瓦斯浓度>1%时为警戒预防,指挥员、安全员随时监测,禁止放炮,切断掌子面电源,加速通风;当瓦斯浓度>0.5%时,采用矿用防爆型设备,发出第一次警报,加强监测,通风;当瓦斯浓度>0.25%时,停止洞内焊接作业;当瓦斯浓度<0.25%时,洞内正常作业,采用通用设备。
二、 建立执行有力的安全保障体系
1、建立由业主、监理、施工、设计单位组成的安全管理体系,制定完善安全生产责任制度、管理制度、教育制度及有关安全生产的科学管理规章和安全操作规程,并以此为依据,对项目工程的安全施工进行制度化和规范化的管理。
2、分析项目的重大危险源,制定应对重大危险源专项施工方案;编制突发事件应急预案,配备应急救援人员、器材设备,定期组织演练。
3、坚持安全教育
(1)工人上岗前必须经过项目部、队和班组三级安全教育。
(2)职工通过三级安全教育后,经考核获得政府相关部门颁发的教育合格证后方可上岗。
(3)变换工种或采用新工法、新工艺、新设备、新材料及技术难度较大的必须经过技术培训,未经培训合格者不准上岗。
(4)特种工的安全教育、考核、复验,严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规则》GB5306-85号文执行。经过培训考试合格,获取操作证者方能持证上岗。对已取得上岗证者,要进行登记存档,按期复审。
(5)坚持“工前布置、工中检查、工后讲解”的“三工”安全教育制度,坚持开展“我不伤害自己、我不伤害别人、我不被别人伤害”的“三不”活动,增强工人安全意识,树立“安全第一,预防为主”的观念,以推动安全生产经常化、群众化和制度化。
4、强化技术安全管理
(1)分项工程及各施工工序开工前,要进行书面安全技术交底,并讲解安全技术操作方法,预防事故措施和劳动保护要求;安全技术施工组织设计由项目部安全管理人员编制,经监理、业主审批同意后实施;
(2)交底内容除包括各项安全技术措施外,还要有施工场所、环境、用电防火和季节性特点的安全生产事项;
(3)多工种交叉作业要分别向各工种进行“安全防护措施”交底;
(4)安全技术交底要有针对性,双方签字确认后,各执一份;
(5)加强施工监控量测,建立由具备丰富施工经验、监测经验、结构受力计算分析能力的工程技术人员组成的专业监测小组。及时收集、整理各项监测资料,对资料进行计算、分析、对比,预测竖井及结构的稳定性和安全性。
5、日常安全管理长抓不懈
(1)项目经理部要保证检查制度的落实,采取定期检查和不定期检查相结合。
(2)对检查中发现的安全问题、安全隐患,要进行登记,限期整改。在隐患没有消除前,必须采取可靠的防护措施。如有危及人身安全的险情,立即停止施工,处理合格后方可施工。
(3)安全检查要把安全生产责任制与各级管理者的经济利益挂起钩来,奖惩严明,以保证“管理生产必须管安全”制度的真正落实。
(4)坚持“工前布置、工中检查、工后讲解”的“三工”安全教育制度,坚持开展“我不伤害自己、我不伤害别人、我不被别人伤害”的“三不”活动及“安全月”、“安全周”活动,增强职工安全意识,树立“安全第一,预防为主”的观念,以推动安全生产经常化、群众化和制度化。
三、 结语:
安全管理是一个系统的工程,仅仅靠施工企业是不够的。还应构建政府监管部门、业主单位、监理单位、设计单位等全方位的安全管理体系,不断的对工人进行安全教育,提高主动防护意识,并保证安全防护投入和措施的到位才能从根本上降低安全事故的发生。
参考文献:
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:
1 工程专项施工方案的编制概况
首先,要健全危险性较大工程安全专项施工方案编制工作。建筑工程所处地的水文地质状况,千差万别,基坑支护就应因地制宜,因时制宜,根据工程地质条件,合理编制方案,在开挖基坑时才能正确指导现场的施工。
某施工项目4#、5#基坑项目情况,施工单位编制了此项目的基坑支护专项施工方案。基坑采用排桩加预应力锚杆单层支点支护体系,围护桩采用直径800冲孔灌注桩,围护桩间土防护采用砖砌支档处理办法的支护方式。因本基坑坑底最深处为13m,因此要求施工单位编制基坑支护专项施工方案,由施工单位施工技术负责人审定签章,并请不少于5人的专家组对本专项施工方案进行论证审查,根据专家论证方案完善施工方案,交由总监理工程师审查后实施。
2 基坑工程施工安全管理要点
(1)开工前,对全体施工人员进行安全技术交底,明确本工程安全生产的主要特点、难点、要求和措施,明确岗位和职责分工。
(2)施工人员进入现场,必须严格遵守安全生产和本公司的各项安全操作规程。
(3)工程机械操作人员持证上岗,定机定人,配专职挖机指挥。
(4)做好车辆、设备进场保养,作业中定期检查、维护,及时排除故障。
(5)配专职车辆指挥人员,负责土方运输车辆进出场的交通安全。
(6)夜间运输车辆进出工地现场禁止鸣号,停车等待时应尽量熄火。
(7)挖机工作半径范围内严禁站人,现场派专职人员看管。
(8)在与其他工种交叉作业时,加强协调,工作人员要服从指挥,杜绝安全隐患。挖机严禁直接跨在支撑上施工,须先在支撑上垫30cm厚土再铺上路基箱施工。
(9)加强对临时建筑物、周边道路、地下管线的监测。
(10)严格控制基坑周边5m范围内堆载≤20kPa,施工时不乱加荷载。
(11)在基坑工程施工过程中进行监测,实行信息化施工。掌握围护结构变形和变形速率,及时了解基坑四周地面的裂缝及其变化情况等。
(12)基坑施工过程应随时密切注意气候、降雨、台风、降温等预报,以便做好相应防灾措施。
(13)了解本地区类似场地已发生过的事故经验、教训,做好事故的防患。
(14)做好保洁工作,做到工完场清路洁。
(15)做好土方运输车辆保洁工作,以防车辆将施工场内污泥带出去。
(16)土方运输车辆驾驶员每天出车前必须检查拦板锁紧钩是否有效,如有故障,必须修复后才能出车装运。
(17)每天土方施工中和凌晨挖运结束后,派专人沿运输路线,及时清除散落在路面上的泥土,并派洒水车从工地门口开始沿运输车辆路线冲洗路面。
3基坑工程的监理监测要求
基坑工程的监测管理基坑监测是基坑开挖及地下工程施工过程中,对基坑岩土性状、支护结构变形和周围环境条件的变化进行监测和分析,并将其结果及时反馈。
监测作业的任务包括如下:①围护结构顶部(支护桩)水平位移监测。②土体侧向变形(测斜管)。③坡顶地面沉降监测。④围护桩身钢筋应力变形监测。⑤邻近建筑物沉降监测。
4 基坑工程施工全过程安全监理措施
根据监理的基坑项目情况,和各专业监理工程师讨论制定了基坑支护项目的监理实施细则,严防基坑事故的产生。质量安全监理工作应达到事前控制,事中控制,事后控制三个步骤连续到位。
4.1 事前控制,对施工程序的执行进行严格监管
某施工单位遂道、深基坑施工较多,经验丰富,对本基坑施工管理重视,基坑工程是临时性工程,作为工地总监,要求监理工程师严防死钉,充分认识基坑开挖中的各种风险,协助业主进行现场协调,严格进行基坑工程监督管理。
监理组在施工前严格审核分包单位资质及基坑围护、降水等专项施工方案;要求施工方必须待坑安全性、基坑围护设计及施工方案等专家评审意见(论证通过)出来,并按专家论证补充意见完善专项施工方案后方可落实围护施工方案。本工程场地内因拆迁开挖,建筑垃圾较多,且场地内有一定的起伏,根据勘察揭示,局部有4.0m左右的厚填土,主要为素填土及建筑垃圾,较松散,对打桩施工和基坑围护施工有一定影响;施工前监理和施工方一起进一步查明围护边界范围不良地质条件和地下障碍物分布情况,审核、督促施工方制定并落实清理力案,确保围护墙施工质量。
4.2 事中控制,加强巡视,及时发现问题,及时进行协调
4号楼基坑西北角挖至底部时,基坑西北角旁边所设监测点垂直沉降和水平位移变形值明显变大(第78次),监理随即签发监理联系单,要求增大监测频率,上、下午都须监测;2010年5月8日(第90次)J12监测点出现异常突变情况,1d水平位移达到30mm,累计位移达到40mm;垂直沉降14mm,累计25mm;J13监测点1d水平位移达到4mm,累计位移达到21mm;坑外路面与围墙出现较大裂缝,局部支护有渗水、漏水现象。监理立即要求总包按专项施工方案启动应急预案;停止邻近区域土方开挖;此区域基坑外侧严禁车辆行驶;拆除开裂围墙;监理同时报告业主,请设计到现场召开专题会议;会议决定:鉴于J12变形较大,累计达到50mm(第96次),基坑开挖后,基坑外土体有裂缝,支护结构变形已经较大,并且每日还有约3mm的日变化量,应该引起各相关方的重视。加大监测次数,监测数据及时上报有关各方,发现问题及时商议解决;此区域施工完成前,现场随时准备好各项应急抢险措施;继续实施总包采取的应急措施,并且采取以下措施:加快底板施工速度,尽快浇筑已开挖至底的地下车库底板;对围护桩壁进行加固;如基坑变形得不到有效控制,基坑外挖土卸载,回填至基坑内侧。会后,总包制定了围护桩壁加固方案,相关方会签后即实施;经过各项措施的落实,控制了坑底、坑壁渗水等现象发生。至2010年5月15日(第102次),J12监测点1d水平位移0,累计位移达到50mm;垂直沉降0,累计30mm;J13监测点1d水平位移0,累计位移达到25mm;垂直沉降0,累计25mm;基坑位移监测点已趋于稳定。监理组总结经验认为4号楼基坑东侧与总院相邻,边上有一条排水沟,土壤含水量高,基坑易渗水,使位移和沉降值连续报警,只要各方重视,及时采取有效措施,就可避免事故发生。
4.3 事后控制
(1)基坑开挖完成经验收合格后,督促施工单位及时进行地下结构施工和基坑回填工作,避免基坑长期暴露。
(2)督促监测单位及时整理监测成果,督促施工单位及时整理竣工资料。
(3)审查施工单位提交的工程结算和竣工资料,审查监测单位提交的监测结果。
(4)整理工程技术文件资料并编目建档、编写监理总结。
5 建立事故预防措施及事故应急救援预案
(1)由于深基坑施工具有一定的危险性,针对深基坑施工的特点,施工企业应当建立和完善应急救援预案,防止突发事故的发生
(2)施工企业应建立从企业到项目部再到作业组的应急救援体制,从人、财、物上全面落实,充分发挥事故单位及施工所在地的优势作用。
6 强化日常安全管理,落实各项安全防范措施
强化日常安全管理,落实各项安全防范措施。施工方案再好,防护人技术再先进,如果未能得到贯彻实施,也只能是纸上谈兵,于事无补。因此,施工单位要落实各级安全生产责任制,切实加强日常对施工现场的安全监管,将基坑各种防范措施落实到位,及时对施工现场安全隐患检查到位,整改到位。施工中,切实按投计施工方案进行,做好施工人员的技术交底,严禁盲目掏挖。同时,监理单位也应认真履行建设工程安全生产职责,依照法律、法规规定实施工程监理,督促施工企业做好现场的防护,对违法违规的行为给予有效制止,群策群力,齐抓共管,这样才能有效地确保基坑施工的安全。
7 结语
总之,在基坑施工全过程安全监理工作中,稍有不慎或把关不严格,就会造成安全事故或产生难以发现的质量隐患。为此,建设、设计、施工、监理、监测各方应紧密配合.相互合作,共同负责,重视基坑施工中的每个环节。事实证明,凡是安全监理好的工程,就能大大避免重大的工程质量事故的发生,进而工程质量、进度就能保证。
Abstract: in recent years, city building upwards, high-rise or super high-rise building row upon row of, followed, deep foundation pit construction is more and more, the surrounding environment more and more complex, and the construction of evoked deep foundation pit accident. Therefore, in the process of construction must be on the management, strengthen the construction of foundation pit support science, in order to achieve the maximization of social benefit and economic benefit. This article carries on the discussion from the construction project management to several on-site supervision, in order to make the foundation pit, safety management has leapt to a new level, to achieve safety management performance.
Keywords: construction; security; deep foundation; construction
中图分类号:TU7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
随着城市建设的发展,高层建筑如雨后春笋,在城市中不断涌现。在惜地如金的城市,土地逐渐成了稀缺资源,随着房地产热,城市土地的拍卖价一年高过一年,这就迫使建筑向更高更深发展。这不仅给建筑施工技术带来新的挑战,也给建筑安全防护带来新的课程。建筑向纵深发展,就意味着“要挖地三尺”。这就要求基坑施工过程,要采取必要的防护措施,否则重则将导致土方坍塌群死群伤事故,轻则造成周围建筑的沉降开裂,引起不必要的纠纷,致使经济上损失,建设工期延误,同时也给社会带来恶劣影响。下面从施工方案管理到现场监管等几个方面进行探讨,以期抛砖引玉,使基坑安全管理跃上新台阶,实现安全管理的绩效。
一、专项施工方案的编制
首先,要健全危险性较大工程的安全专项施工方案编制工作,这不仅是《建筑法》、《建设工程安全管理条例》等法律法规的强制要求,也是基坑安全施工的前提要求。建筑工程所处地的水文地质状况,千差万别,基坑支护就应因地制宜,因时制宜。根据工程地质条件,合理编制方案,在开挖基坑时才能正确指导现场的施工。其次,建立专家论证审查制度,作为安全监管的一项重点。方案能否正确指导施工,是施工安全的保证。支护设计方案的合理与否,不但直接影响施工的工期、造价,更主要还对施工过程中的安全与否有着直接的关系。试想,如果连指导性文件都出现了差错,后果也是不堪设想的。因此,对开挖深度超过5m(含5m)的深基坑支护专项施工方案设计,必须完善专家论证及相关单位审批手续,并注明支护有效使用时限。凡支护方案未经论证和审批的深基坑工程,不得颁发施工许可证;超过支护有效使用时限的深基坑,必须采取回填基坑等切实有效的措施,防止坍塌事故发生。
二、基坑开挖的现场安全管理
1、影响基坑稳定的因素
基坑开挖后,基坑滑动失稳的实质是由于边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度,而抗剪强度由土的内聚力和内阻摩力所组成。因此,凡是影响土体体中剪应力、内聚力和内阻摩力的因素,都会影响土方边坡的稳定。主要因素有:因风化等气候影响使土质变得疏松,降低了土体的抗剪强度;土层中的含水量的影响,一方面因为浸水而产生作用,降低了内阻摩力,另方面水使土体自重增大,因渗流而产生动水压力,水浸入土体的裂缝之中产生静水压力,使土体内的剪应力增大;土方边附近堆放荷载,会加大土体内的剪应力,细砂、粉砂土等因受振动而液化等因素皆会使土体的抗剪强度降低。因此,在基坑开挖过程中,就要依据影响边坡稳定的因素,相对应地采取防护措施。
2、排水措施
土体内含水量过大,是造成基坑失稳的一项重要因素,因此在开挖前,对基坑土体内含水量过大的工程,必须事先做好降水措施,以疏干加固坑内土体,达到增大土体的抗剪强度。开挖时,在基坑边界四周地面,设置排水沟,避免漏水、渗水进入坑内。
3、开挖遵循原则
基坑开挖应遵循时空效应原则,根据地质条件采取相应的开挖方式,“分层开挖,先撑后挖”,撑锚与挖土配合,在支撑、锚杆做好后,才可进行下层挖土,严禁超挖。基坑开挖中,为确保基坑周围建筑物的安全和支护结构的稳定,要求尽可能减少初始位移,根据时空效应的原理,应“分层、分区、分块、分段、抽糟开挖、留土护壁、先撑后挖,先形成中间支撑,后限时对称平衡形成端头支撑,减少无支撑暴露时间”原则,掌握每个分步开挖的空间几何和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时间,科学地利用土体自身的控制地层位移的潜力,以解决基坑稳定和变形的问题。
4、基坑边堆放荷载的控制
坑边荷载,是形成基坑失稳的不利荷载,加大土体内的剪应力,一旦控制不当,会诱发基坑坍塌的突发。因此,在基坑开挖过程中,基坑边缘堆置土方和建筑材料,或沿挖方边缘移动运输工具和机械,一般应距基坑上部边缘不少于2m,弃土堆置高度不应超过1.5m,并且不能超过设计荷载值,严禁超堆荷载。机械设备,如砼搅拌机,因施工需要设置在坑边时,由于会产生振动的原因,会使粉砂土等土质产生液化而降低土体的抗剪强度,应根据设备重量、基坑支护情况、土质情况等,经过设计计算确认。
5、现场安全防护措施
当基坑开挖深度超过2m,对临边作业已构成高处坠落的危险,按照高处作业和临边作业的要求,应及时设置双道防护栏杆,并挂设安全立网。人员上下基坑,应设置专用安全通道,严禁攀爬模板或支撑系统上下。
三、基坑工程的监测管理
现场监测是指在基坑开挖及地下工程施工过程中,对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化,进行各种观测及分析工作,并将观测结果及时反馈,以指导设计与施工。由于地下工程的不确定因素很多,理论上的设计不能准确地反映实际结构状况。因而基坑监测是基坑工程施工的一个重要环节。通过监测手段可随时掌握基坑周边环境的变化及支护土体的稳定状态、安全程度和支护效果,为设计和施工提供信息。通过信息反馈体系,可及时修改支护参数,改善施工工艺,以及时调整支护措施,确保基坑工程的安全施工,预防事故发生。
四、建立事故预防措施及事故应急救援预案
深基坑施工具有一定的危险性,针对深基坑施工的特点,施工单位应当建立和完善应急救援预案,防止突发事故的发生,做到有所防备,有所准备。
1、坚持常备不懈的原则
安全生产事故救援必须坚持预防为主,常备不懈是事故应急救援工作的基础。在深基坑施工时,应根据深基坑作业的特点及可能发生的事故,做好事故的预防工作,避免或减少事故的发生外,落实好救援工作的各项准备措施,做好预防准备,一旦发生事故就能及时实施救援。
2、坚持统一指挥、分级负责的原则