明挖基坑施工常見安全質(zhì)量問題及原因分析

和子哲

中鐵上海工程局一公司 安徽 蕪湖 241000

近年來，我國各類工程項目的數(shù)量不斷增多，鐵路工程的施工規(guī)模不斷增大，主要是為了滿足人們的日常出行需求。在節(jié)能減排理念越發(fā)深入的過程中，鐵路建設施工逐漸受到了政府部門和各個單位的重視。明挖基坑施工技術(shù)作為主要的鐵路施工技術(shù)方法，在各大工程建設發(fā)展中得到了廣泛的應用。但是在實踐操作當中會產(chǎn)生施工安全質(zhì)量問題，阻礙工程項目建設進展，所以非常有必要予以科學的分析，提高明挖基坑施工可靠性，為提高工程項目綜合建設施工質(zhì)量和安全提供良好的保障。

1 明挖基坑施工常見安全質(zhì)量問題及原因

1.1 存在施工風險

明挖基坑施工中的風險集中在開挖施工風險和開挖返工風險兩個方面，不同的工程項目在地質(zhì)條件、周圍環(huán)境等方面都存在一定的差異，在落實工程項目建設施工操作時，外部結(jié)構(gòu)會受到不同程度的影響導致風險系數(shù)有所增加。在地下水、氣候環(huán)境等不佳的情況下，還會產(chǎn)生更多的現(xiàn)場施工安全風險。部分施工人員存在缺乏責任感的問題，沒有積極配合監(jiān)督管理人員的各項操作，無疑增加了現(xiàn)場施工安全和質(zhì)量隱患，很容易產(chǎn)生深基坑塌陷問題。返工風險是由于施工人員缺乏對施工質(zhì)量和安全管控的重視從而引發(fā)了結(jié)構(gòu)病害問題，施工單位就需要加大建設施工成本，甚至還要延長施工進度。在實施返工操作時，施工人員要面臨較大的施工質(zhì)量和安全風險問題[1]，如果工期超過了合同規(guī)定的期限，施工單位還需要支付違約金，給工程項目綜合效益的產(chǎn)生造成了負面影響。

1.2 施工工序不合理

任何工程項目建設施工作業(yè)的開展都需要嚴格遵循項目建設施工基礎原則，按照一定制定好的施工工序落實每一項操作，確保現(xiàn)場施工可控性。施工人員在實施明挖基坑施工操作時，存在加快施工速度違背設計規(guī)范的情況，沒有按照預先規(guī)劃的工序開展相應的工作，敷衍了事，達不到現(xiàn)場施工的具體要求。施工人員沒有根據(jù)要求處理基坑超載、超挖等工作，部分基坑內(nèi)的土方被挖嚴重，并且水土壓力和維護結(jié)構(gòu)的剛度不符合要求，從而產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)變形問題，引發(fā)地面沉降和裂縫。不同區(qū)域的基坑開挖施工需要結(jié)合相應的地質(zhì)情況和勘查報告采取可行性措施，施工人員在施工中沒有對基坑外側(cè)的管線進行有效處理，也會影響綜合建設施工成效。

1.3 圍護體施工質(zhì)量不佳

圍護結(jié)構(gòu)的設置在鐵路工程明挖基坑施工中尤為重要，施工人員在設置圍護體時缺乏質(zhì)量檢測，會影響基坑施工的綜合質(zhì)量。產(chǎn)生這個問題的原因在于施工人員過于注重施工成本的控制，甚至為了降低施工成本造價沒有按照要求執(zhí)行施工操作。在設置圍護體時，施工人員沒有插入足夠的深度，致使基坑存在不安全因素，在受到外部荷載作用或者施工現(xiàn)場產(chǎn)生暴雨時就會被顛覆。還有部分施工人員會減少支護樁的數(shù)量，削弱支護結(jié)構(gòu)的強度，導致其受力過大產(chǎn)生彎曲[2]。

1.4 止水帷幕施工質(zhì)量不佳

止水帷幕施工質(zhì)量的體現(xiàn)與多方面因素有關，在產(chǎn)生以下一個現(xiàn)象時，都會影響明挖基坑施工的安全性和質(zhì)量管理成效。第一，地下連續(xù)墻的接縫中存在夾泥現(xiàn)象，并且鉆孔施工質(zhì)量達不到工程項目建設施工總體管理要求，因而會不斷進入水砂，導致基坑被埋沒。第二，施工人員沒有熟練掌控工程維護結(jié)構(gòu)的設置方法，導致樁的中間裂開，從而引發(fā)涌水問題。第三，在施工過程中產(chǎn)生了較大的垂直度偏差，沒有做好止水帷幕單排攪拌樁搭接施工作業(yè)。第四，施工人員在開展后期基坑土方開挖施工時產(chǎn)生了變形問題，導致止水帷幕難以與支護結(jié)構(gòu)相互貼合。在將止水帷幕作為支擋結(jié)構(gòu)時，無法承受過大的負荷，還會破壞止水帷幕本身的結(jié)構(gòu)。

1.5 監(jiān)測成效不佳

明挖基坑施工監(jiān)測可以有效監(jiān)管施工人員的行為操作，讓其盡可能按照工程項目建設施工要求規(guī)范自身的操作，提高現(xiàn)場施工質(zhì)量管理成效。這項工作要求管理人員對施工人員的具體操作形式進行監(jiān)管，在落實每一個環(huán)節(jié)時，都需要在多個點位設置監(jiān)控裝置，尤其需要做好施工區(qū)域地下土層、周圍環(huán)境等的監(jiān)測管理，便于提前發(fā)現(xiàn)并且解決問題。在實際建設施工當中，很多現(xiàn)場監(jiān)測人員利用的檢測設施都存在性能不佳的問題，導致監(jiān)測設施無法完全發(fā)揮作用，因而在現(xiàn)場施工中還會引發(fā)更多的施工質(zhì)量和安全管理問題。部分監(jiān)測人員的工作能力較弱，沒有完全掌握專業(yè)的監(jiān)測方法，在落實現(xiàn)場施工監(jiān)測管理工作時敷衍了事，沒有及時發(fā)現(xiàn)異常信息。除此之外，監(jiān)測設備連接問題的產(chǎn)生也會導致工作人員監(jiān)測到的數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生偏差[3]。其無法在第一時間采取數(shù)據(jù)分析找到各個結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生的安全和質(zhì)量隱患問題，在工程項目進展不斷加快的過程中，還會產(chǎn)生更多難以解決的問題。

2 明挖基坑施工技術(shù)方式

2.1 型鋼支護技術(shù)

針對普通深度的基坑，施工人員可以利用單排工字鋼或者鋼板樁進行基坑支護，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果基坑的深度較深，則可以利用雙排樁對結(jié)構(gòu)進行支撐，促使支護結(jié)構(gòu)中的拉桿和連梁可以共同承受應力。部分明挖基坑比較特殊，在落實型鋼支護技術(shù)操作的過程中，就能夠利用多層剛橫撐支護技術(shù)工藝，還可以采取多層錨桿施工操作，讓型鋼與多層錨桿能夠共同成為基坑的支護結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)綜合支護效果。需要注意的是，施工人員在利用型鋼支護技術(shù)時，要合理選擇技術(shù)表現(xiàn)形式，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以達到預期目標，防止在后續(xù)施工中受到影響。

2.2 連續(xù)墻支護技術(shù)

連續(xù)墻支護技術(shù)在現(xiàn)階段的鐵路工程明挖基坑施工中得到了廣泛的應用，施工人員可以使用鋼絲繩和液壓抓斗形成“槽”，還能夠利用多頭鉆和切削輪設備完成支護施工操作。在實施連續(xù)墻支護施工操作時，需要提高結(jié)構(gòu)的荷載能力，同時還要確保其能夠體現(xiàn)較強的防水性和隔水性。基于此，施工人員需要對土質(zhì)結(jié)構(gòu)進行分析，如果發(fā)現(xiàn)其中存在大量軟土或者結(jié)構(gòu)比較松散就需要采取其他的方式提高連續(xù)墻施工質(zhì)量。

2.3 混凝土灌注支護技術(shù)

不同的鐵路工程結(jié)構(gòu)適用的混凝土灌注支護挖孔方式存在差異，在實施相關的操作時，施工人員可以吃愛去人工挖孔或者機械挖孔的方式提高現(xiàn)場施工質(zhì)量和安全性，防止其中產(chǎn)生不必要的問題。就明挖基坑施工來說，施工人員需要在孔洞中灌注普通的混凝土或者水下混凝土，達到成樁的目的。在形成支護結(jié)構(gòu)時，能夠以雙排樁加混凝土連梁為主，還可以將樁與錨桿相互結(jié)合，形成科學的受力結(jié)構(gòu)體系，提高現(xiàn)場施工安全性。部分混凝土灌注樁施工質(zhì)量的控制成效不佳，會影響孔洞中混凝土澆灌的均勻程度，還會導致后期振搗作業(yè)受到影響形成裂縫。所以，施工人員在利用混凝土灌注支護技術(shù)時，要提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加大工程建設施工質(zhì)量控制力度，體現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)的作用。

2.4 土釘墻支護技術(shù)

土釘墻支護顧名思義是施工人員可以在土體當中挖出孔洞，將鋼筋或者鋼管加入其中，提高整體結(jié)構(gòu)的密實度和剛度。在利用土釘墻支護施工技術(shù)操作時，施工人員需要在鋼材外部注入水泥和砂漿，還可以借助噴射混凝土將土體、混凝土及鋼筋共同融合為土釘墻支護體系。相對于其他的技術(shù)形式來說，土釘墻支護技術(shù)的工作量較大，施工人員要滿足多樣化的工程項目建設施工程序要求，才能夠達到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性標準。

3 明挖基坑施工安全質(zhì)量控制措施

3.1 提高勘察設計水平

施工人員在現(xiàn)場施工中，要與各個崗位的工作人員之間保持協(xié)調(diào)合作，確保各個環(huán)節(jié)的工作都能夠得到有效控制。在加強明挖基坑施工安全質(zhì)量控制時，施工單位需要組織施工人員、設計人員及管理人員開展現(xiàn)場勘察，致力于提高勘察設計水平，減少施工現(xiàn)場可能產(chǎn)生的問題。設計人員在設計工程建設施工方案時，要親臨現(xiàn)場分析土層結(jié)構(gòu)，深入了解周邊區(qū)域的地上及地下設施，提高施工方案的全面性。設計人員和施工人員要針對不同的地形結(jié)構(gòu)和土層條件合理選擇基坑開挖方式，體現(xiàn)施工差異性特點，確保明挖基坑施工穩(wěn)定性可以滿足具體的要求。施工人員還要與管理人員共同分析現(xiàn)場施工的重點和難點，在地形和施工場地條件達到一定標準之后，采取相應的工藝技術(shù)落實方案內(nèi)容，做好工程建設施工規(guī)劃，提高基坑穩(wěn)定性。

3.2 組織施工安全培訓

安全問題的產(chǎn)生很大程度是由于施工人員缺乏現(xiàn)場施工安全意識，存在隨意性行為導致的。在優(yōu)化現(xiàn)場施工安全質(zhì)量管理時，施工單位要組織施工人員參與施工安全培訓，讓其明確現(xiàn)場施工的要點，從根本上加強施工安全管理成效。在施工人員抵達施工現(xiàn)場之后，施工單位要向其說明鐵路工程項目明挖基坑施工的要點，并且組織第一次專業(yè)技術(shù)培訓。其需要強調(diào)施工現(xiàn)場的紀律，制定施工安全和質(zhì)量管理制度，要求工作人員具備較強的責任心。在施工期間，每一個施工人員都要按照工程項目建設施工規(guī)劃要求及施工圖紙內(nèi)容進行技術(shù)交底，不能隨意更改圖紙內(nèi)容。如果發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的情況與設計方案之間產(chǎn)生矛盾，施工人員就需要立即上報，在后續(xù)工程項目進展不斷加快的過程中，還要再次組織安全培訓，圍繞施工中可能產(chǎn)生的安全問題進行科學的說明和分析，防止產(chǎn)生不必要的安全事故。

3.3 優(yōu)化施工管理制度

施工安全質(zhì)量管理的要點在于施工單位要構(gòu)建相應的管理制度，規(guī)范施工人員的行為操作，使其能夠全面約束自身的行為和思想。在組織明挖基坑施工操作時，施工單位要構(gòu)建科學、合理的施工安全管理制度和質(zhì)量管理制度，加大工作人員對于這兩項管理內(nèi)容的重視，讓管理人員加大管理力度，維護施工現(xiàn)場的質(zhì)量和安全。在具體落實相關的制度內(nèi)容時，施工管理人員要按照制度內(nèi)容對施工人員的實踐操作進行嚴格的監(jiān)管，讓其積極預防施工中的安全和質(zhì)量隱患。施工單位還要構(gòu)建責任制度，合理分配各個崗位工作人員的職責，讓其明確自身的工作范圍，細致劃分工作人員的權(quán)限，促使施工技術(shù)的應用能夠產(chǎn)生預期目標，保證現(xiàn)場施工的有序性[4]。

3.4 重視基坑安全防護

基坑安全防護的主要作用是提高結(jié)構(gòu)安全性，促使整體結(jié)構(gòu)能夠保持較強的穩(wěn)定性。施工人員在利用明挖基坑施工技術(shù)時，要采取可靠的措施提高基坑安全性，按照預期目標順利開展開挖施工任務，配合管理人員的操作提高基坑支護實效性，還要做好基坑施工實時監(jiān)測工作，降低現(xiàn)場施工操作中產(chǎn)生安全事故的幾率。在實施深基坑施工作業(yè)時，需要細致劃分工作人員的責任和義務，讓其能夠達到高效性施工要求，促使工程現(xiàn)場施工安全和質(zhì)量管理效果得到強化，從而提高現(xiàn)場施工的便利性。明挖基坑施工在鐵路工程項目中的應用大多需要開挖深基坑，一旦其中產(chǎn)生問題就會影響工程建設效益。所以，施工人員需要加強現(xiàn)場基坑施工的安全防護成效，落實相應的防護技術(shù)，防止施工中產(chǎn)生額外損失，從而有效提高項目建設施工總體效益。

3.5 利用現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟水平不斷提升，我國各個行業(yè)在發(fā)展中都開始利用現(xiàn)代化科學技術(shù)提高工作效率和質(zhì)量，滿足新時期的建設要求。就明挖基坑施工技術(shù)的應用來說，施工單位可以組織管理人員利用現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)提高現(xiàn)場施工管理效率。目前，許多施工單位都會采取BIM技術(shù)方法優(yōu)化明挖基坑施工質(zhì)量，還可以利用其構(gòu)建BIM監(jiān)測系統(tǒng)及平臺實時監(jiān)管施工人員的行為操作。在這種現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)形式下，施工人員能夠構(gòu)建科學的工程項目建設施工信息模型，讓工程整體處于被動態(tài)模擬監(jiān)控的狀態(tài)。如果在每一個環(huán)節(jié)的操作中產(chǎn)生技術(shù)參數(shù)變化問題，則可以利用BIM軟件結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息全面分析參數(shù)變化可能引發(fā)的問題，并且生成影響報告，組織施工人員調(diào)整技術(shù)方法，提高現(xiàn)場施工有序性。施工人員還可以構(gòu)建多種支護結(jié)構(gòu)虛擬模型，在實施明挖基坑施工操作時將采集到的真實數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)杰浖Ｐ椭校米詣拥姆治龉δ軓娀┕がF(xiàn)場安全和質(zhì)量管理成效。所以，施工管理人員都需要重視現(xiàn)代化技術(shù)方法的應用，在以科學信息化技術(shù)作為工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理的主要形式時，模擬基坑周圍的地形環(huán)境[5]，在工程項目進展不斷加快的過程中，還可以呈現(xiàn)出模型的動態(tài)變化情況。這就要求施工管理人員掌握信息化技術(shù)的應用和管理方法，提高綜合施工管理水平，保證現(xiàn)場施工安全性。

4 結(jié)語

明挖基坑施工質(zhì)量和安全問題的原因有多種，施工人員在落實現(xiàn)場各項工作時，需要重視對各項技術(shù)的有效應用，明確工程建設施工要點，解決施工中的難點。相對于其他的技術(shù)形式來說，明挖基坑施工技術(shù)在鐵路工程建設施工中的應用更加方便、快捷，還可以體現(xiàn)較強的經(jīng)濟性特征。但是其會受到周圍環(huán)境的影響，給現(xiàn)場施工造成阻礙。各個崗位的工作人員就需要針對工程項目的現(xiàn)場情況分析是否可以采用明挖基坑施工方法，在將其作為首選開挖技術(shù)時，采取科學的施工管理形式確保現(xiàn)場施工安全性，嚴格遵守明挖施工只秩序，提高現(xiàn)場施工質(zhì)量。