浅谈深基坑工程施工技术及安全管理
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摘 要：本文对深基坑工程施工中存在的主要问题及施工技术要点,施工过程中的安全管理措施三个方面进行了阐述,提出了一些行之有效的建议及措施。
关键词：深基坑；施工技术；安全管理
1 深基坑支护工程的发展概况
由于城市化的快速发展,城市人口超饱和,地上土地资源已极其有限,建筑空间拥挤和城市绿地减少,导致我国的高层建筑如雨后春笋,拔地而起。为了节省土地、充分利用地下空间,高层建筑基础本身要求有一定的埋置深度,高层建筑的停车场、设备间、储藏库等也都设在地下,从而使基坑深度增加。
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。
2 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。
3 深基坑工程施工技术要点
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
3.5 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。
3.6 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。
3.7 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。
3.8 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。
4 深基坑施工过程中的安全管理措施
4.1 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。
4.2 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。
4.3 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。
4.4 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。