建筑深基坑土方開(kāi)挖施工安全控制

張龍

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

霍州市國(guó)盛能源有限公司100MW 光伏+農(nóng)業(yè)+林業(yè)發(fā)電項(xiàng)目，本工程為綜合泵房基坑開(kāi)挖工程，開(kāi)挖深度為4.41m，面積約為50m2，屬于危險(xiǎn)性較大的深基坑工程。

1 土木工程深基坑土方開(kāi)挖施工工藝的研究背景

隨著改革開(kāi)放的不斷進(jìn)行，我國(guó)的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)得到了明顯的發(fā)展，而且人口的數(shù)量也在變得越發(fā)龐大，在這樣的環(huán)境與背景之下，建筑行業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。在整個(gè)建筑行業(yè)的實(shí)際發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)針對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行較為詳細(xì)的分析，使得建筑空間的使用更加高效。為了使這一問(wèn)題得到解決，建筑和城市的地下空間發(fā)展就會(huì)變成當(dāng)下研究的主要內(nèi)容，正是因?yàn)樾枰粩嗟丶哟罂臻g的利用率，所以各個(gè)地區(qū)在對(duì)城市進(jìn)行建設(shè)與發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，深基坑工程項(xiàng)目的數(shù)量也得到了明顯的提升，廣泛的應(yīng)用于各大地形上與地下建筑的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中。如果想要使得深基坑的施工工程質(zhì)量以及施工工程的效率得到保障，就必須要對(duì)開(kāi)發(fā)工程的整體質(zhì)量做出保證，所以施工單位在實(shí)際的施工操作中最為主要的，就是對(duì)即將施工的工程特點(diǎn)以及施工工藝進(jìn)行有效的分析[1]。尤其應(yīng)當(dāng)對(duì)可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，并且對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題提出與之對(duì)應(yīng)的解決方案和解決措施。

2 深基坑開(kāi)挖施工順序

首先要做好基礎(chǔ)周邊條件的調(diào)查，以確保未來(lái)的工程運(yùn)用符合現(xiàn)實(shí)需求。為制訂實(shí)施計(jì)劃而開(kāi)展的工作，以及在相關(guān)監(jiān)管機(jī)關(guān)的運(yùn)作下，使得項(xiàng)目的品質(zhì)得到有效控制而開(kāi)展的工作。按照計(jì)劃指示，所有的建筑工作都可以擴(kuò)展到任選的地板上。各項(xiàng)施工方案的編制工作均需按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。因此，要對(duì)各類施工操作的順序進(jìn)行合理的管理，避免各類工程的執(zhí)行模式之間出現(xiàn)沖突，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)措施的高效配合。在進(jìn)行深基坑施工時(shí)，要注意以下3 個(gè)方面：①在進(jìn)行挖掘時(shí)，按照已制訂的工程計(jì)劃，進(jìn)行分段、分層開(kāi)挖。在一次澆筑完成后，為了保證上部支架不能完成或混凝土不能滿足規(guī)范的要求，必須在澆筑過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行加固處理[2]。在此期間，還要注意天氣變化，比如在雨天停止施工。②在工程開(kāi)始之前，首先要確定好斜面的位置，再按照工程進(jìn)展，將其標(biāo)定出來(lái)，這樣才能更好的控制其標(biāo)定范圍及挖掘的深度。避免在開(kāi)挖的過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)挖過(guò)多或者開(kāi)挖的深度不足等問(wèn)題。③在深部清淤，邊角及難以進(jìn)行機(jī)械挖掘的區(qū)域，必須配備充足的人力，以保證工程的安全性。此外，當(dāng)基坑挖到最下面時(shí)，要特別小心，不要碰到基坑。另外，在開(kāi)挖的時(shí)候，必須確保挖掘機(jī)不會(huì)撞上土樁的頂部。深基坑開(kāi)挖示意圖如圖1 所示。

3 建筑深基坑土方開(kāi)挖施工難點(diǎn)

3.1 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜

城市中的建筑大多分布于城市區(qū)域，施工場(chǎng)地的周圍分布著大量的建筑物、市政道路和橋梁等結(jié)構(gòu)，同時(shí)施工場(chǎng)地的土壤中還分布有市政給排水管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)和輸電線路等地下設(shè)施。在進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工時(shí)，若盲目進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工，不僅會(huì)對(duì)周邊房屋、構(gòu)筑物的穩(wěn)定及正常使用產(chǎn)生不利的后果，而且還會(huì)將地下設(shè)備挖壞，給工程施工帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失；如果把天然氣管道和輸電線路給開(kāi)挖破壞，也會(huì)帶來(lái)很大的危險(xiǎn)，很容易引起天然氣泄漏和人身觸電等危險(xiǎn)。

3.2 工程機(jī)械多

為了趕上工期進(jìn)度，為了防止建筑基礎(chǔ)施工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、成本上漲，以及工程無(wú)法按時(shí)完工交付，會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)部署很多的工程機(jī)械，用增加機(jī)械設(shè)備的數(shù)量來(lái)提升工作效率，盡管已經(jīng)獲得了明顯的成效。然而，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備太多，這就給施工組織能力帶來(lái)了更高的要求。如果沒(méi)有合理的管理，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的作業(yè)半徑不夠，相互干擾等問(wèn)題，從而影響到基坑土方開(kāi)挖作業(yè)的順利進(jìn)行。

3.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

在建筑物的基礎(chǔ)上，采用了多種類型的支擋方式，如鋼支撐，噴錨網(wǎng)，鋼板樁等；在地下連續(xù)墻等方面，各種支護(hù)形式的功能效用、作用機(jī)制以及應(yīng)用范圍都有很大的差別，因此，必須要以項(xiàng)目的具體情況為依據(jù)，才能做出正確的選擇，以免因?yàn)槊つ康倪x擇而造成安全隱患。但由于采用單一的圍護(hù)方式，其自身的缺陷也很大，很多時(shí)候，圍護(hù)效果都不夠好，且有一些危險(xiǎn)因子；所以，必須要有各種不同的支護(hù)方式，才能保持基坑的穩(wěn)定性和安全性[3]。

4 基坑開(kāi)挖安全控制

4.1 施工安全保障措施

具體措施如下：①工人入場(chǎng)前必須進(jìn)行三級(jí)安全教育，經(jīng)考試合格后，方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。所有人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴合格安全帽，系好下顎帶，鎖好帶扣。②土方開(kāi)挖必須嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)和土方開(kāi)挖方案進(jìn)行。③開(kāi)挖深度超過(guò)1.5m，應(yīng)設(shè)人員上下坡道或者爬梯，以免發(fā)生墜落；開(kāi)挖超過(guò)2m，必須在邊沿設(shè)立1.2~1.5m 高護(hù)欄桿。④危險(xiǎn)處，夜間應(yīng)設(shè)紅色警示燈。⑤任何人嚴(yán)禁在坑底休息，基坑上口周邊必須設(shè)立擋水臺(tái)和排水溝，確保排水暢通，保證邊坡的穩(wěn)定。⑥夜間挖土?xí)r，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有足夠的照明。⑦基坑施工中，施工人員要經(jīng)常注意邊坡是否有裂縫，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，立即停止施工，待處理和加固后才能進(jìn)行施工。⑧開(kāi)挖土方時(shí)，應(yīng)有專人指揮，防止機(jī)械傷人或墜土傷人。挖土機(jī)的工作范圍內(nèi)，不準(zhǔn)進(jìn)行其他工作，挖土中發(fā)現(xiàn)管道、電纜及其他埋設(shè)物應(yīng)及時(shí)報(bào)告，不得擅自處理。⑨基坑周邊3m 以內(nèi)不得堆土、堆料、停置機(jī)具。⑩挖土應(yīng)自上而下，逐層進(jìn)行，嚴(yán)禁先挖坡腳或逆坡挖土。?基坑上下應(yīng)先挖好階梯或開(kāi)斜坡道，采取防滑措施，禁止攀邊坡上下。?每日或雨后必須檢查土壁及支撐穩(wěn)定情況，在確保安全的情況下繼續(xù)工作。?機(jī)械挖土，啟動(dòng)前應(yīng)檢查離合器等，經(jīng)空車試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再開(kāi)始作業(yè)，機(jī)械操作中進(jìn)鏟不應(yīng)過(guò)深，提升不應(yīng)過(guò)猛。機(jī)械不得在輸電線路下工作，應(yīng)在輸電線路一側(cè)工作，不論在任何情況下，機(jī)械的任何部位與架空輸電線路的最近距離應(yīng)符合安全操作規(guī)程要求。機(jī)械應(yīng)停在堅(jiān)實(shí)的地基上，如土方過(guò)差，應(yīng)采取走道板等加固措施，不得將挖土機(jī)履帶與挖空的土方平行2m停、駛。運(yùn)土汽車不宜靠近土方平行行駛，防止坍方翻車。?配合拉鏟的清坡、清底工人，不準(zhǔn)在機(jī)械回轉(zhuǎn)半徑下工作。?向汽車上卸土應(yīng)在車子停穩(wěn)定后進(jìn)行。禁止鏟斗從汽車駕駛室上空越過(guò)。場(chǎng)內(nèi)道路應(yīng)及時(shí)整修，確保車輛安全暢通，各種車輛應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮引導(dǎo)。?清坡清底人員必須根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高作好清底工作，不得超挖。如果超挖不得將松土回填，以免影響土方的質(zhì)量。?土方開(kāi)挖時(shí)，兩人操作間距應(yīng)大于2.5m禁止酒后作業(yè)，嚴(yán)禁嬉戲打鬧，禁止操作與自己無(wú)關(guān)的機(jī)械設(shè)備。

4.2 注重基坑施工管理

因?yàn)樯罨庸こ叹哂惺┕?nèi)容復(fù)雜、施工難度較大等特征，在進(jìn)行深基坑施工作業(yè)時(shí)，為有效避免因深基坑施工安全而引發(fā)的安全事故，已意識(shí)到安全監(jiān)理工作的重要性，因此要求工程管理者在施工管理活動(dòng)中全面了解與掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，做好管理工作，不斷加大安全監(jiān)督力度，以確保施工的安全性。針對(duì)深基坑施工階段所會(huì)運(yùn)用的施工機(jī)械設(shè)備，管理人員應(yīng)依據(jù)相應(yīng)的作業(yè)要求來(lái)展開(kāi)嚴(yán)格檢查。針對(duì)深基坑挖土作業(yè)，需進(jìn)行精確測(cè)量，一旦發(fā)現(xiàn)其中存在偏差問(wèn)題，需在第一時(shí)間內(nèi)督促返工。另外，施工單位還可通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)制度的運(yùn)用，來(lái)對(duì)深基坑工程施工全過(guò)程展開(kāi)動(dòng)態(tài)監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題便處理一個(gè)問(wèn)題，保證把深基坑工程施工的各個(gè)安全隱患扼殺在未發(fā)展時(shí)期。由此可見(jiàn)，在深基坑施工階段，施工單位通過(guò)開(kāi)展合理、科學(xué)的施工管理，不但可以顯著提升現(xiàn)場(chǎng)管理的整體水平，而且還可顯著降低安全風(fēng)險(xiǎn)事故出現(xiàn)的可能性。基坑開(kāi)挖方法如圖2 所示。

圖2 基坑開(kāi)挖方法

4.3 基坑支護(hù)

建設(shè)基坑施工過(guò)程中，由于施工擾動(dòng)、地表水和地下水滲透等多種因素的共同作用，導(dǎo)致了建設(shè)過(guò)程中發(fā)生坍塌等重大工程事故，給建設(shè)帶來(lái)了巨大的安全隱患。為此，為了確保施工的安全性，必須按照“先支后挖”的設(shè)計(jì)思路，結(jié)合實(shí)際施工條件，預(yù)先選擇好基坑的支護(hù)方式，并在施工過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的支護(hù)工作，以確保施工過(guò)程中的安全性。同時(shí)，要充分了解不同類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如錨噴網(wǎng)片、鋼板樁等。

（1）在錨噴網(wǎng)架的建設(shè)過(guò)程中，要事先準(zhǔn)備好合適尺寸的帶螺紋的鋼條，將鋼條拉直，清除表面灰塵和銹跡，并涂上一層防銹漆，采用聯(lián)結(jié)節(jié)將每一節(jié)的錨條聯(lián)結(jié)在一起，并在其軸心上設(shè)置幾個(gè)定心裝置。然后，在斜面和巖層上的特定部位，鉆孔，孔徑和孔深要比錨桿直徑和長(zhǎng)度稍大一些，清理孔底的雜物，將錨桿放置到位，達(dá)到一定的暴露長(zhǎng)度，再注入水泥漿，放置一定的時(shí)間，等待水泥漿的形成；對(duì)其余的土釘，反復(fù)進(jìn)行以上工序。最后，在暴露出來(lái)的土釘上，用鉛線將鋼筋網(wǎng)捆綁起來(lái)，并在其上分幾次對(duì)其進(jìn)行噴漿，并將其碾壓平整；在表層達(dá)到一定的強(qiáng)度后，才能進(jìn)行噴射錨網(wǎng)法的施工。

（2）在鋼板樁的建設(shè)過(guò)程中，需要事先準(zhǔn)備好帶有鎖口的冷彎型鋼或者熱軋型鋼，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，看看有沒(méi)有變形，有沒(méi)有連接鎖口的腐蝕，對(duì)彎曲的型鋼進(jìn)行矯正，對(duì)鎖口處的腐蝕進(jìn)行清理，對(duì)有腐蝕的鎖口或者變形過(guò)大的型鋼進(jìn)行替換。在型鋼前處理好之后，施工人員按照順序，將鋼板樁打入各個(gè)樁位，并著重對(duì)有無(wú)咬口脫縫、打入深度不足等問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)檢測(cè)。如果出現(xiàn)咬口脫線，則應(yīng)在其開(kāi)口處進(jìn)行補(bǔ)釘。如鉆進(jìn)深度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，則需要采用拐彎樁來(lái)繞過(guò)障礙，同時(shí)還要對(duì)鋼板樁的豎直度進(jìn)行檢測(cè)，看是否有偏差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)；可將樁體拔出一定的高度后再捶打，以矯正樁體。在基坑回填階段，施工人員可采用沖擊拔樁、精力拔樁或振動(dòng)拔樁的方式，將先期打下的鋼板樁依次拔出，將其表面灰塵、污漬進(jìn)行清理，以備后用[4]。普通錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 普通錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土結(jié)構(gòu)

4.4 提高施工人員專業(yè)技能

由于深基坑工程較為復(fù)雜，因此對(duì)參建人員提出了較高要求，不但需要施工人員具有專業(yè)的施工工藝，同時(shí)還應(yīng)具有較強(qiáng)的專業(yè)素養(yǎng)，進(jìn)而可以在進(jìn)行深基坑操作時(shí)更好地應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。即便在深基坑工程施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，施工人員自己便可依據(jù)問(wèn)題出現(xiàn)原因，來(lái)運(yùn)用可行對(duì)策對(duì)其進(jìn)行妥善解決。鑒于此，在深基坑工程施工階段，施工單位應(yīng)不斷提高施工人員的綜合素養(yǎng)，定期為施工人員開(kāi)展專業(yè)、系統(tǒng)的教育培訓(xùn)活動(dòng)，通過(guò)培訓(xùn)活動(dòng)的開(kāi)展，他們可以了解與掌握當(dāng)下最為先進(jìn)的施工工藝與施工理念。同時(shí)，在教育培訓(xùn)活動(dòng)結(jié)束后，施工單位需對(duì)施工人員進(jìn)行嚴(yán)格考核，明確他們?cè)谂嘤?xùn)活動(dòng)中的知識(shí)接收程度，其中只有考核成績(jī)合格的人員，才能上崗工作；不合格人員則應(yīng)再次參加培訓(xùn)，直到考核成績(jī)達(dá)標(biāo)。施工單位通過(guò)運(yùn)用此種手段，可構(gòu)建一支綜合素養(yǎng)較強(qiáng)的施工隊(duì)伍，從而在根源上提升高層房建深基坑施工的整體質(zhì)量[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

深基坑開(kāi)挖施工技術(shù)在建筑工程中發(fā)揮著十分重要的作用，其施工質(zhì)量在一定程度上決定了建筑工程的使用性與安全性。施工單位應(yīng)嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)各項(xiàng)安全控制技術(shù)措施，從而顯著提升深基坑開(kāi)挖質(zhì)量。