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前言:
随着经济和城市建设的迅速发展,供建筑使用的土地资源和空间日益紧张,深基坑工程得以广泛应用。为适应这种发展,我们必须不断地总结各类案例,积累相关知识和经验,以便在今后的工作中很好地加以运用。
一、某工程地质概况及水文条件
本次基坑支护相关的地层自上而下可划分为:
1、人工填土层:褐黄色,主要由20%~30%的粘性土组成,稍湿,结构松散,为完成自重固结。部分地段底部为埋藏植物层,灰褐色、由粘性土混少量植物根茎组成。层厚1.30~4.60m。
2、淤泥层:灰黑色、含有机质,具腥臭味,摇震反应慢,光泽反应光滑,干强度及韧性高,呈饱和、流塑状态。淤泥层厚约13.80~18.20m。
3、粘土层:褐红、褐黄等色、质较纯,具腥臭味,无摇震反应,光泽反应光滑,干强度高,韧性较高,呈饱和、可塑状态。层厚约2.80~26.20m。
4、粗砂层:褐黄色、褐灰白色,主要成分为石英质,级配一般,颗粒呈菱角状,含约10%~20%的粘性土,稍密状,局部松散,厚1.9-2.4m。
5、砾砂层:灰白等色,主要成分为石英质,级配一般,颗粒呈菱角状,含约10%的粘性土及少量的石英质卵石,呈饱和中密状,层厚30.80~25.4m。
6、砾质粘性土:褐红、褐黄色,由花岗岩原地风化而成,可辨原岩结构,摇震无反应,干强度高,韧性较低,呈湿、硬塑状态,层厚2.30~5.10m
7、花岗岩层:褐黄、褐红、青灰等色,主要组成矿物为石英、长石及黑云母,中粗粒结构,块状构造,厚度9.20~12.00m。
本场地地下水主要受大气降水、地表水及海水补给,水位变化因气候、潮汐、季节而异。勘察期间测得地下水的稳定水面埋藏深度介于0.00~0.65m,水位标高介于1.89~4.02m。
二、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。
三、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。
3、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
对施工过程中进行巡视和专项检查,做到有违章现象和安全隐患及时纠正与消除,每周对安全作业情况进行总结和改进。
(6)信息化管理制度
工程信息对整改工程建设顺利进行起到至关重要的作用,所以要强化工程信息化管理,使施工信息真实、有效并迅速地传递。
四、 结束语
城市建筑业深基坑工程规模不断加大,特别是在城市中心地区。所以深基坑工程施工因受各种因素影响较大, 较容易出现安全事故隐患, 严重的还会影响到工程质量。因此, 深基坑工程施工要根据其特点, 了解和掌握一切不利因素, 重视容易发生安全事故的管涌、坍塌、开裂沉降、滑移、大暴雨等因素, 采取相应的预防措施, 制定切实可行、安全、合理施工方案和方法, 严格按照规范要求施工。
关键词:建筑工程、施工技术、深基坑、安全管理、
一、深基坑支护工程的发展概况
从发展趋势看,我国正在建设的高层建筑越来越高,向地下发展越来越深,同时密集的建筑群、超深度的基坑、周围复杂的地下设施都给基坑施工带来一定的难度,这对基坑工程提出了严峻的挑战。
二、深基坑工程施工中存在的主要问题
深基坑工程的主要作用与目的在于:满足地下工程施工空间要求及安全;保证主体工程地基及桩基安全;保证基坑周边的环境安全。结合笔者多年从事深基坑工程实践的体会,当前深基坑工程技术发展进步是巨大的,但也还同时存在不少迫切需要解决的问题。
首先是对深基坑工程施工的认识问题;特别是一些建设单位总因其为临时工程,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;其次是经常出现对基坑周围环境状况了解不深不透,缺乏对一些影响深基坑工程风险性的相应控制措施;再就是对施工方案的编制上较为马虎,往往内容不全,可操作性不强,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;还有就是有关各方综合协调不够,没有充分认识到支护结构与地下水处理、土方开挖与地下部分工程施工、周边环境保护与坑内工程桩保护等之间的相互联系与相互影响,将其相对割裂开来对待;最后就是对基坑工程的施工技术及其质量要求认识不够,对应急预案及应有的抢险措施准备不充分。
三、深基坑工程施工技术要点
(1)深基坑工程施工前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。对有可能排入或渗入基坑的地面雨水、生活用水、上下水管渗漏应设法堵、截、排,尤其在老粘土分布区严防各种地表水渗入边坡土体和基坑内。
(2)基坑工程施工前应了解基坑周边建(构)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。
(3)基坑工程施工前必须编制详尽的、切实可行的施工方案,对可能发生的问题要有充分的预见和周密的对策。
(4)在降水施工过程中,必须先施工具有代表性的1~2口井进行抽水试验,校核水文地质设计参数后,方可进行其它降水井施工。管井施工应按CJJ10《供水管井设计施工质量验收规范》等规定进行施工与质量验收,实管、滤水管的长度及井管外侧回填料的高度应根据降水井的深度、地层结构及降水要求而定。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。在降水维持运行阶段,应配合土方开挖和地下室施工时对抽排水量、地下水位、环境条件变化进行控制。
(5)基坑土方开挖应分段进行,严禁超深度开挖,符合基坑工程设计工况的要求。充分考虑时空效应,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。分层开挖深度在软土中一般不宜超过1m,较好土质也不宜超过3m。对设有支护结构和隔渗、降水系统的基坑,必须在支护结构和隔渗结构的强度达到设计要求,降水系统运用正常,满足施工要求后,方可进行土方开挖。
(6)基坑工程施工过程中应搞好各分项工程的协调管理,注意工序衔接,合理安排工期,使得支护结构能够按设计要求运行。
(7)采用内支撑的基坑必须按“由上而下,先撑后挖”的原则施工。设置好的内支撑受力状况必须和设计计算的工况一致。拆除支撑应有安全换撑措施,由下而上逐层进行。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。
(8)基坑工程实施阶段必须采用信息化施工,基坑工程施工过程中必须进行监测,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。
四、深基坑施工过程中的安全管理措施
(1)建立和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工作,要形成一套规范完善的安全管理制度,必须牢固对树立“以人为本”的安全管理理念,严格执行“安全第一,预防为主”的方计。建立以建筑企业领导层为首,企业各部门和各项目部的安全生产责任制,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。
(2)编制有针对性的责任施工方案
施工组织设计是指导施工现场全部生产活动的重要技术文件,必须要编制一个针对性,专业性很强和切合施工现场实际的施工组织设计来指导工程的施工活动。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,编制一个针对性强且对施工现场安全施工能起到指导作用的专项施工方案来指导施工现场安全管理工作是十分有必要的。
(3)必须建立和完善应急预案
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。①必须坚持常备不懈的原则。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率,落实好救援工作的各项准备措施,做好预防准备。②坚持统一指挥,分级负责的原则。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。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。
(4)必须加强日常的检查和监督管理
由于深基坑施工具有一定危险的施工作业,在日常的施工安全检查和监督中,必须严格执行JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》进行检查和监督。对于深基坑来说,必须做好基坑变形监测的工作,就要按照规范规程的要求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,分析其数据的规律,突变原因。当深基坑支护结构或周边土体变形到一定的程度时,必须根据施工规范的要求,断然采取技术措施,保证基坑的安全。
关键词:现代建筑 深基坑支护技术 安全管理分析
随着土地资源的日趋紧张,深基坑工程成为现代高层建筑施工的重要环节。复杂的地质工况与施工环境,推动了建筑安全施工技术的不断开发。深基坑支护技术,作为保障地下建筑结构及地质环境安全性能的加固保护措施,是现代基坑施工过程中,重要的施工手段。
1、深基坑支护技术的内涵特征
1.1 临时性保护措施
基坑支护体系属于临时性加固型保护措施和结构,其安全储备相对较小,具有较大的风险性。深基坑支护施工过程中需要实施监测、应急措施,以便保障基坑支护体系的安全性能。
1.2 综合性系统工程
基坑工程包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的程度影响着基坑支护体系的施工。深基坑支护技术融合了岩土工程,结构原理,力学理论、检测技术与施工技术等诸多知识体系,综合性较强。
1.3 区域性时空效应
基坑工程具有很强的区域性,其地质环境存在很大的差异性,基坑的开挖程度对基坑支护体系的稳定性影响较大。基坑支护体系设计要针对基坑工程的地质结构、季节时令等时空效应给予充分重视。
2、常见的深基坑支护技术分析
2.1 深层搅拌桩支护
深层搅拌桩支护是利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械,将软土、浆液和固化剂进行混合搅拌,利用其物化反应性能,使软土固结硬化形成具有整体稳定性和一定强度的水泥土搅拌桩桩体,作为深基坑的支护结构。
2.2 地下连续墙支护
地下连续墙是利用特制的成槽机械,在泥浆护壁的情况下,开挖一定深度的沟槽,然后吊放钢筋笼,浇筑混凝土,在深层地下形成一道钢筋混凝土墙作为挡土墙体的支护技术。当软土基坑开挖深度大于10米、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求较高时,常采用地下连续墙作基坑的支护结构。
2.3 排桩支护
排桩支护是以某种桩型按队列式间隔布置组成的基坑支护结构。排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等常用桩型,其支护形式包括柱列式排桩支护、连续排桩支护、组合式排桩支护等支护技术。其结构形式可分为悬臂支护或锚杆结构,布桩可分为单排或双排布置。桩的嵌固深度、桩径和配筋根据坑深、支撑布置和周围环境要求等进行科学预算设置。
2.4 土钉墙支护
土钉墙支护是在基坑开挖过程中,在原位土体中钉置密度较大的细长型金属构件,并在基坑坡面土体结构表面喷射混凝土,形成钢筋网混凝土面层,通过土体、面层和构件接触界面上的粘结力和磨擦力共同作用形成复合土体,利用复合土体的稳定性达到支护加固目的。土钉墙支护在施工过程中必须进行现场监测,具有施工快捷简便性大、安全可靠性高、灵活适应性强,常用于开挖深度不大、施工机械化程度要求不高的粘性砂土和硬粘土基坑支护,
2.5 锚喷支护
锚喷支护技术,是采用锚杆和喷射混凝土来支护围岩结构的施工措施。锚喷支护是将锚杆材料、混凝土喷层与围岩坡壁共同作用形成整体性防护加固体系,防止岩体松动或剥落。锚喷支护面层与开挖围岩坡壁嵌合密实,刚度柔性较好,具有良好的物理力学性能,当深基抗邻近有建筑物,交通干线或地下管线影响,基坑不能放坡开坑时可以采用喷锚支护技术。
2.6 拱圈结构支护
利用钢筋混凝土浇筑成闭合式或者非闭合式的拱圈结构,配合其他材料进行基坑支护的形式进行挡土,能承受水平方向的土压力,能充分发挥混凝土抗压强度高的特性。施工方便,施工机械化程度要求不高,施工速度较快。拱圈形成包括圆拱、椭圆拱和二次曲线拱,施工现场要适合拱圈布置,构造应符合圆环受力特点。要特别注意的是拱脚的稳定性,并对其稳定性要有可靠的保证措施。
3、深基坑支护技术的安全管理
3.1 完善安全监管体系
深基坑支护技术施工,要有完备的安全监管制度体系为保障。要牢固对树立以人为本的安全管理理念,严格执行安全第一,预防为主的方计。建立和完善安全生产责任制,实施技术施工的过程化监控管理,实现深基坑支护安全的前提保障。
3.2 优化施工设计方案
深基坑支护,是一项安全防护要求很高的单项工程,需要科学合理的施工方案进行指导和落实。施工方案设计是指导工程现场全部施工活动的重要技术目标,编制有针对性的责任施工方案,对于保障支护安全管理是十分必要的。
3.3 工程支护技术管控
高层建筑深基坑支护包括开挖、挡土、围护、防水等具体施工环节,是一项复杂的综合性系统工程。要严格按照施工规程和相关技术规范组织施工,对深基坑工程的土方开挖、实地支护等具体施工要点进行加强过程管理和控制。
3.4 现场工况施工检测
深基坑支护属于具有区域性时空效应的临时性保护结构,手基坑开挖施工现场的地质环境影响较大,针对地下工程的地质结构、岩土性状、水文性质、以及基坑深度进行及时适时的了解和监测,有利于基坑支护的安全性。
3.5 构建安全应急预案
由于深基坑工程的施工具有一定的危险性,针对深基坑支护的施工特点,施工单位应当建立和完善应急救援预案,加强支护施工的技术管理和质量奖偶那个值,防止突发事故的发生。
4、结语
总之,深基坑支护技术施工是一个循序渐进的过程,随着现代高层建筑的规模化发展,深基坑支护技术的安全施工要求愈加严格。施工监管双方应立足于实际,科学的优化和择取支护技术,严格施工程序,创新管控措施,加强深基坑支护技术施工的过程控制,保证工程的安全高效施工质量。
参考文献
【关键词】建筑施工 土方坍塌 安全 预防措施
建筑工程的土方工程主要为场地平整,基坑(槽)、路基及建筑物的基础开挖、回填和压实。由于土方工程施工的对象和条件比较复杂,如土质、地下水、气候、开挖深度、施工场地与设备,对于不同工程都不相同,因此存在较大的安全隐患,近年来,由于各种原因引起的塌方事故频出,造成人员伤亡及财产损失,因此土方工程施工作业的安全应引起建设单位、施工单位、监理单位等相关部门的广泛重视。
1 造成土方坍塌的主要原因
(1)土方工程施工前,未对周围环境进行勘察,没有充分考虑环境因素的影响,基坑支护的土质不合格,没有考虑地下水以及其他环境因素影响,造成基坑支护不符合要求。
(2)设计单位未按要求对放坡、排水、边坡支护进行设计,边坡设置坡度没有按照土质的类别进行。在未对现场作充分考察的情况下做出方案设计。
(3)施工单位没有相应的施工资质,不能承担工程的支护施工,或具有相应的施工资质,但未按设计要求就相关规范违章操作。
终上所述,建设各方安全管理不到位,不按规范要求进行设计、施工,安全责任制未认真落实,是造成各类塌方事故的主要原因。
2 预防措施
为预防坍塌事故的发生,保证施工安全,在施工过程中应采取有效的预防措施。
2.1 施工作业准备
(1)设计单位进行放坡、排水、边坡支护进行设计前应对周围环境进行认真勘察,并按规范要求进行设计。选择具有相应资质的施工单位进行土方工程施工,严禁违章操作。
(2)严格土方工程施工审批程序。建筑作业前,施工单位应按设计单位要求,根据地质情况、施工工艺、作业条件及周边环境编制施工方案,单位分管负责人审批签字,项目分管负责人组织有关部门验收,经验收合格签字后,方可作业;地质灾害易发区内施工时,施工单位应根据地质勘察资料编制施工方案,单位分管负责人审批签字,项目分管负责人组织有关部门验收,经验收合格签字后,方可作业;土方开挖前,施工单位应确认地下管线的埋置深度、位置及防护要求后,制定防护措施,经项目分管负责人审批签字后,方可作业。
(3)认真编制土方工程施工专项施工方案。施工单位应编制深基坑(槽)、高切坡、桩基和超高、超重、大跨度模板支撑系统等专项施工方案,并组织专家审查。
2.2 施工过程中的防范措施
(1)加强土方开挖过程中的安全管理。在施工组织设计中,要有单项土方工程施工方案,对施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护应根据有关规范要求进行设计,边坡支护要有设计计算书。挖土方前对周围环境要认真检查,不能在危险岩石或建筑物下进行作业。基坑开挖应严格按要求放坡,操作时应随时注意边坡的稳定情况,发现问题及时加固处理。人工挖基坑时,操作人员之间要保持安全距离,一般大于2.5m;多台机械开挖时,挖土机间距应大于10m,挖土要自上而下,逐层进行,严禁先挖坡脚的危险作业。
(2)必须对开挖的建筑基坑按设计及规范要求采取支护措施。在建筑基坑施工时,为确保施工安全,防止塌方事故发生,必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求,基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,做到合理设计、精心施工、经济安全。基坑周边安全是深基础施工的关键,除支护结构设计应充分考虑外,施工中也要特别注意,注意基坑周边的堆载不得超过支护结构所设计的允许附加载荷。坑壁支护都应进行设计计算,充分考虑土壁土的类别、深度、干湿程度、槽边载荷以及支撑材料等因素影响,并绘制施工详图。
(3)施工单位应作好施工区域内临时排水系统规划,临时排水不得破坏相邻建(构)筑物的地基和挖、填土方的边坡。在地形、地质条件复杂,可能发生滑坡、坍塌的地段挖方时,应由设计单位确定排水方案。场地周围出现地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时,施工单位应组织排水,对基坑采取保护措施。开挖低于地下水位的基坑(槽)、边坡和基础桩时,施工单位应合理选用降水措施降低地下水位。
(4)基坑(槽)、边坡和基础桩孔边堆置各类建筑材料的,应按规定距离堆置。各类施工机械距基坑(槽)、边坡和基础桩孔边的距离,应根据设备重量、基坑(槽)、边坡和基础桩的支护、土质情况确定,并不得小于15m。
(5)搞好现场安全防护和监测,确保施工安全。土方工程施工时,应当按照方案做好基坑支护,土方开挖时要遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,基坑分层开挖的厚度、应根据工程量具体情况决定。
2.3 加强人员机具管理
(1)完善安全管理机构,配备专职管理人员。施工单位要按照有关规定配备专职管理人员,专职管理人员应当持证上岗。
(2)加强安全教育培训工作,提高人员安全生产意识。建筑施工作业地点经常变换,人员流动性大,不安全因素多,偶然性大,安全教育和培训十分重要。要开展不同形式、不同层次的安全教育和安全技术培训,尤其要加强对劳务队伍和新入场工人及特殊工种作业人员的安全培训和教育,提高职工的安全知识水平和安全意识,提高自我保护能力,严格遵守操作规程,杜绝违章指挥、违章操作、违反劳动纪律现象,防止伤亡事故的发生。
(3)加强应急管理。制定土方坍塌应急预案,确保突发事故发生后能及时正确有序开展救援活动,并确保不产生新的危害和损失。
(4)基坑(槽)作业时,施工单位应在施工方案中确定攀登设施及专用通道,作业人员不得攀爬模板、脚手架等临时设施。2.4 特殊情况注意事项
(1)雨期施工,施工单位应对施工现场的排水系统进行检查和维护,保证排水畅通。在傍山、沿河地区施工时,应采取必要的防洪、防泥石流措施。深基坑特别是稳定性差的土质边坡、顺向坡,施工方案应充分考虑雨季施工等诱发因素,提出预案措施。
(2)冬季解冻期施工时,施工单位应对基坑(槽)和基础桩支护进行检查,无异常情况后,方可施工。
3 结束语
总之,建筑坍塌事故涉及的范围广、原因多、突发性强,但我们只要提高思想认识,严格执行国家《安全法》以及相关管理规定,完善管理机构,健全安全制度,制订全面的针对性的安全措施,狠抓落实,做到防患于未然;各工程建设项目相关单位高度重视施工安全,切实加强安全管理,强化安全教育培训,采取有效的预防措施,技术措施到位,土方坍塌事故是可以避免的。
参考文献
关键词:公路 深基坑支护 施工质量 安全
1.加强公路深基坑支护施工管理的重要性
由于支护本身属于临时性结构,其并未被列入公路工程主体施工的范围之内,有些施工单位为了进一步降低工程成本,加快施工进度,严重忽视了基坑支护的重要性,从而影响了基坑支护的整体质量。在实际施工中,由于基坑支护不到位或是质量不过关等原因,常常会引起各种安全事故,这不但对工程进度造成了影响,而且还给施工单位带来了巨大的经济损失。为了从根本上解决这一问题,必须在公路深基坑支护施工中,采取科学合理、切实可行的管理措施,以此来确保基坑支护质量,减少或杜绝各类安全事故的发生,这对于公路工程项目的顺利进行具有非常重要的现实意义。
2.公路深基坑支护的施工管理措施研究
2. 1支护设计阶段的管理措施
对于公路深基坑工程而言,支护设计方案是否合理不但直接关系到支护的成败,而且还会对基坑开挖有所影响。为此,要求公路深基坑支护设计方案必须具备经济性、合理性、安全性以及可行性。因支护本身受诸多方面因素的影响,如工程地质条件、水文气候等等,从而增大了支护方案的设计难度。通过查阅相关的资料后得知,在深基坑工程中,由于支护方案设计质量不合格引起的安全事故占事故总数的40%左右,所以,必须对支护设计予以高度的重视,在具体支护方案的设计过程中,应当采取如下管理措施:其一,支护方案的设计人员除了要具备较强的专业能力之外,还应当具有丰富的深基坑支护设计经验,同时,还要对工程的水文、地质和气候条件加以了解和掌握,并在充分结合工程周围环境特点的基础上,对支护方案进行合理设计,借此来确保方案的可行性;其二,要选择具有资质的设计单位进行支护方案的设计,这有助于设计质量的提高;其三,设计出来的支护方案要符合工程施工要求,不可一味地追求新技术、新工艺、新材料,而是要贴合实际,这样才能使支护工作顺利开展。
2 . 2施工准备阶段的管理措施
在公路工程施工之前,施工单位要提供深基坑支护施工的图纸和方案,在经过监理单位、业主方审核合格后,方可进行施工,以便为深基坑支护施工提供有力依据。由于深基坑支护施工会产生较强的振动,并有可能引起地基的不均匀下沉,所以为了确保施工安全,避免施工对附近建筑物造成极大影响,施工单位要深入现场,做好实地调查工作,针对具体情况采取相应的处理措施。施工单位应及时监测附近的建筑物,以保证建筑物安全为前提组织施工,并对深基坑施工技术进行复核。
2 . 3施工中的安全管理措施
①确保相关人员的安排到位。可由施工单位的项目经理部负责各个岗位人员的设置工作,具体包括项目经理、现场安全员、质检员、技术员以及特殊岗位人员等,监理单位则应当设置现场监理工程师和工程质量监理人员。
②在公路深基坑支护施工阶段,为了确保施工安全,应当采取分层分段开挖和支护的方法进行,这样可以使基坑边坡土体当中的能量得以充分释放,有利于防止因边坡失稳而引起各类安全事故的发生;施工过程中不得超挖,以免由于挖土的高差过大或是挖土进度过快造成土体失衡引起坍塌等事故。同时,应当建立健全施工现场安全管理制度,并在施工中,严格按照制度的要求进行,做好每一个环节的安全管理工作,以此来施工安全、有序进行,确保零事故目标的实现。
③由于支护材料质量的优劣对施工安全具有直接影响。为此,应当加强对基坑支护材料的质量控制工作,所有入场的支护材料和产品除了要三证俱全之外,还要由现场质检员进行外观和试验检查,严禁质量不合格的材料流入施工现场,更不允许在施工中使用带有质量问题的材料,这样不但有助于预防安全事故的发生,而且还能确保施工质量。
④在进行公路深基坑支护施工的过程中,应当确保各种安全防护措施到位,基坑周边必须设置刚性护栏,并涂上警戒色,安全管理人员要经常进行安全巡视检查,发展问题要及时采取相应的措施加以解决处理,将所有安全隐患消灭在萌芽当中。
⑤起重机械设备在施工作业的过程中,必须要配由专人监护,起吊位置应当合理布设,吊机操作人员必须持证上岗,除吊机司机本人之外,不得其他人员随意启动吊车进行施工作业,以免引起安全事故。
⑥应当对基坑周边的堆载进行严格控制,堆放在基坑边上的土方必须距离坑槽上部边缘1.2m以上,土方的高度不得超过1.5m;沿挖方边缘移动或是在基坑边缘作业的车辆应当与基坑保持一定的距离;应当尽可能避免基坑周边堆载的重量超标。
⑦基坑支护施工中,应当加强临时用电管理,所有用电必须符合相关的规定要求,严禁私拉乱接。
⑧在施工过程中要实施全过程动态监测,利用先进的信息技术,对基坑支护结构水平位移、各种管道的变位、弯矩和轴力、立柱桩差异沉降、水位等情况进行监测,以便实时掌握位移的方向、大小和频率。若位移变化超过了预警值,那么要立即停止开挖,待采取有效措施消除风险隐患之后,方可允许继续施工。通过加强施工过程监测,能够有效确保工程施工安全。
2.4施工质量管理与控制措施
在公路深基坑支护过程中,施工质量尤为重要,一旦施工中出现质量问题,事后补救非常困难,所以必须对整个施工过程进行严格的质量管理和控制,借此来确保施工质量。
①要确保支护设计方案合理、可行,施工时要严格依据方案进行。同时,要加强对施工初期阶段的质量管理和控制,因针对各种不同的施工工艺预先编制好专项施工方案,并进行技术交底,对质量控制方面应当有较为详细的控制措施。在一些关键环节的施工中,要求监理人员应当进行旁站式监理,随时对施工质量进行控制。
②支护施工前,应当对前期的地质勘察工作予以足够的重视,要了解并掌握工程地质勘察报告,借此来熟悉工程所在地的地形地貌和地质特点,并在此基础上认真分析深基坑施工中可能引起边坡土体失稳的各种因素,对影响边坡稳定性的相关问题做到心中有数。由于地质勘察资料有时会与工程实际情况存在一些出入,所以在基坑开挖和支护的过程中,应当经常比对现场的地质情况,当与勘察报告差异较大时,应当对施工组织设计进行相应的调整,以确保施工能够顺利进行。此外,相关技术人员应当对工程所在地的地质资料和场地周围的环境情况加以了解。
③为确保支护施工质量,应当遵循开槽支撑、先撑后挖的原则。混凝土灌注桩的钻孔深度、钢筋笼长度、混凝土标号、灌注量等等都必须符合设计和相关规范标准的规定要求;在制作锚杆时,应当控制好焊接质量;基坑开挖后应避免其暴露时间过长。
④当基坑开挖完成之后,应当提醒建设单位及时组织各个部门进行质量验收;回填基坑前,必须确保支护层完好,尤其是坡脚部分,如果出现积水,应当结合工程周边的环境特点和地质条件,采取有效的措施对地下积水进行控制。此外,随着基坑开挖深度的不断增加,可能会使公路两侧开裂等问题,虽然这不会影响施工质量,但也要对其进行处理,防止问题进一步扩大。
3.结论
总而言之,公路深基坑支护是一项较为复杂且系统的工作,由于其中涉及的内容相对较多,一旦某个环节出现问题,都可能对施工质量和安全造成影响。为了避免此类问题的发生,必须在施工过程中,采取合理可行的措施,加强对施工质量的管理和控制,同时还要做好安全管理工作,只有这样,才能确保基坑支护的整体质量,也才能确保工程顺利完工。
参考文献:
[1]魏浩,陈前军.广州地铁三号线车辆段下穿隧道水泥搅拌桩重力式挡墙基坑维护的设计与施工管理[J].资源环境与工程.2010(6).
【关键词】房建深基坑工程施工;质量安全管理;原因;措施
一、房建深基坑工程施工的概述
深基坑工程指开挖深度超过5米(含5米),或深度虽未超过5米,但地质情况和周围环境及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。基坑支护体系是临时结构,在工程施工完成后就不再需要,施工单位应及时进行地下结构工程的施工,并在基坑围护结构有效时限内和主体结构满足抗浮要求时,及时进行基坑回填工作,严禁基坑长时间暴露。
二、房建深基坑工程施工安全事故引起的原因
房建深基坑工程是一综合性工程,控制环节较多,任一环节失控均会造成不可估量的损失。笔者认为房建深基坑安全事故主要是由以下几点原因引起的:(1)支护体系存在设计缺陷或施工缺陷引起支护体系失稳。这类情况的发生,主要是由设计方案不当或施工方法欠缺等引起的。(2)由土体失稳而破坏支护体系引起基坑失稳。这类情况的发生,主要是由开挖土坡过大、基坑外侧超载等引起的。(3)由于围护体系渗漏水,导致水土流失,由水引起对周围环境破坏或基坑失稳。这类情况的发生,主要是围护体系施工存在质量问题引起漏水造成。(4)由于基坑隆起过大失稳。主要原因有围护墙深度不够,承压水降水没达到要求等。
三、房建深基坑工程施工的质量安全管理措施
1、科学编制房建深基坑工程的施工方案。它包括房建深基坑工程设计,主要有支护设计、降水或截水设计、土方开挖设计和监测设计。根据中华人民共和国住房和城乡建设部建质[2009]87号关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知,房建深基坑工程施工方案通过专家论证。支护设计主要满足边坡和支护结构稳定的要求,既不产生倾覆、滑移、整体或局部失稳,基坑底部不产生隆起、管涌,锚杆部位不致抗拔失效,同时必须满足水平位移和地基沉降不超过允许值,支护结构构件本身受荷后不致弯曲折断,剪断和压弯。基坑支护常用的几种方法有坡率法、排桩支护、钢板桩支护、地下连墙支护、土钉墙支护、深层搅拌支护等。降水设计应控制由降水引起的地基沉降不致对邻近的重要管线产生过量沉降,影响其正常使用或危及其安全;地下水控制常用的几种方法有明沟排水、电渗降水、轻型井点降水、管井降水等。截水帷幕应控制不致因渗漏而引起水土流失和过大的变形。常用的方法主要有高压喷射注浆、深层搅拌;土方开挖设计应满足分层、分段、对称、平衡、适时的原则,确保土方开挖安全、运输合理;根据施工方案,施工前应作好设计交底,针对房建深基坑工程施工的施工工艺和作业条件,制定措施得力、针对性强、合理全面的施工方案。施工方案应充分认识房建深基坑工程施工的难点、重点和施工工艺的特点,质量安全控制目标恰当,保证措施到位,施工组织合理,检验监测严谨。对不同的基坑支护方式,施工的难点和要点有所不同,但总体要求基本一致。一是对施工工艺要熟悉,掌握基本的施工参数;二是要掌握主要施工机械及配套设备的技术性能;三是对水泥、砂石、钢筋、锚杆、钢板桩等原材料及其制品进行质量检验,并保证施工质量。四是根据场地特点和不同的施工阶段,采取合适的降水或截水措施。五是土方开挖应分层分段进行,控制挖土进度;六是对雨季施工既要注意排除地面雨水倒流人基坑,又要注意雨季水的渗入,土体强度降低,土压力加大造成基坑边坡坍塌事故。
2、了解施工场地及其周边环境。房建深基坑一般指开挖深度大于5m的基坑。房建深基坑工程施工前,应了解建筑场地及周边、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;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。对已有邻近建筑的房建深基坑工程施工,应熟悉已存邻近建筑的位置、层数、高度、结构类型、基础类型,此外,也应掌握房建深基坑工程施工的其他条件,如基坑周围的地面排水情况,地面雨水、流水、上下水管线排人或漏人基坑的可能性以及基坑附近的地面堆载及大型车辆的动、静荷载。
3、严格按施工方案组织施工。基坑坍塌的事故发生主要原因有两大类,第一类对房建深基坑工程施工难度认识不足,认为不需要进行专项的房建深基坑支护设计,按常规建筑工程组织施工造成的。第二类是未按施工组织设计或施工方案组织施工造成的。随着人们对房建深基坑工程施工复杂性认识的不断提高,第一类事故正在不断下降,但第二类事故时有发生,主要表现在以下几个方面:第一是未按设计组织施工,因施工质量原因造成支护结构垮塌;第二是未按施工组织设计或施工方案组织施工,特别是对有内支撑的基坑施工,一般顺做时能做到随挖随撑,但对断面不大,开挖深度不大,从下往上做结构,有的施工人员贪快求"方便",不是随做随拆,而是先拆后做,酿成塌方事故;二是土方开挖时,未进行有效监测或未根据监测结果指导施工,造成挖土过快或超挖引起土体失稳或基底涌土等,或土方开挖方式不对,甚至有"掏挖"现象;三是坑边堆置土方或其他材料、设备等,甚至有大型车辆的须严格按设计和施工方案执行,即不能偷工减料,也不能违章施工。
4、建立和完善应急救援预案。针对房建深基坑工程施工的特点,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。在房建深基坑工程施工时,应根据房建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)坚持分级负责的原则。施工单位应建立从企业到项目部再到作业班组的应急救援体制,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。房建深基坑工程施工是一项专业性很强的工作,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,形成统一的、高效的救援指挥部。一旦有事故发生,能立即启动救援机制,迅速、有效地组织实施应急救援,尽可能避免和减少损失。
结束语
市场经济的进步发展,使得当前房建行业的市场竞争日趋激烈,要想在激烈的竞争中处于不败的地位,房建企业就需要提高房建工程施工质量的安全管理,而基坑支护施工质量的安全管理是房建工程中的重要组成部分,其保证了房建工程整体的稳定性及其安全性,并降低在房建施工过程中安全事故的出现率。
参考文献:
[1]赵建雄.紧邻管桩基础深基坑支护设计与施工[J].建筑工程,2011
[2]黄万福.探讨高层建筑基坑支护施工技术要点[J].建材与装饰,2012
【关键词】深基坑防护;既有铁路;安全隐患
中图分类号:TV551文献标识码: A
1、深基坑工程防护措施
一般说来,深基坑工程的坍塌事故所包含的情况有如下几类:第一种是倾覆性的破坏;第二种是整体性的稳定破坏;第三种是剪切型的破坏;第四种是渗透性破坏,如流沙流土等;最后一种是局部性的隆起破坏,尤其是整体的圆弧出现滑动,塌方量较大,破坏力很强,这也是施工过程中最容易出现死伤的重点部位,也会对既有线铁道的安全运营造成极大的影响。由此可知,在进行深基坑施工之前,设计及施工单位必须要对建筑周围的地质环境乃至地下结构的岩土性状、水层性质、地下水位、渗透系数等有着精确的认识,要充分的了解建筑场地以及附近的地下管线、地下埋设物的深度,结构形式和埋设的时间等。除此之外,设计及施工单位也应该充分的掌握到影响深基坑施工的其他一些条件。例如,基坑周围地面的排水状况、地面雨水以及上下水管线排入或者漏入深基坑的可能性等。要充分的确保深基坑施工的安全,保证既有铁路的安全运营,就必须要严格的制定深基坑施工设计防护方案,确定临时的排水系统以及完善现场的临时安全防护措施。
1.1深基坑施工设计防护方案
深基坑边坡的土体,当抗剪切应力小于应力的时候,土体就特别容易的发生坍塌或者滑坡事故。基坑的边坡不仅仅是防止自然事故和人为事故发生的重要部分,更是深基坑施工安全需要多加防护的重点。一般说来,支护设计主要满足的是支护结构稳定的要求,既不会产生整体的滑移,也不会产生局部的失稳,并且在基坑的底部不会产生像隆起、锚杆的部位不致抗拔失效,同时还要满足水平的位移不会超过允许值,支护的结构构件本身受到负荷之后不致弯曲剪断等。基坑支护通常用的有排桩支护、钢板桩支护、深层搅拌支护等几种方法。与此同时,具体的施工现场基坑边缘堆放着的机械设备以及积土等杂物,往往会加重坑边的负担,再加上机械振动的影响,这些都会制约着边坡的稳定。为此,除保证适当的安全距离外,在进行支护设计时还要对周边动荷载进行验算。
1.2确定排水方案
由于临近既有铁路深基坑的施工周期一般并不是很长,在设置临时的排水系统时要充分的考虑到降雨量以及周边环境的水容量等诸多因素。一般说来,在建造排水沟时,排水沟必须能满足最大的水流量需要,以防止周边的土体受到水的浸泡,导致土层结构遭到破坏,从而产生侧向的滑移,影响既有线铁路的安全运营。另外,降水设计还应控制由于降水所引起的地基沉降不会导致临近既有线产生过量的沉降,影响临近既有线铁路的正常使用或者是危害其安全。对于地下水的控制有很多的方法,如明沟降水、轻型井点降水、电渗降水等。深基坑四周止水帷幕应控制不致引起水土流失,通常采用深层搅拌和高压喷射注浆的方式施工。
1.3完善临时的安全防护措施
基坑四周、上下行人梯两侧应加设防护栏杆,在基坑开始挖掘或者挖掘好之后,要对周边的环境做好防护和围挡,施工单位在进行现场施工时,要保证设备齐全,设施安全,并要做好临电安全、森林防火等预警措施。
2、既有线铁路防护方案
2.1 既有线铁路线路加固方案
深基坑施工会的周围土体产生扰动,对铁路安全运输产生不利影响。为保证运输安全畅通,避免损失,施工中必须对铁路线路进行加固。铁路线路加固形式可分为D梁加固、3-5-3吊轨、纵横抬梁加固法,。
既有铁路为无缝线路的,线路加固前、后,需根据实际情况对无缝线路进行应力放散、锁定轨温和轨缝焊接。
拆除加固设备期间,需对线路进行道床清筛、捣固、顺坡整平并补充道砟。
深基坑施工期间线路方向、高低、水平等须加强检查。发现线路有横移迹象,立即停工,采取相应措施,以防横移。
2.2减少对铁路运营的影响的施工措施
施工前应将施工方案报送铁路运营管理部门批准,做好与铁路部门的沟通、协作。
铁路范围内施工作业空间狭小时,基坑开挖应采取安全有效防护措施,防护桩施工应采用旋转锥钻头,尽量减少对既有铁路路基的扰动和运营干扰。
靠近管线附近的施工应小心的将各电缆及光缆探明,并做好防护和改移后,再行下一步施工,在穿越铁路电力设施时,做好专门的防电绝缘设计,绝缘设施应安全可靠。
施工过程中,若出现施工质量问题,应及时通知现场监理、业主、质检单位及设计单位共同协商提出处理意见。
3、对于深基坑施工现场进行的监测
深基坑因为岩石本身性状具有不确定性,岩石的结构与岩土的界面之间的关系也具有不确定性,这些使得深基坑施工的复杂性和实践性很强,这就要求现场的施工单位既要有专业的施工水平,又能根据现场的监测资料做出及时、准确的处理措施。
支护结构与周围环境的监测主要分为应力监测与变形监测。变形监测仪器主要采用经纬仪、水准仪和测斜仪等,应力监测仪器主要采用应变计和压力传感器等。监测的主要项目有:既有线路基、桩顶水平位移、钢管支撑轴力、桩身倾斜、水位观测、地面沉降等。
通过动态信息管理,对监测数据及时处理并及时反馈以指导施工。发现排桩异常情况应立即做施工处理,防止发生工程事故。如实测桩体的最大水平位移超过允许值0.14%h(一级基坑)或0.30%h(二级基坑)的80%(h-基坑深度mm),应采取适当措施并加密观测次数。建筑基坑工程周边环境监测报警值按控制值的70%作为预警值,80%作为报警值。
4、安全防护具体措施
4.1安全目标和体系
施工单位在施工时首先要坚持的就是安全第一,预防为主的方针。这就要求施工方杜绝非常重大的安全事故,做好安全预警措施,创建安全的生产标准基地,保护人们的生命财产安全不受到损害。
4.2安全管理组织的施工结构
一般说来,在施工单位,施工经理部应成立专门的安全生产领导小组。项目经理是组长,副经理是副组长,职能部门和施工的劳务队相关负责人是组员,安全质检部负责项目安全的检查。另外,在施工的现场,还要配备两到三名的兼职安全员,他们的职责是做好安全保卫工作。各部门应有效配合,由上而下,形成全面的安全保护体系。
4.3做好安全保证体系
以班组和项目经理为首的项目部领导要签订安保责任状,明确项目经理作为安全生产的首要负责人,项目的副经理是项目的直接负责人。另外,项目经理要与相关部门、施工劳务队的负责人签订相应的安保责任状,项目的直接负责人也就是副经理要与负责安全生产关键岗位的人员去签订安保责任状,而负责整个项目的总工程师要与主管工程师去签订技术方面的安保责任状。对于施工工程安全的管理要实行层层负责制,由上而下,建立起各级的安全生产责任制,并要制定各项的规章制度使其正规化、法制化,安全保护措施得到全方位的落实。
4.4安全生产的保证措施
4.4.1健全各项安全制度
施工单位在进行施工时,要先根据本工程的特点,再参考单位的安全管理条例,制定出具体的针对性的各项安全管理制度。例如,机械的操作要求以及如何安全的进行作业,安全用电的须知和电路架设养护管理制度,高空作业的安全制度,工地防火防风沙的措施,以及各种安全标志的维护和设置,这些都是施工单位应考虑的问题。
4.4.2做好安全教育和培训
在基坑开挖之前,参加项目工程施工的所有工作人员都要进行相关的培训和教育,为上岗做准备。这种培训一般是安检部或者工程部的工作。教育的内容有很多,例如:各个施工阶段的工作流程,安全技术的相关知识,安全制度以及该工程的危险源等。经过培训后合格的员工方能上岗,以免造成浑水摸鱼,给工程和人们的财产安全造成损失。施工技术部门对员工进行培训时应对他们进行技术交底,分析清楚每道程序的操作要领,以及每个施工阶段可能会出现的危险与相应的防范措施。对于那些从事特殊工种的员工,如从事电器、高空作业、驾驶机动车这些方面的员工,要对他们进行专业的技术培训,只有他们获得安全操作证之后方能上岗。
4.4.3加强现场的管理
加强施工现场的管理是做好施工安全工作的重点。施工现场的安全管理是以创建安全生产的标准基地为重点。要全面的贯彻实行关于安全生产的各项规章制度和条例条规。从组长到员工,每一个人都将负起全责,将安全工作放在首位,严格施工,严格管理,不断地去提高安全管理的水平。只有这样,才能建立良好的口碑和信用度,也只有这样,才能真正的为我国的社会主义现代化建设作出应有的贡献。
5、结语
在工程实施中取得了良好的效果,深基坑周围土体稳定,支护体系牢固,坑底无隆起,作业期间铁路列车的正常运行,工程最后取得圆满成功。
参考文献:
【1】《简明施工计算手册(第3版)》 江正荣,朱国梁 著 中国建筑工业出版社 2006
【2】刘堰陵,苗旺.混合井在深基坑降水中的应用.土工基础,2010-02-15
【3】《保证临近既有营运线施工安全强制性措施》.
【5】〔TB10401.1-2003〕《铁路工程施工安全技术规程》.
关键词:基坑工程 安全管理 监测
随着经济建设的发展,基坑工程的规模也越来越大。基坑工程涉及方面多,影响因素复杂,给施工及管理造成困难,那么如何使基坑工程安全可靠,是建设管理者们面临的重要课题,这就要求我们在施工技术管理上加大力度,特别是安全管理、过程监测要花大力气。下面就某项目工程实例谈谈基坑工程安全管理。
1 工程概况
某小区商住楼项目位于市区临江河畔,主体为3栋住宅楼,剪力墙结构;地下1层,地上28层,总建筑面积共约58645㎡。场地四周环境复杂,地质状况地层土层自上而下为:①人工填土层;②第四系冲积层;③第四系冲积层细砂层;④第四系残积土层;⑤石炭系灰岩。基坑离主河道仅20米,地下水位与河水水位动态持平,基坑开挖深度5.8~7.1m,基坑开挖面积大、开挖深度深、安全管理难度大。图1为基坑位置平面图
图1.基坑位置平面图
2 基坑安全技术
2.1做好基坑支护设计
委托有资质的设计单位进行该项目基坑支护设计,根据该项目地形、地貌、地质、水文条件并结合工程特点本着技术可行、安全可靠、经济合理的原则,经计算确定本项目基坑支护采用格栅式搭接深层搅拌桩支护结构兼作隔水帷幕,支护桩平面布置见图1。深层搅拌桩墙支护设计为两种形式,以支护深度不同分为支护A区和支护B区,支护A区位于C座塔楼西侧,支护长度约30m,采用φ600mm深层搅拌桩,支护设计宽度4.60m,搅拌桩共九排格栅式布置,搅拌桩长15.2m,B区深层搅拌桩墙支护采用φ600mm深层搅拌桩,支护设计宽度3.6m,搅拌桩共7排格栅式布置,桩长12.4m。桩与桩之间搭接100mm,每米桩长的水泥用量约为70kg,水灰比为0.45~0.55,桩顶标高为60.00m(相对高程-0.30m)。搅拌桩水泥土墙抗压强度要求大于5Mpa。
2.2做好施工准备
组建项目经理部,项目经理是由有丰富施工经验且懂管理的技术人员担任,项目技术负责人、质检员、施工员、材料员、安全员组成的项目班子。项目开工前组织项目部相关人员按照质量管理文件要求进行图纸学习、自审与会审,并及时提交图纸会审纪要,请设计人员进行设计交底,形成设计交底文件,由项目工程师编制指导施工的技术性文件。有针对性地针对本工程特点、难点编制基坑工程专项施工方案并按要求经专家论证审查通过及企业技术负责人、总监理工程师签字后实施。
2.3过程安全管理控制
由于基坑施工涉及到多方面因素,其施工过程是一个极其复杂的综合过程,基坑施工持续时间长,受自然条件影响大,基坑全过程施工不仅要确保施工人员的作业安全,而且要确保周边环境及人员的生命财产安全,因此加强过程安全控制,是确保安全施工的关键。
首先要建立现场安全管理保证体系,由项目经理全面负责。制定全员安全生产岗位责任制及各项管理制度,如安全生产管理制度、安全生产教育培训制度、安全检查制度、班前安全活动制度、施工机械管理制度、施工现场管理制度、文明施工管理制度等。开工前对全体进场施工人员进行安全教育培训,宣传国家法律法规和安全规则。各工序施工前进行安全交底,明确安全要求,施工要点,安全注意事项。班前开展安全活动,学习安全技术操作规程,总结前一天安全施工情况,对班前使用的机械设备、施工机具、安全防护用品、设施、周边环境进行检查,确认安全完好,方可使用和进行作业。进入现场施工人员穿好工作服、工作鞋、戴好安全帽。酒后不准上班。各道工序遵守安全操作规程。挖掘机司机、机操员、电工、焊工等作业人员持证上岗。施工过程的安全检查由专职安全员负责,各班组有兼职安全员,做好自检、互检工作。专职安全员建立安全生产台帐,对检查中发现的不安全问题,提出整改意见,由班长负责落实,专职安全员跟踪完成。同时,接受上级主管部门的安全检查,将安全隐患消除,避免安全事故的发生。
2.4 安全技术措施
1)在工程显要位置设立安全生产纪律宣传牌,安全无重大事故记录牌。危险部位挂警示标牌,机械设备转动部位及所有电气设备都应有明显警示牌以提醒有关人员注意安全。
2)搅拌桩注浆时设专人负责协调指挥,防止因管路故障,高压浆液喷射伤人。
3)深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断,因此要经常检查进水和回水温度。并且回水温度不应过高。
4)深层搅拌机在入土切削和提升搅拌,因负载荷太大或电机工作电流超过额定值时,应减慢升降速度或补给清水,一旦发生卡钻或停钻现象,应切断电源,将搅拌机强制提起之后,才可重启电动机。
5)电网电压低于380V时深层搅拌机应暂停施工,以保护电机。
6)各种电缆线路照明系统,按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005规定架设或埋置。动力配电装置应有良好的回“零”装置,触电保护器性能可靠,以防触电事故的发生。
7)机械设备转动装置应设防护罩。
8)定期检查机械设备,不得让机械带“病”作业。
9)地面排水系统应在基坑开挖前完成,防止地面水流入基坑内。
10) 开挖边坡土方,不得切割坡脚,以防导致边坡失稳;当边坡坡度陡于五分之一时,不得在挖方上侧堆土。
11)机械行驶道路平整、坚实;底部应铺设路基箱垫道,防止作业时下陷;
12)机械挖土分层进行,合理放坡, 防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故。用推土机回填,铲刀不得超出坡沿,以防倾覆。陡坡地段推土由专人指挥, 严禁在陡坡上转弯。推土机陷车时,用钢丝绳缓缓拖出,不得用另一台推土机直接推出。
13) 机械施工区域禁止无关人员进人场地内。挖掘机工作回转半径内不得站人或进行其他作业。挖掘机、装载机卸土,应待整机停稳后进行, 不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过;装土时人都不得停留在装土车上。
14)多机作业时,要求两两挖机必须保持距离在10m以外,以免两挖机相撞造成事故。
15)挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥; 所有车辆必须严格按方案规定的开行路线行驶,防止撞车。
16)基坑四周做1.2m高的临时围栏,并用密目网封闭。坑顶5m 内的堆载不得大于5KN/m,也不得行驶重型机动车。夜间设红色警示标志。
2.5基坑监测控制
基坑工程施工前制定包括监测目的、监测内容、观测点的布设、观测方法、频率和要求监测方案。实施时以监测方案为指引,主要做好如下控制:仪器观测时使用同一仪器和设备;采用相同的观测路线和观测方法;观测时应选择晴朗天气进行观测;并固定观测人员,减少人为误差;每次观测前,对所使用的仪器和设备进行检验校正,确保观测数据的真实有效,整个观测过程都按国家有关测量规范进行观测,作好详细记录,保留原始观测数据,以备查核。现场目测主要对①基坑开挖后,基坑坑壁、坑底及周边地下水是否有较大的渗漏,突涌,积水情况及下雨天气等影响;②观察支护结构的异常变化,如是否出现裂缝及裂缝的发展状况;③基坑周边地面超载情况;④每次监测时须巡回基坑周边检查支护结构是否有异常变化。当出现①监测数据达到报警值;②监测数据变化量较大或者速率加快;③存在勘察中未发现的不良地质条件;④基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏;⑤基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值;⑥支护结构出现开裂;⑦周边地面出现突然较大沉降或严重开裂;⑧邻近的建(构)筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或严重开裂;⑨基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象;⑩当有危险事故征兆等其中之一情况时,应加强监测,提高监测频率,并及时向监理单位、业主报告监测结果。每次观测完毕后现场先粗算,如果位移量发生比较大时应立即向业主方或监理方口头通报观测成果,分析开挖施工时基坑的安全可靠性及对周边环境的影响程度,及时提出建议、报警和应急措施,为信息化施工提供依据。
关键词:深基坑;基坑支护;安全管理
建筑过程中基坑的稳定性会受到很多因素的影响,而基坑作为建筑施工过程中最重要的一环,其安全稳定性关系到建筑物的工程质量、施工人员的生命安全及其可能带来的社会影响等,基坑安全问题引发的安全事故屡见不鲜。基于上述原因,本文以浙商银行科研中心项目为例,分析深基坑施工技术要点及安全保护措施,提出相关的安全技术保障措施。
1工程技术概况及水文地质条件
根据勘察报告,该场地的土层层序及各层土的特征如下:素填土(Q42ml),褐黄色,以黄土为主,含植物根系及少量砖块,厚度0.4~1.2m。黄土状土(Q32al),褐黄色,可少量大孔隙,孔隙壁周围发育灰色晕圈。含蜗牛壳,见褐色氧化铁及锰斑。本层上部见黑垆土薄层,灰褐色,具少量虫孔等大孔隙,含白色钙质假菌丝体,下部有零星豆粒状钙质结核。稍湿~湿,呈坚硬~可塑状态。厚度2.0~5.1m,层底埋深2.5~5.5m[1]。中砂(Q32al),浅灰色,以长石、石英为主要成分,含云母片。湿,呈中密状态。本层夹粉砂、粉土、粉质黏土薄层或透镜体。厚度4.0~7.2m,层底埋深9.5~10.3m。粉质黏土(Q32al),灰黄色至灰色,见少量针状大孔隙,孔隙壁附着灰色黏粒胶膜。含蜗牛壳碎片,见褐色氧化铁及锰斑。本层为中砂中的透镜体夹层。湿~饱和,呈可塑状态。厚度0.6~2.7m,层底埋深8.0~9.7m。中砂(Q31al),浅灰色,夹粉土、粉质黏土及粗砂薄层,砂质较纯净,主要矿物成分以石英、长石为主,含少量圆砾、小卵石及云母。饱和,呈密实状态。厚度13.4~14.0m,层底埋深23.0~23.5m。粉质粘土(Q31al),灰色,含褐色氧化铁,结构较致密。饱和,呈硬塑状态。本层为中砂中的透镜体夹层,厚度1.7m,层底埋深20.0m。本场地地下水属潜水类型,地下水位埋深为12.1~12.8m(从自然地面算起)。地下潜水补给主要为大气降水和渭河、沣河侧渗,排泄条件主要为取水井人工开采[2]。
2基坑支护的施工技术及安全管理措施
2.1基坑设计概况
工程基坑为L形,周长约1000m(见图1)。基坑围护采用放坡+复合土钉墙围护。南侧1-1剖面围护为钢管桩结合4道土钉,2道预应力锚杆,钢管桩成孔直径180mm,冠梁截面尺寸300mm×300mm,混凝土强度C30;东、西、北侧剖面围护形式为4道土钉,2道预应力锚杆;西南角3-3剖面围护形式为双排钢管桩结合4道土钉,2道预应力锚杆,围护长度约为21m,钢管桩成孔直径为180mm,冠梁截面尺寸为300mm×300mm,混凝土强度C30。
2.2施工技术
①项目开工之前,针对该项目的特殊性及重要性,选拔公司内部管理经验丰富的技术骨干组成项目主要管理人员,同时从各个项目抽调认真、负责的施工经验丰富的员工入场施工。②分析研究工程的地质勘察报告,熟知挖土深度范围内与施工相关的各项参数,包括不同土质的物理性能及地下水位情况等,从而有的放矢地制定施工方案。此外,需计算基坑支护结构的承载能力极限状态,验算基坑周边环境及支护结构变形[3]。③结合基坑的各项实际情况,制定可行性高的施工方案,并安排专家对方案进行论证评审。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。④工程施工中,不但管理人员要具备对安全措施的现场执行能力,还要对深基坑支护工序的安全隐患和安全生产操作程序了如指掌。操作人员要具有岗位安全操作技能,保证施工人员进行安全操作。⑤强化对支护现场管控。在施工过程中,开挖、排水会对原有的土体和地下水、邻近建筑物、周围管线产生不同程度的影响;改迁或保护管道时,管道往往因为压力变化可能产生裂缝造成事故。所以,在现场施工中必须派专人密切监控。
2.3支护的安全管理措施
2.3.1锚杆、土钉松动管理措施根据现场锚杆、土钉松动位置,扩大清理范围,采用小锤进行人工破除,清理干净,漏出端头,在此位置周边300mm范围内重新增加1根土钉;土钉采用φ22的钢筋,按照设计标准加工制作,并在土钉上焊接定位器,保证土钉处于钻孔中心,土钉孔深为土钉长度加200mm,土钉孔位定位误差上下左右均小于50mm,倾角误差小于5%;注浆从底部开始,边注边拔管,孔口部位设置止浆塞及排气管[4-5]。
2.3.2坡顶位置增加混凝土封闭及排水施工办法现场坡顶位置,清理杂物及松散喷浆面层,上坡顶外扩500mm范围浇筑50厚C20细石混凝土(向坡顶外找坡1%),覆膜养护,至原支护边坡排水沟内,排水沟底部两壁增加2遍12厚JS防水涂料。
2.3.3脱落喷浆面恢复施工方法在边坡存在松动、有裂纹位置,扩大清理范围,用小锤破除清理。土方开挖、修坡之后喷射面层砼,先初喷30~40mm厚面层砼,而后采用格栅型绑扎或点焊双向钢筋网,埋入坑底以下30cm,上下段钢筋网搭接不小于30cm,在钢筋网编焊工作完成后再喷射80mm厚面层砼进行。喷射作业分段进行,同一分段内喷射顺序为自下而上。
2.3.4基坑检测频率对基坑、建筑物沉降观测每隔几天监测一次,对变形监测结果进行综合分析,绘制变形曲线图、变形速率曲线图、锚杆受力曲线图,分析变形趋势是否趋于稳定、锚杆受力是否稳定,制定相关施工方案(见图2)。