深基坑土方开挖专项施工方案编制存在的问题与解决办法
2020-03-12吴月
吴 月
(中交四航局第五工程有限公司,福建 福州 350000)
1 深基坑土方开挖专项施工的必要性
近年来,工程建设过程中爆发垮塌事故的概率不断增加,人员伤亡愈发频繁。而经研究发现,产生这一现象的主要原因为2015年,中央及各个省级政府相关部门均反复强调防控安全隐患的重要性,将降低事故爆发总量尤其是较大及以上事故发生概率作为项目单位施工的工作宗旨,详细规定一旦所需开挖深度在5m以上,则必须为其制订专业的安全专项方案,且需经专家当场认定与分析后,方可实施。
2 深基坑土方开挖专项施工方案实例
为预防建设工程围护结构施工及土方开挖过程中出现结构变形甚至基坑垮塌等安全事故,保证施工安全,根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(住房和城乡建设部37号令)等文件的要求,开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程以及开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程,施工单位应依据国家现行相关标准规范,结合工程实际,编制基坑围护及土方开挖安全专项施工方案,并按相关规定组织专家论证后,方可组织实施[1]。
2.1 界牌枢纽船闸改建工程
界牌枢纽船闸改造工程是一个原址重建项目,基坑开挖包含尾水渠部分、闸室部分、电站厂房部分以及船闸上下闸首部分,为斜坡式开挖,上部24.2m以上土质边坡为1∶1.75~1∶2,24.2m以下岩质边坡为1∶0.3~1∶0.5,开挖范围总面积约40500m2,最大开挖深度为1.2m(原地面高程约+30.0m),开挖总土石方量约57.2万m3。该工程属于危险性较大的分项工程。
2.2 引江济淮工程(安徽段)
该工程建设为一线船闸项目,基坑开挖总土方量为655万m3,其中表土剥离35.6万m3,最大开挖深度约31m。船闸主体基坑开挖103.75万m3,上游引航道开挖154.65万m3,下游引航道开挖360.85万m3;石方开挖总量99.87万m3,中船闸主体石方开挖36.05万m3,下游引航道开挖63.82万m3。且作为深基坑土石方开挖作业,该项目也属于超过一定规模、危险性较大的分项工程。
2.3 某后勤楼维修基坑开挖与支护工程
该项目为1倍基坑深度范围外施工,采用明挖法进行作业,为复合结构形式,开挖最大长度为156.783m,最大宽度为81.298m(其中深基坑范围开挖宽度为11.01m),开挖深度为4.3~7.81m(承台底),且开挖范围存在较厚淤泥及砂层,较易发生基坑失稳等工程风险。
3 深基坑土方开挖专项施工存在的问题
3.1 编制内容不全面
对于深基坑工程而言,由于此类项目施工内容烦琐复杂,且施工过程中隐藏的危险源也不相等,这就要求设计者在进行安全专项施工方案制订过程中,应分别对所有工作的危险源进行排查[2]。但目前很多设计人员根本不了解安全专项方案的完整内容,往往会在设计过程中遗漏某些部分。
3.2 针对性不强
要想制订出切实可行、有效性较强的深基坑专项安全施工方案,首先要求方案设计者自身熟练掌握深基坑施工的专业标准、设计图纸内容、该项目施工环境状况、所有工序安排状况等,只有基于此才能有针对性地设计出更好的安全管理方案。但实际上,设计者在进行设计时极易忽视上述准备工作,甚至未真正了解施工图纸内容与重点,导致制订出的方案并不适用于该项目,根本无法体现出针对性这一特征,也就不具备良好的操作性。
3.3 风险分析不到位
现阶段,很多项目在进行安全专项方案制订时往往将项目施工图纸以及地质水文勘查报告当成参考依据,在此基础上对危险源进行排查与估计。然而,由于项目施工过程具备明显的不确定性,仅依靠这些资料根本无法考虑到项目施工过程中可能出现的动态变化[3]。因此,如果设计人员脱离了现场勘测这一流程,直接凭借理论去排查,则极有可能造成部分危险源被遗漏的情况,从而增加了安全事故发生的概率。
4 深基坑土方开挖专项施工解决办法
系统完善的安全专项方案除了包含工程概述、地质水文勘测报告等基础性文件,更重要的是设计者对危险源的排查、对各个危险源重要程度的梳理、具体施工方法与技巧的说明、基坑以及周围环境的安全保护标准、监测方案、安全施工标准、安全管理工作内容等。
4.1 熟悉编制依据并分析施工重难点
目前,项目单位在编制专项安全施工方案时主要可以参照的文件资料来源如下:中央及地方政府推出的规范与行业标准、中央及地方政府颁布的行政文件、地质水文勘测报告、项目合同、项目单位管理体系制度等。
由此可见,上述文件可为方案制订提供质量标准、环境条件等,设计者可以借助这些文件找出整个工程施工过程中的重难点,结合这些内容制订出相应的解决策略。在此过程中,设计者需要对各个重难点内容与解决策略进行梳理,并将其汇总整理成表格,施工过程中需实时参照该表格开展工作。
4.2 勘察现场施工条件
(1)工程地质及水文条件。通过研究水文、地质勘查报告,可得出基坑内部土层结构及各不同水层结构状况。此外,项目单位还可充分利用典型地质剖面图,在图上进行标注,标记各个图层相关数据参数。项目单位可通过研究地质勘查报告,找出地质内包含的所有障碍物,并将各个障碍物类型、数目以及所处位置等信息汇总成表格,在施工过程中可参照该表开展工作,以此控制风险发生的概率。
(2)周边环境条件。按照项目单位提供的勘察报告以及设计图纸可以观察到项目周边环境中所有不可被破坏的道路、建筑物、管线部署等,将所有需被严格保护的参照物相关参数汇总成表格,并在旁标注出各个建筑物的距离状况。
4.3 监测实施与变形控制指标及报警值
在进行深基坑施工时,不可避免地会存在人为排查不到的安全风险。而产生这一问题的主要原因如下。
(1)需要开挖土体的作业不唯一,易出现施工节奏失衡的情况;
(2)若是遇到雨水天气,则极易引发基坑附近建筑物沉降、开裂等问题。由于上述两类风险均属于动态风险,因此此时就需要进行监测,只有通过实时观察施工现场是否存在异常,提前做好应对准备、及时防范,才能有效降低风险爆发的概率。
4.4 对风险控制和技术措施的保证
(1)编写专项施工方案,对工程安全施工进行全面统筹策划,并做好技术安全交底,做好人员安全教育与培训,做好过程管理。
(2)边坡施工严格按照设计的坡率施工,做好边坡的防渗及护坡工作。且在分项施工完成后安排专人定期对相关施工地点进行认真巡视,以便出现特殊情况及时进行处理。还要做好机械设备的进场验收手续和日常检查维修保养工作。
(3)开挖施工分层分段开挖,每层设置排水系统。并规范设置供作业人员上下基坑的作业通道,基坑边缘按规范设置防护栏杆。施工现场临边防护及时安排施工,并做好环境保护工作,严禁泥污排入河道中。还要严格遵守临时用电相关规定,项目部配专职电工,并建立科学完善的边坡安全检测体系,定期进行观测,用观测资料指导施工。
4.5 验收土方工程
在土方开挖修整完毕后,由施工单位组织,工程的建设、设计、施工、勘查、监理五方主体参加,进行基槽的验收,验收内容包括基槽的上、下口线的长度、宽度,挖深、放坡系数,土方压实系数,安全防护、土体稳定情况等,严格按照土方工程的施工验收规范进行验收。经“五方”主体验收合格后,方可在《土方工程基槽(坑)验收报告》上签字认可。
4.6 制订相关应急预案
综上可知,在众多深基坑土方开挖施工项目中,方案的编制都存在一定的共性。依据的法律法规包括《中华人民共和国建筑法》《中华人民共和国安全生产法》《建筑工程安全生产管理条例》以及中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》和建办质〔2018〕31号文《关于危险性较大分部分项工程安全管理规定有关问题的通知》等;规范标准包括基坑开挖、支护、监测等相关规范,还有该工程的施工组织设计、图纸会审、开工前的技术交底等。
此外,需要编制深基坑施工现场的应急处置方案,其根据开挖过程中可能出现的不同事故类别编制出应急处理措施,而在编制过程中,也会出现一些雷同的问题,如没有明确说明应急组织机构,即使有了组织机构也没人员联系电话,一切形同虚设,出事故后,往往联系不上救援人员。而基坑开挖时,最容易出现的事故是土方坍塌,对于该项事故的处理措施虽在应急处置方案中提出,但其只是事故中的一种类型,还应对高处坠落、物体打击、触电、车辆伤害、机械伤害等事故提出应对措施,将应急工作全面化。
5 结束语
现阶段,很多“危大工程”施工方案在制订、施工以及管理的时候往往隐含着大量风险,文章基于实际工程设计出了一套专业的“危大工程”落实施工方案,综合管理方案的编审、交底、实施以及验收,深入贯彻落实施工场所的安全管理工作,将安全管理责任下放给具体部门,以此尽可能避免安全事故发生,保障施工人员的生命安全。