建筑基坑工程施工安全管理措施

建筑基坑工程施工安全管理措施

基坑支护工程是建筑施工中不可或缺的一种施工方法,它包括地下连续墙、排桩支护、重力式档土结构、喷锚支护结构和组合式支护结构等形式,其施工过程极易发生坍塌伤亡事故。建设部《建筑工程预坊坍塌事故若干规定》中明确指出,基坑支护是多发事故专项治理的主要内容之一应制定预防坍塌事故的安全技术措施,做好施工组织,确保安全。《建筑施工安全检查标准》(jgj59-99)也明确规定基坑支护工程必须编制施工组织设计,否则该项为“零分项”。因此加强基坑支护工程技术安全措施至关重要。

1基坑坍塌的常见原因

1.1坑壁的形式选用不合理

基础施工时,坑壁的形式主要有两种:一是采用坡率法,即自然放坡;二是采用支护结构。实践证明,基坑坑壁的形式直接影响基坑的安全性若选用不当会为基坑施工埋一隐患。施工单位在进行施工组织设计时,过多考虑节省投资和缩短工期,忽视对坑壁形式的正确选用,从而出现坑壁形式选用不当。

在大多数工程中,由于采用坡率法比采用支护结构节省投资,因此,这种方式常被施工单位作为基坑施工的首选形式。但坡率法只能在工程条件许可时才能采用,如果施工场地有限不能满足规范所要求的坡率或者地下水丰富、土质稳定性差,一般不能考虑坡率法,否则,容易出现隐患,造成坑壁坍塌。当不具备采用坡率法的条件时,应对基坑采用支护措施。成都地区常用的支护结构有土钉墙支护、喷锚支护、混凝土灌注支护等。施工前,应根据工程所处周边环境、地质水文条件以及工程施工工艺要求对支护形式进行合理选择、设计,若为节省资金仅凭经验确定支护形式,很可能达不到支护的目的,同样容易出现坑壁坍塌的情况,造成安全事故。因此,对这种坑壁,采用混凝土灌注桩效果更为理想,安全性更高。

1.2坑壁土方施工不规范

一些施工单位在基坑施工中,不重视施工管理控制,随意更改施工设计,违反技术规范要求也是带来基坑施工隐患,造成坑壁坍塌的主要原因。

主要表现在:一是采用坡率法时坡率值不足。当工程条件许可时,基坑施工一般采用坡率法。但采用坡率法必须严格按照技术规范的要求搞好基坑施工的坡率控制。然而,在实际工作中施工单位常常因为土方开挖时坡率控制不好或地勘资料不准确,造成开挖深度大于预计深度,出现基坑坑壁坡率小于设计值的情况,使基坑坑壁处于不稳定的状态,最容易出现坑壁坍塌;二是支护结构施工时未按要求进行土方开挖。在进行土钉墙支护或喷锚支护结构施工时,按照规范要求,应根据土钉或锚杆的排距分层开挖,开挖一层土方后立即进行支护,待支护结构达到设计要求后再开挖下一层土方。但现场施工时,常因土方开挖作业与护壁施工未紧密配合,土方挖运速度,坑壁直立土方大面积长时间裸露,为坑壁坍塌创造了条件。

1.3对地表水的处理不重视

基坑施工的“水患”一是地下水,二是地表水。由于地下水处理不好将直接影响基础工程的施工并对基础坑坑壁的稳定性造成威胁,因此建筑工程相关各方都对地下水的处理非常重视,从勘察、设计和资金投入等方面均能得到保证。现在,成都地区普遍采用管井降水,降水效果良好,有效地消除了地下水对基坑坑壁的不良影响。另外,地表水对基坑坑壁稳定性的作用同样影响很大。地表水可分为“一明一暗”两种情况“,明”主要是指施工现场内地面可能出现的地表水,如雨水、施工用水、从降水井中抽出的地下水等“;暗”主要是指基坑周边地面以下的管网渗漏、爆管等产生的地表水。这两种情况若不及时处理都会对坑壁的稳定性产生威胁,有可能造成坑壁坍塌,特别是地下管网产生的地表水,因其不易被发现,造成的后果往往更为严重。

1.4支护结构施工质量不符合设计要求

因基坑支护结构是建筑施工过程中的一项临时设施,目前许多施工单位对其施工质量重视不够,护壁施工单位的施工行为没有得到有效约束,不按设计方案施工的现象时有发生,造成支护结构的施工质量达不到设计要求,存在坑壁坍塌隐患。

2基坑坍塌的预防措施

2.1选择适合的基坑坑壁形式

基坑施工前,首先应按照规范的要求,依据基坑坑壁破坏后可能造成后果的严重性确定基坑坑壁的等级,然后根据坑壁安全等级、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节的条件等因素选择坑壁的形式。

当坑基顶部无重要建(构)筑物,场地有放坡条件且基坑深度≤10m时,可以优先采用坡率法。采用坡率法时,关键是要确定正确的坡率允许值。一般坑壁的坡率允许值可按工程类比的原则并结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。当施工场地不能满足设计坡率值的要求时,应对坑壁采取支护措施。选择支护结构,首先要确定基坑坑壁的安全等级。按照规范的要求,坑壁的安全等级按其损坏后可能造成的破坏后果的严重性、坑壁类型和基坑深度等因素,确定为一、二、三级。坑壁安全等级一、二级适合采用挖孔灌注桩护壁,坑壁安全等级二、三级适合采用土钉墙护壁。

2.2加强对土方开挖的监控

基坑土方一般采用机械挖法,开挖前,应根据基坑坑壁形式、降排水要求等制定开挖方案,并对机械操作人员进行交底。开挖时,应有技术人员在场,对开挖深度、坑壁坡度进行监控,防止超挖。对采用土钉墙支护的基坑,土方开挖深度应严格控制,不得在上一段土钉墙护壁未施工完毕前开挖下一段土方。软土基坑必须分层均衡开挖,层高不宜超过1m。对采用自然放坡的基坑,坑壁坡度过快,使是监控的重点,当出现基坑实际深度大于设计深度时,应及时调整坑顶开挖线,保证坑壁坡率满足要求。

2.3加强对支护结构施工质量的监督

建立健全施工企业内部支护结构施工质量检验制度,是保证支护结构施工质量的重要手段质量检验的对象包括支护结构所用材料和支护结构本身。对支护结构原材料及半成品应遵照有关施工验收标准进行检验,主要内容有:(1)材料出厂合格证检查;(2)材料现场抽检;(3)锚杆浆体和混凝土的配合比试验,强度等级检验。对支护结构本身的检验要根据支护结构的形式选择,如土钉墙应对土钉采用抗拉试验检测承载力、对混凝土灌注应检测桩身完整性等。

2.4加强对地表水的控制

在基坑施工产前,应摸清基坑周边的管网情况,避免在施工过程中对管网造成损害,出现爆或渗漏。同时为减少地表水渗入坑壁土体,基坑顶部四周应用混凝土封闭,施工现场内应设地表排水系统,对雨水、施工用水、从降水井中抽出的地下水等进行有组织排放,对坑边的积水坑、降水沉砂池应做防水处理,防止出现渗漏。对采用支护结构的坑壁应设置泄水孔,保证护壁内侧土体内水压力能及时消除,减少土体含水率,也便于观察基坑周边土体内地表水的情况,及时采取措施。泄水孔外倾坡度不宜小于5%,间距宜为2~3m,并宜按梅花形布置。

2.5搞好支护结构的现场监测

支护结构的监测是防止支护结构发生坍塌的重要手段。在支护结构设计时应提出监测要求由有资质的监测单位编制监测方案,经设计、监理认可后实施。监测方案应包括监测目的、监测项目、测试方法、测点布置、监测周期、监测项目报警值、信息反馈制度和现场原始状态资料记录等内容。监测项目的内容有:基坑顶部水下位移和垂直位移、基坑顶部建(构)筑物变形等。监测项目的选择应考虑基坑的安全等级、支护结构变形控制要求、地质和支护结构的特点。监测方案可根据设计要求、护壁稳定性、周边环境和施工进程等因素确定。监测单位应定期向施工单位和监理单位通报监测情况,当监测值超过报警值时应立即通知设计、施工和监理单位,分析原因,采取措施,防止事故的发生。

结语

为切实做好基坑支护工程施工,预防坍塌事故发生,必须严格按照《建筑基坑支护技术规程(jgj120-99)及设计图纸等有关文件要求,遵循因地制宜,就地取材”的原则,针对工程不同地质特点,实施可行的施工方案,保证施工质量与工作人员安全。