探究深基坑支护工程的安全生产管理

探究深基坑支护工程的安全生产管理

王晓晖浙江舟山三盛置业发展有限公司

摘要:根据笔者多年从事深基坑工程施工管理的经历,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)及地勘、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。

关键词:深基坑;支护施工;土方开挖;内支撑

随着我国国民经济的飞速发展,高层建筑不断涌现大型地下工程,深度愈挖愈深,主要有地铁车站、地下车库、地下人防工程、地下商场、高层建筑地下室等,这些地下工程的施工都需要进行基坑开挖。虽然我国在深基坑施工方面,积累了一定的施工实践经验,取得了一定的成效。可在施工过程中也出现了大量问题,特别是近年来,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。

1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。

2深基坑支护施工的质量问题

深基坑常见的主要支护形式有:地下连续墙+内支撑形式、钻孔灌注桩+内支撑形式、桩锚支护、喷锚支护、土钉墙、深层搅拌水泥土桩墙、SMW工法桩等,其中前三种形式用于较深基坑,后几种形式用于一般基坑,有的基坑支护采用多种支护形式。

采用地下连续墙+内支撑形式的工程,地下连续墙存在的主要问题是:材料弄虚作假、偷工减料,钢筋笼与混凝土强度不符合设计要求;导致墙尺寸误差较大及地下连续墙垂直度、位移偏差较大;地下连续墙成槽质量较差,导致墙体质量差,比如槽壁塌方、槽壁变形等。引起上述问题的原因是多方面的,主要有水泥浆质量、地质水文条件、及挖槽施工三方面因素,因此施工单位应引起足够重视,否则对地下连续墙质量有较大影响;钢筋接笼焊接质量较差,钢筋笼浮笼没有采取有效措施,随意割掉浮笼;吊放钢筋笼及浇筑混凝土时发生塌方,造成连续墙缺陷甚至引起上下夹层,成为管涌的通道,对结构安全及土方开挖极为不利;槽底沉渣厚度过大或墙体脚部注浆达不到要求,引起墙体沉降;墙体接头质量差,导致渗水、漏水;另外混凝土浇筑不连续及导管埋入深度不够也引起混凝土质量问题。

内支撑体系存在的问题主要是:立柱垂直度偏差大,偏心受力;型钢立柱插入桩基深度不够,加工质量不合格;钢支撑、混凝土构件截面尺寸与混凝土支撑强度不满足设计要求;钢筋工程偷工减料,不按图纸施工;钢支撑没有及时施加预应力或达不到要求;重要节点施工不重视,钢筋锚固、钢板预埋、焊接等不符合要求;支撑与土方开挖违背施工原则,应开槽支撑,先撑后挖,不得超挖,但大多施工单位超挖,且支撑不及时;主体结构强度不足或换撑未及时安装就拆除相邻的水平支撑等。采用混凝土灌注桩+内支撑形式的工程,基本与上述支护形式类同。但灌注桩作为围护墙,整体性较差,变形大,且易渗水,造价相对地下连续墙较低。如果在周边施工一排搅拌桩或在桩之间施工高压旋喷桩,就可以保证止水效果。因此,施工单位应重视搅拌桩及旋喷桩施工质量,保证基坑开挖时不渗水,钻孔灌注桩施工基本与连续墙施工工艺类同,主要是钻孔(挖槽)施工机械不一样。另外,连续墙有接头并需进行处理,这里不再赘述。

采用喷锚支护、桩锚支护、土钉墙形式的工程,存在的主要问题是:钻孔角度偏差较大,孔径偏小,孔深不够;锚杆及土钉长度不够或材料不合格,锚杆施加预应力不够;注浆压力不够,浆体水泥用量偏少;锚杆与土钉间距布置过大;钢筋网片网格尺寸过大,喷射混凝土强度及厚度达不到设计要求;土方一次开挖深度过大,锚杆及土钉墙施工没有及时跟进,为保证基坑安全,施工单位应加强施工工艺及材料质量控制。

采用这三类支护形式时,施工单位在施工中应特别重视“时空效应”问题,重视墙体渗水、漏水问题,如果不能有效封堵,必要时应设置泄水孔,强行封堵反而会造成更大问题,待地下结构完成后再解决。采用水泥土搅拌桩墙形式的工程,目前存在主要问题是:搅拌桩没有严格按设计配合比进行施工,水泥用量不够,水泥标号不对,导致土体强度达不到设计要求;施工工艺不符合要求,提升速度过快,没有严格执行“三搅两喷”或“两搅一喷”工艺;搅拌深度不够,桩搭接施工长度不够;临桩施工间隔时间太长,导致整体性不好和渗水;施工中发生意外,比如注浆停止,导致断桩。许多施工单位偷工减料,特别是搅拌桩及旋喷桩施工,总认为设计单位比较保守,而且又是临时支护工程,以前这样施工好像也没出现事故,存在侥幸心里理,其他支护形式也存在同样的问题。

3基坑土方开挖的安全问题

目前,施工单位在土方开挖过程中存在的问题较多,也出现过重大的安全事故。根据多年的施工管理及监理经历,笔者总结出以下几点:土方开挖方案编制不认真,不能有效指导开挖施工;降水方法不能满足开挖需要,不能有效降水,导致土方开挖无法进行;没有严格执行土方开挖方案,挖土无章法,无序大开挖;没有遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层对称开挖、严禁超挖”原则;为赶工期,在支撑强度达不到要求的情况下,强行开挖;开挖过程中没有指挥人员,野蛮开挖,施工机械破坏支撑结构;土方车在栈桥上超载运输,引起支撑结构破坏;基坑挖到设计标高,没有及时施工垫层及基础底板,造成基底土体隆起;基坑周边堆放渣土超荷,且离基坑太近。

因此,施工单位必须按已审批的土方开挖方案组织施工,不得随意改变开挖方案。如因特殊情况需改变的必须重新报审;分包单位必须满足资质要求,总包应加强对土方分包单位的管理力度;总包派专人现场指挥,安全员加强巡视检查,发现异常情况及时处理;重视土方开挖过程中施工机械及用电安全,加强巡视检查,严禁各种设备带病作业。

4内支撑拆除的安全问题

目前,内支撑拆除主要有人工拆除、施工机械拆除、爆破拆除几种,型钢支撑用人工和吊车配合拆除,混凝土支撑用施工机械或爆破拆除。其中,爆破拆除必须由专业队伍进行,并具有爆破相应资质;爆破拆除应编制爆破工程专项施工方案,大型爆破工程应召开专家论证会,并向主管部门申请爆破有关手续。

支护结构拆除必须与地下主体结构施工协调进行,严格执行施工组织设计要求,在地下主体结构相关部位混凝土未达到设计强度或型钢换撑未安装前,不得提前拆除水平支撑。为赶工期,提前拆除支撑的情况经常发生,由此引发的安全事故,必须制止。

(5)监理单位人员素质参差不齐、现场监督不到位

监理要做好基坑安全工作,首先必须严格建设及监理验收程序,认真执行监理规划与监理细则。其次必须选派业务能力强及作风正派的监理人员。其三重视事前控制,强化巡视检查力度,发现隐患及时解决。其四加强隐蔽工程验收,未经监理签字同意,不得进行下道工序。其五加强沟通协调,协助施工单位解决实际问题。

监理单位应认真贯彻住房和城乡建设部发布的《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中有关安全条文的规定,强化执行力度,对施工单位存在的重大质量及安全隐患拒不整改的,应及时下发停工令并向建设单位报告,必要时向建设主管部门报告。

5总结

总之,深基坑工程施工比较复杂,涉及面较广,参与单位多,任何一家、任何一个环节出现问题,都可能导致安全隐患的出现。因此,勘察、设计、施工、监理、监测等单位以及建设主管部门,应齐心协力,共同把关,才能确保深基坑工程的施工安全。

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