基坑開挖支護工程安全控制研究
時間:2022-12-22 11:27:01
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摘要:文中以漳州臺商投資區某安置房工程為例,對其基坑開挖支護工程中存在的安全隱患展開分析,并提出安全控制措施,以供參考。
關鍵詞:基坑開挖;支護;安全控制
1基坑開挖支護工程安全控制必要性
支護工程主要是指在基坑開挖過程中,通過搭建臨時性或永久性支護系統,為基坑施工創建安全環境,或是提供支撐、保護的工程內容。深基坑工程施工具有施工環境復雜、影響因素多、質量要求高的特點。如今多數工程項目的深基坑開挖支護施工中,涉及的常見支護技術包括地下連續墻、深層攪拌樁技術等,這部分支護系統一般是作為項目地基的重要組成部分而存在的。同時,還涉及到一些臨時性的支護系統,在為相關施工環節提供防護之后,可能會被拆除。從基坑開挖施工本身的特點以及支護系統的作用來看,在支護施工過程中,通常會面臨諸多因素的影響,包括復雜的基坑環境、自然環境及施工流程。這意味著基坑支護施工的難度較高,存在著較多的隱患。一方面,如果支護系統施工質量達不到要求,會導致基坑存在邊坡不穩的問題,威脅施工現場人員的安全;另一方面,如果支護施工方式不合理,可能會導致項目地基系統強度和穩定性不足,影響整個工程施工質量。因此,加強基坑開挖中支護系統的安全控制十分有必要。
2工程概況
某安置房工程位于漳州臺商投資區,項目用地面積和總建筑面積分別為269005.81m2和65226.19m2。其中,1#~16#樓為安置房建筑,共1666套。17#~18#樓為幼兒園及幼兒園警衛室,項目沿街第一、第二層為商業用房,部分主樓第一層用作社區服務站、物業管理室、健身活動室、居家養老站,另外,項目還包括地下車庫、人防工程、公區綠化、基礎配套設施等。在該項目的基礎工程施工中,涉及到重要的基坑工程,該項目從以下幾個方面對支護施工安全進行了有效控制。
3基坑開挖支護過程中的安全隱患
3.1環境隱患
在基坑開挖過程中,由于涉及到大量的土方開挖,勢必會面臨不同地質結構及地下水環境所帶來的安全風險。不同地區地質結構、土壤特性不同,其本身就可能存在一些安全隱患,尤其是斷層類的地質構造,本身就具有不穩定的風險。同時,在土方開挖過程中,機器震動、土壤結構被破壞,勢必會導致土層狀態受到影響,進而產生很多不可預估的風險。另外,在土方開挖及支護施工環節中,現場會受到地下水、地表水的影響,一方面水會直接給施工人員帶來安全風險,另一方面還可能因侵蝕土層及工作面而引發安全問題。
3.2人員隱患
基坑開挖支護過程面臨著復雜的施工環境,為了應對各種問題,提升施工質量,用到的施工技術較多。面對復雜的施工流程和環境,施工人員的專業性、施工科學性以及行為規范性,都可能影響施工安全。例如,一些人員在安裝斜撐扣件時,沒有檢查扣件的質量,沒有嚴格按照規范流程進行安裝,很容易導致扣件緊實度不足,影響支護系統的穩定性。再比如,一些施工人員在施工現場作業時沒有按照要求佩戴安全帽、穿戴安全繩,導致其本身的施工安全得不到保障。
3.3材料及設備隱患
現代工程施工涉及到的工程材料多、機械化水平高,而相關施工材料本身質量的不達標,會直接影響支護安全。出現該問題的原因一般為施工材料選用不合理、質量監管不到位、現場材料應用技術不規范等。從設備的角度來講,在基坑開挖和支護現場,通常會涉及到多種機械設備的使用,而設備協調、操作規范、維護管理等任何一個環節出現問題,都可能會造成安全問題。例如,在土方開挖和土釘墻同步施工過程中,挖掘設備運行軌跡如果沒有保證規范,可能會直接干擾土釘墻的鉆進垂直度,影響支護效果[1]。
4基坑開挖支護過程中的安全控制措施
4.1施工準備環節
為了做好基坑開挖支護過程中的安全控制,該項目建立了良好的安全風險管理理念,在施工準備階段做好施工全流程的安全風險識別。基于此,各個施工環節技術負責人、監理等需要共同做好施工圖紙的審核,明確整個土方開挖及支護過程的風險點,對可能存在的安全隱患進行識別。結合現場勘察和環境分析,做好技術交底,明確各個施工環節的風險控制要點和管理方法。然后,結合施工安全控制目標,將責任拆分到各個環節,并做好施工隊伍的技術培訓和安全規范培訓。在技術方面,該項目結合施工計劃,利用BIM技術做好支護系統設計圖紙的三維模擬,基于可視化的三維設計圖紙,對各環節施工技術標準進行明確。在組織相關施工人員及技術監理人員進行技術交底時,利用可視化圖紙及軟件,做好施工進度模擬,明確其中可能出現的風險點,再制定相應的應對措施,并開展實驗分析工作。施工前,做好各個布控點的定位和儀器安裝調試。基于此,對基坑周邊基準點、控制樁進行測量和記錄,同時保證土體基礎加固強度達到施工要求。另外,基于現場勘察走訪,確保周邊所有風險建筑、設施得到有效處置,無法搬遷的,經現場分析測算,采取有效方法進行加固保護[2]。
4.2土方開挖環節
該項目整個基坑開挖及支護施工都涉及到大量的土方開挖工作,而土方開挖過程會導致施工環境出現變化,安全風險也具有動態性。為此,施工單位一方面按照施工規范要求,確保施工流程和方法的規范性,另一方面加強對基坑環境的實時分析評估。首先,在土方開挖過程中定期做好排水系統的檢查,清理好堵塞物,做好排水通道的加固。同時,及時做好基坑內積水的清理工作,基于地下水監測,對可能出現的地下水涌入情況進行預測和提前預防。其次,在基坑外部設置截水溝,避免降水時地表水進入基坑,必要時做好降雨天氣的基坑擋水排水工作。然后,在土方開挖技術方面,要堅持遵循合理分層先撐后挖的基本原則,確保每一層開挖厚度在3.5m左右,開挖長度控制在9m左右。結合同步協調的支護施工,保證任一部分土方無支撐暴露狀態不超過12h。在開挖過程,技術及監理人員要對標高、平面位置及邊坡坡度進行實時監測,評估是否存在開裂、沉降、位移的情況,并做好安全風險實時分析[3]。
4.3材料及設備管理環節
在該項目基坑開挖及支護過程中,為了提升支護安全管理效果,施工單位對所有工程材料、器件、設備加強了質量管理。首先,嚴格按照施工計劃和現場實際情況,對施工材料、機械的進場時間和現場堆放區域進行科學規劃。同時,做好所有材料、器件的質量管理,對設備狀態進行評估,由專業人員做好設備調試。然后,做好現場規劃管理,結合必要的防護措施,確保所有材料及設備處于正常狀態。例如,針對鋼管撐、鋼圍檁、千斤頂等材料的進場,做好嚴格的質量檢查,禁止一切存在開裂、松動等問題的材料器件投入使用。尤其是檢查好鋼件材料焊接質量的檢查,排查隱性安全隱患[3]。
4.4支護施工環節
針對支護施工方面,該項目嚴格做好施工流程規范性的監督,做好支護系統各個節點的監測,評估安全風險。例如,針對鋼圍檁的安裝,要確保同一系統的圍檁標高一致,做好標高驗收控制。同時,保證鋼圍檁和鉆孔灌注樁連接緊密,保證混凝土強度達到支護要求。在鋼圍檁焊接施工中,嚴格保證焊接質量,做好焊接縫的探傷檢測。在處理軟土地基問題時,該項目結合現場軟土層的分布狀況,采用科學、合適的處理方式,并做好支護系統的針對性防護。比如,針對地下連續墻支護系統的施工,需要合理應用深層攪拌樁技術,降低軟土地基對地下連續墻系統的影響。針對鋼板樁、土釘墻等支護系統,要在規范施工技術的同時,做好地層、邊坡及地下水的監測,在出現積水、邊坡變形、邊坡沉降等問題時,要及時停止該區域施工,做好現場檢查和加固措施,評估無安全風險時,再繼續施工。在各個板塊支護系統施工完畢之后,除了要結合施工圖紙做好質量檢查和驗收,還要對支護系統進行必要的防護和保養[4-6]。
5結語
綜上所述,現代土木工程施工規模越來越大,涉及到的基坑施工越來越復雜,基坑開挖及支護施工環節面臨的安全風險越來越多。為此,在基坑開挖支護施工中,需要基于科學嚴謹的安全控制理念,做好風險識別和施工準備。在施工中,要在保證施工規范監測到位的同時,做好基坑各項工程指標的實時監測,及時發現動態風險,并采取合適的方法進行控制。唯有如此,才能更好地保證基坑開挖支護施工質量,為工程的順利建設奠定可靠基礎。
參考文獻
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作者:馬淑景 單位:福建越眾日盛建設咨詢有限公司
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