建筑基坑工程施工安全管理措施
基坑支護(hù)工程是建筑施工中不可或缺的一種施工方法,它包括地下連續(xù)墻、排樁支護(hù)、重力式檔土結(jié)構(gòu)、噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)和組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)等形式,其施工過程極易發(fā)生坍塌傷亡事故。建設(shè)部《建筑工程預(yù)坊坍塌事故若干規(guī)定》中明確指出,基坑支護(hù)是多發(fā)事故專項(xiàng)治理的主要內(nèi)容之一應(yīng)制定預(yù)防坍塌事故的安全技術(shù)措施,做好施工組織,確保安全。《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(jgj59-99)也明確規(guī)定基坑支護(hù)工程必須編制施工組織設(shè)計(jì),否則該項(xiàng)為“零分項(xiàng)”。因此加強(qiáng)基坑支護(hù)工程技術(shù)安全措施至關(guān)重要。
1基坑坍塌的常見原因
1.1坑壁的形式選用不合理
基礎(chǔ)施工時,坑壁的形式主要有兩種:一是采用坡率法,即自然放坡;二是采用支護(hù)結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明,基坑坑壁的形式直接影響基坑的安全性若選用不當(dāng)會為基坑施工埋一隱患。施工單位在進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)時,過多考慮節(jié)省投資和縮短工期,忽視對坑壁形式的正確選用,從而出現(xiàn)坑壁形式選用不當(dāng)。
在大多數(shù)工程中,由于采用坡率法比采用支護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)省投資,因此,這種方式常被施工單位作為基坑施工的首選形式。但坡率法只能在工程條件許可時才能采用,如果施工場地有限不能滿足規(guī)范所要求的坡率或者地下水豐富、土質(zhì)穩(wěn)定性差,一般不能考慮坡率法,否則,容易出現(xiàn)隱患,造成坑壁坍塌。當(dāng)不具備采用坡率法的條件時,應(yīng)對基坑采用支護(hù)措施。成都地區(qū)常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)有土釘墻支護(hù)、噴錨支護(hù)、混凝土灌注支護(hù)等。施工前,應(yīng)根據(jù)工程所處周邊環(huán)境、地質(zhì)水文條件以及工程施工工藝要求對支護(hù)形式進(jìn)行合理選擇、設(shè)計(jì),若為節(jié)省資金僅憑經(jīng)驗(yàn)確定支護(hù)形式,很可能達(dá)不到支護(hù)的目的,同樣容易出現(xiàn)坑壁坍塌的情況,造成安全事故。因此,對這種坑壁,采用混凝土灌注樁效果更為理想,安全性更高。
1.2坑壁土方施工不規(guī)范
一些施工單位在基坑施工中,不重視施工管理控制,隨意更改施工設(shè)計(jì),違反技術(shù)規(guī)范要求也是帶來基坑施工隱患,造成坑壁坍塌的主要原因。
主要表現(xiàn)在:一是采用坡率法時坡率值不足。當(dāng)工程條件許可時,基坑施工一般采用坡率法。但采用坡率法必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范的要求搞好基坑施工的坡率控制。然而,在實(shí)際工作中施工單位常常因?yàn)橥练介_挖時坡率控制不好或地勘資料不準(zhǔn)確,造成開挖深度大于預(yù)計(jì)深度,出現(xiàn)基坑坑壁坡率小于設(shè)計(jì)值的情況,使基坑坑壁處于不穩(wěn)定的狀態(tài),最容易出現(xiàn)坑壁坍塌;二是支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時未按要求進(jìn)行土方開挖。在進(jìn)行土釘墻支護(hù)或噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時,按照規(guī)范要求,應(yīng)根據(jù)土釘或錨桿的排距分層開挖,開挖一層土方后立即進(jìn)行支護(hù),待支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再開挖下一層土方。但現(xiàn)場施工時,常因土方開挖作業(yè)與護(hù)壁施工未緊密配合,土方挖運(yùn)速度,坑壁直立土方大面積長時間裸露,為坑壁坍塌創(chuàng)造了條件。
1.3對地表水的處理不重視
基坑施工的“水患”一是地下水,二是地表水。由于地下水處理不好將直接影響基礎(chǔ)工程的施工并對基礎(chǔ)坑坑壁的穩(wěn)定性造成威脅,因此建筑工程相關(guān)各方都對地下水的處理非常重視,從勘察、設(shè)計(jì)和資金投入等方面均能得到保證。現(xiàn)在,成都地區(qū)普遍采用管井降水,降水效果良好,有效地消除了地下水對基坑坑壁的不良影響。另外,地表水對基坑坑壁穩(wěn)定性的作用同樣影響很大。地表水可分為“一明一暗”兩種情況“,明”主要是指施工現(xiàn)場內(nèi)地面可能出現(xiàn)的地表水,如雨水、施工用水、從降水井中抽出的地下水等“;暗”主要是指基坑周邊地面以下的管網(wǎng)滲漏、爆管等產(chǎn)生的地表水。這兩種情況若不及時處理都會對坑壁的穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅,有可能造成坑壁坍塌,特別是地下管網(wǎng)產(chǎn)生的地表水,因其不易被發(fā)現(xiàn),造成的后果往往更為嚴(yán)重。
1.4支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求
因基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑施工過程中的一項(xiàng)臨時設(shè)施,目前許多施工單位對其施工質(zhì)量重視不夠,護(hù)壁施工單位的施工行為沒有得到有效約束,不按設(shè)計(jì)方案施工的現(xiàn)象時有發(fā)生,造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,存在坑壁坍塌隱患。
2基坑坍塌的預(yù)防措施
2.1選擇適合的基坑坑壁形式
基坑施工前,首先應(yīng)按照規(guī)范的要求,依據(jù)基坑坑壁破壞后可能造成后果的嚴(yán)重性確定基坑坑壁的等級,然后根據(jù)坑壁安全等級、基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)的條件等因素選擇坑壁的形式。
當(dāng)坑基頂部無重要建(構(gòu))筑物,場地有放坡條件且基坑深度≤10m時,可以優(yōu)先采用坡率法。采用坡率法時,關(guān)鍵是要確定正確的坡率允許值。一般坑壁的坡率允許值可按工程類比的原則并結(jié)合已有穩(wěn)定邊坡的坡率值分析確定。當(dāng)施工場地不能滿足設(shè)計(jì)坡率值的要求時,應(yīng)對坑壁采取支護(hù)措施。選擇支護(hù)結(jié)構(gòu),首先要確定基坑坑壁的安全等級。按照規(guī)范的要求,坑壁的安全等級按其損壞后可能造成的破壞后果的嚴(yán)重性、坑壁類型和基坑深度等因素,確定為一、二、三級。坑壁安全等級一、二級適合采用挖孔灌注樁護(hù)壁,坑壁安全等級二、三級適合采用土釘墻護(hù)壁。
2.2加強(qiáng)對土方開挖的監(jiān)控
基坑土方一般采用機(jī)械挖法,開挖前,應(yīng)根據(jù)基坑坑壁形式、降排水要求等制定開挖方案,并對機(jī)械操作人員進(jìn)行交底。開挖時,應(yīng)有技術(shù)人員在場,對開挖深度、坑壁坡度進(jìn)行監(jiān)控,防止超挖。對采用土釘墻支護(hù)的基坑,土方開挖深度應(yīng)嚴(yán)格控制,不得在上一段土釘墻護(hù)壁未施工完畢前開挖下一段土方。軟土基坑必須分層均衡開挖,層高不宜超過1m。對采用自然放坡的基坑,坑壁坡度過快,使是監(jiān)控的重點(diǎn),當(dāng)出現(xiàn)基坑實(shí)際深度大于設(shè)計(jì)深度時,應(yīng)及時調(diào)整坑頂開挖線,保證坑壁坡率滿足要求。
2.3加強(qiáng)對支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的監(jiān)督
建立健全施工企業(yè)內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢驗(yàn)制度,是保證支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要手段質(zhì)量檢驗(yàn)的對象包括支護(hù)結(jié)構(gòu)所用材料和支護(hù)結(jié)構(gòu)本身。對支護(hù)結(jié)構(gòu)原材料及半成品應(yīng)遵照有關(guān)施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn),主要內(nèi)容有:(1)材料出廠合格證檢查;(2)材料現(xiàn)場抽檢;(3)錨桿漿體和混凝土的配合比試驗(yàn),強(qiáng)度等級檢驗(yàn)。對支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的檢驗(yàn)要根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式選擇,如土釘墻應(yīng)對土釘采用抗拉試驗(yàn)檢測承載力、對混凝土灌注應(yīng)檢測樁身完整性等。
2.4加強(qiáng)對地表水的控制
在基坑施工產(chǎn)前,應(yīng)摸清基坑周邊的管網(wǎng)情況,避免在施工過程中對管網(wǎng)造成損害,出現(xiàn)爆或滲漏。同時為減少地表水滲入坑壁土體,基坑頂部四周應(yīng)用混凝土封閉,施工現(xiàn)場內(nèi)應(yīng)設(shè)地表排水系統(tǒng),對雨水、施工用水、從降水井中抽出的地下水等進(jìn)行有組織排放,對坑邊的積水坑、降水沉砂池應(yīng)做防水處理,防止出現(xiàn)滲漏。對采用支護(hù)結(jié)構(gòu)的坑壁應(yīng)設(shè)置泄水孔,保證護(hù)壁內(nèi)側(cè)土體內(nèi)水壓力能及時消除,減少土體含水率,也便于觀察基坑周邊土體內(nèi)地表水的情況,及時采取措施。泄水孔外傾坡度不宜小于5%,間距宜為2~3m,并宜按梅花形布置。
2.5搞好支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場監(jiān)測
支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測是防止支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌的重要手段。在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)提出監(jiān)測要求由有資質(zhì)的監(jiān)測單位編制監(jiān)測方案,經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理認(rèn)可后實(shí)施。監(jiān)測方案應(yīng)包括監(jiān)測目的、監(jiān)測項(xiàng)目、測試方法、測點(diǎn)布置、監(jiān)測周期、監(jiān)測項(xiàng)目報(bào)警值、信息反饋制度和現(xiàn)場原始狀態(tài)資料記錄等內(nèi)容。監(jiān)測項(xiàng)目的內(nèi)容有:基坑頂部水下位移和垂直位移、基坑頂部建(構(gòu))筑物變形等。監(jiān)測項(xiàng)目的選擇應(yīng)考慮基坑的安全等級、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制要求、地質(zhì)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。監(jiān)測方案可根據(jù)設(shè)計(jì)要求、護(hù)壁穩(wěn)定性、周邊環(huán)境和施工進(jìn)程等因素確定。監(jiān)測單位應(yīng)定期向施工單位和監(jiān)理單位通報(bào)監(jiān)測情況,當(dāng)監(jiān)測值超過報(bào)警值時應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位,分析原因,采取措施,防止事故的發(fā)生。
結(jié)語
為切實(shí)做好基坑支護(hù)工程施工,預(yù)防坍塌事故發(fā)生,必須嚴(yán)格按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(jgj120-99)及設(shè)計(jì)圖紙等有關(guān)文件要求,遵循因地制宜,就地取材”的原則,針對工程不同地質(zhì)特點(diǎn),實(shí)施可行的施工方案,保證施工質(zhì)量與工作人員安全。
