建筑基坑工程施工安全管理措施
基坑支護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、重力式檔土結構、噴錨支護結構和組合式支護結構等形式,其施工過程極易發(fā)生坍塌傷亡事故。建設部《建筑工程預坊坍塌事故若干規(guī)定》中明確指出,基坑支護是多發(fā)事故專項治理的主要內(nèi)容之一應制定預防坍塌事故的安全技術措施,做好施工組織,確保安全?！督ㄖ┕ぐ踩珯z查標準》(jgj59-99)也明確規(guī)定基坑支護工程必須編制施工組織設計,否則該項為“零分項”。因此加強基坑支護工程技術安全措施至關重要。
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;二是采用支護結構。實踐證明,基坑坑壁的形式直接影響基坑的安全性若選用不當會為基坑施工埋一隱患。施工單位在進行施工組織設計時,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。
在大多數(shù)工程中,由于采用坡率法比采用支護結構節(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。當不具備采用坡率法的條件時,應對基坑采用支護措施。成都地區(qū)常用的支護結構有土釘墻支護、噴錨支護、混凝土灌注支護等。施工前,應根據(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形式進行合理選擇、設計,若為節(jié)省資金僅憑經(jīng)驗確定支護形式,很可能達不到支護的目的,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,隨意更改施工設計,違反技術規(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格按照技術規(guī)范的要求搞好基坑施工的坡率控制。然而,在實際工作中施工單位常常因為土方開挖時坡率控制不好或地勘資料不準確,造成開挖深度大于預計深度,出現(xiàn)基坑坑壁坡率小于設計值的情況,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;二是支護結構施工時未按要求進行土方開挖。在進行土釘墻支護或噴錨支護結構施工時,按照規(guī)范要求,應根據(jù)土釘或錨桿的排距分層開挖,開挖一層土方后立即進行支護,待支護結構達到設計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)與護壁施工未緊密配合,土方挖運速度,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工程的施工并對基礎坑坑壁的穩(wěn)定性造成威脅,因此建筑工程相關各方都對地下水的處理非常重視,從勘察、設計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重。
1.4支護結構施工質(zhì)量不符合設計要求
因基坑支護結構是建筑施工過程中的一項臨時設施,目前許多施工單位對其施工質(zhì)量重視不夠,護壁施工單位的施工行為沒有得到有效約束,不按設計方案施工的現(xiàn)象時有發(fā)生,造成支護結構的施工質(zhì)量達不到設計要求,存在坑壁坍塌隱患。
2基坑坍塌的預防措施
2.1選擇適合的基坑坑壁形式
基坑施工前,首先應按照規(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)設備和施工季節(jié)的條件等因素選擇坑壁的形式。
當坑基頂部無重要建(構)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合已有穩(wěn)定邊坡的坡率值分析確定。當施工場地不能滿足設計坡率值的要求時,應對坑壁采取支護措施。選擇支護結構,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重性、坑壁類型和基坑深度等因素,確定為一、二、三級?？颖诎踩燃壱?、二級適合采用挖孔灌注樁護壁,坑壁安全等級二、三級適合采用土釘墻護壁。
2.2加強對土方開挖的監(jiān)控
基坑土方一般采用機械挖法,開挖前,應根據(jù)基坑坑壁形式、降排水要求等制定開挖方案,并對機械操作人員進行交底。開挖時,應有技術人員在場,對開挖深度、坑壁坡度進行監(jiān)控,防止超挖。對采用土釘墻支護的基坑,土方開挖深度應嚴格控制,不得在上一段土釘墻護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,當出現(xiàn)基坑實際深度大于設計深度時,應及時調(diào)整坑頂開挖線,保證坑壁坡率滿足要求。
2.3加強對支護結構施工質(zhì)量的監(jiān)督
建立健全施工企業(yè)內(nèi)部支護結構施工質(zhì)量檢驗制度,是保證支護結構施工質(zhì)量的重要手段質(zhì)量檢驗的對象包括支護結構所用材料和支護結構本身。對支護結構原材料及半成品應遵照有關施工驗收標準進行檢驗,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,強度等級檢驗。對支護結構本身的檢驗要根據(jù)支護結構的形式選擇,如土釘墻應對土釘采用抗拉試驗檢測承載力、對混凝土灌注應檢測樁身完整性等。
2.4加強對地表水的控制
在基坑施工產(chǎn)前,應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,基坑頂部四周應用混凝土封閉,施工現(xiàn)場內(nèi)應設地表排水系統(tǒng),對雨水、施工用水、從降水井中抽出的地下水等進行有組織排放,對坑邊的積水坑、降水沉砂池應做防水處理,防止出現(xiàn)滲漏。對采用支護結構的坑壁應設置泄水孔,保證護壁內(nèi)側土體內(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搞好支護結構的現(xiàn)場監(jiān)測
支護結構的監(jiān)測是防止支護結構發(fā)生坍塌的重要手段。在支護結構設計時應提出監(jiān)測要求由有資質(zhì)的監(jiān)測單位編制監(jiān)測方案,經(jīng)設計、監(jiān)理認可后實施。監(jiān)測方案應包括監(jiān)測目的、監(jiān)測項目、測試方法、測點布置、監(jiān)測周期、監(jiān)測項目報警值、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)筑物變形等。監(jiān)測項目的選擇應考慮基坑的安全等級、支護結構變形控制要求、地質(zhì)和支護結構的特點。監(jiān)測方案可根據(jù)設計要求、護壁穩(wěn)定性、周邊環(huán)境和施工進程等因素確定。監(jiān)測單位應定期向施工單位和監(jiān)理單位通報監(jiān)測情況,當監(jiān)測值超過報警值時應立即通知設計、施工和監(jiān)理單位,分析原因,采取措施,防止事故的發(fā)生。
結語
為切實做好基坑支護工程施工,預防坍塌事故發(fā)生,必須嚴格按照《建筑基坑支護技術規(guī)程(jgj120-99)及設計圖紙等有關文件要求,遵循因地制宜,就地取材”的原則,針對工程不同地質(zhì)特點,實施可行的施工方案,保證施工質(zhì)量與工作人員安全。
