明挖基坑施工常见安全质量问题及原因分析

和子哲

中铁上海工程局一公司 安徽 芜湖 241000

近年来，我国各类工程项目的数量不断增多，铁路工程的施工规模不断增大，主要是为了满足人们的日常出行需求。在节能减排理念越发深入的过程中，铁路建设施工逐渐受到了政府部门和各个单位的重视。明挖基坑施工技术作为主要的铁路施工技术方法，在各大工程建设发展中得到了广泛的应用。但是在实践操作当中会产生施工安全质量问题，阻碍工程项目建设进展，所以非常有必要予以科学的分析，提高明挖基坑施工可靠性，为提高工程项目综合建设施工质量和安全提供良好的保障。

1 明挖基坑施工常见安全质量问题及原因

1.1 存在施工风险

明挖基坑施工中的风险集中在开挖施工风险和开挖返工风险两个方面，不同的工程项目在地质条件、周围环境等方面都存在一定的差异，在落实工程项目建设施工操作时，外部结构会受到不同程度的影响导致风险系数有所增加。在地下水、气候环境等不佳的情况下，还会产生更多的现场施工安全风险。部分施工人员存在缺乏责任感的问题，没有积极配合监督管理人员的各项操作，无疑增加了现场施工安全和质量隐患，很容易产生深基坑塌陷问题。返工风险是由于施工人员缺乏对施工质量和安全管控的重视从而引发了结构病害问题，施工单位就需要加大建设施工成本，甚至还要延长施工进度。在实施返工操作时，施工人员要面临较大的施工质量和安全风险问题[1]，如果工期超过了合同规定的期限，施工单位还需要支付违约金，给工程项目综合效益的产生造成了负面影响。

1.2 施工工序不合理

任何工程项目建设施工作业的开展都需要严格遵循项目建设施工基础原则，按照一定制定好的施工工序落实每一项操作，确保现场施工可控性。施工人员在实施明挖基坑施工操作时，存在加快施工速度违背设计规范的情况，没有按照预先规划的工序开展相应的工作，敷衍了事，达不到现场施工的具体要求。施工人员没有根据要求处理基坑超载、超挖等工作，部分基坑内的土方被挖严重，并且水土压力和维护结构的刚度不符合要求，从而产生了结构变形问题，引发地面沉降和裂缝。不同区域的基坑开挖施工需要结合相应的地质情况和勘查报告采取可行性措施，施工人员在施工中没有对基坑外侧的管线进行有效处理，也会影响综合建设施工成效。

1.3 围护体施工质量不佳

围护结构的设置在铁路工程明挖基坑施工中尤为重要，施工人员在设置围护体时缺乏质量检测，会影响基坑施工的综合质量。产生这个问题的原因在于施工人员过于注重施工成本的控制，甚至为了降低施工成本造价没有按照要求执行施工操作。在设置围护体时，施工人员没有插入足够的深度，致使基坑存在不安全因素，在受到外部荷载作用或者施工现场产生暴雨时就会被颠覆。还有部分施工人员会减少支护桩的数量，削弱支护结构的强度，导致其受力过大产生弯曲[2]。

1.4 止水帷幕施工质量不佳

止水帷幕施工质量的体现与多方面因素有关，在产生以下一个现象时，都会影响明挖基坑施工的安全性和质量管理成效。第一，地下连续墙的接缝中存在夹泥现象，并且钻孔施工质量达不到工程项目建设施工总体管理要求，因而会不断进入水砂，导致基坑被埋没。第二，施工人员没有熟练掌控工程维护结构的设置方法，导致桩的中间裂开，从而引发涌水问题。第三，在施工过程中产生了较大的垂直度偏差，没有做好止水帷幕单排搅拌桩搭接施工作业。第四，施工人员在开展后期基坑土方开挖施工时产生了变形问题，导致止水帷幕难以与支护结构相互贴合。在将止水帷幕作为支挡结构时，无法承受过大的负荷，还会破坏止水帷幕本身的结构。

1.5 监测成效不佳

明挖基坑施工监测可以有效监管施工人员的行为操作，让其尽可能按照工程项目建设施工要求规范自身的操作，提高现场施工质量管理成效。这项工作要求管理人员对施工人员的具体操作形式进行监管，在落实每一个环节时，都需要在多个点位设置监控装置，尤其需要做好施工区域地下土层、周围环境等的监测管理，便于提前发现并且解决问题。在实际建设施工当中，很多现场监测人员利用的检测设施都存在性能不佳的问题，导致监测设施无法完全发挥作用，因而在现场施工中还会引发更多的施工质量和安全管理问题。部分监测人员的工作能力较弱，没有完全掌握专业的监测方法，在落实现场施工监测管理工作时敷衍了事，没有及时发现异常信息。除此之外，监测设备连接问题的产生也会导致工作人员监测到的数据与真实数据之间产生偏差[3]。其无法在第一时间采取数据分析找到各个结构体系产生的安全和质量隐患问题，在工程项目进展不断加快的过程中，还会产生更多难以解决的问题。

2 明挖基坑施工技术方式

2.1 型钢支护技术

针对普通深度的基坑，施工人员可以利用单排工字钢或者钢板桩进行基坑支护，提高结构的稳定性。如果基坑的深度较深，则可以利用双排桩对结构进行支撑，促使支护结构中的拉杆和连梁可以共同承受应力。部分明挖基坑比较特殊，在落实型钢支护技术操作的过程中，就能够利用多层刚横撑支护技术工艺，还可以采取多层锚杆施工操作，让型钢与多层锚杆能够共同成为基坑的支护结构，提高结构综合支护效果。需要注意的是，施工人员在利用型钢支护技术时，要合理选择技术表现形式，确保整体结构的稳定性可以达到预期目标，防止在后续施工中受到影响。

2.2 连续墙支护技术

连续墙支护技术在现阶段的铁路工程明挖基坑施工中得到了广泛的应用，施工人员可以使用钢丝绳和液压抓斗形成“槽”，还能够利用多头钻和切削轮设备完成支护施工操作。在实施连续墙支护施工操作时，需要提高结构的荷载能力，同时还要确保其能够体现较强的防水性和隔水性。基于此，施工人员需要对土质结构进行分析，如果发现其中存在大量软土或者结构比较松散就需要采取其他的方式提高连续墙施工质量。

2.3 混凝土灌注支护技术

不同的铁路工程结构适用的混凝土灌注支护挖孔方式存在差异，在实施相关的操作时，施工人员可以吃爱去人工挖孔或者机械挖孔的方式提高现场施工质量和安全性，防止其中产生不必要的问题。就明挖基坑施工来说，施工人员需要在孔洞中灌注普通的混凝土或者水下混凝土，达到成桩的目的。在形成支护结构时，能够以双排桩加混凝土连梁为主，还可以将桩与锚杆相互结合，形成科学的受力结构体系，提高现场施工安全性。部分混凝土灌注桩施工质量的控制成效不佳，会影响孔洞中混凝土浇灌的均匀程度，还会导致后期振捣作业受到影响形成裂缝。所以，施工人员在利用混凝土灌注支护技术时，要提高结构的稳定性，加大工程建设施工质量控制力度，体现支护结构的作用。

2.4 土钉墙支护技术

土钉墙支护顾名思义是施工人员可以在土体当中挖出孔洞，将钢筋或者钢管加入其中，提高整体结构的密实度和刚度。在利用土钉墙支护施工技术操作时，施工人员需要在钢材外部注入水泥和砂浆，还可以借助喷射混凝土将土体、混凝土及钢筋共同融合为土钉墙支护体系。相对于其他的技术形式来说，土钉墙支护技术的工作量较大，施工人员要满足多样化的工程项目建设施工程序要求，才能够达到结构稳定性标准。

3 明挖基坑施工安全质量控制措施

3.1 提高勘察设计水平

施工人员在现场施工中，要与各个岗位的工作人员之间保持协调合作，确保各个环节的工作都能够得到有效控制。在加强明挖基坑施工安全质量控制时，施工单位需要组织施工人员、设计人员及管理人员开展现场勘察，致力于提高勘察设计水平，减少施工现场可能产生的问题。设计人员在设计工程建设施工方案时，要亲临现场分析土层结构，深入了解周边区域的地上及地下设施，提高施工方案的全面性。设计人员和施工人员要针对不同的地形结构和土层条件合理选择基坑开挖方式，体现施工差异性特点，确保明挖基坑施工稳定性可以满足具体的要求。施工人员还要与管理人员共同分析现场施工的重点和难点，在地形和施工场地条件达到一定标准之后，采取相应的工艺技术落实方案内容，做好工程建设施工规划，提高基坑稳定性。

3.2 组织施工安全培训

安全问题的产生很大程度是由于施工人员缺乏现场施工安全意识，存在随意性行为导致的。在优化现场施工安全质量管理时，施工单位要组织施工人员参与施工安全培训，让其明确现场施工的要点，从根本上加强施工安全管理成效。在施工人员抵达施工现场之后，施工单位要向其说明铁路工程项目明挖基坑施工的要点，并且组织第一次专业技术培训。其需要强调施工现场的纪律，制定施工安全和质量管理制度，要求工作人员具备较强的责任心。在施工期间，每一个施工人员都要按照工程项目建设施工规划要求及施工图纸内容进行技术交底，不能随意更改图纸内容。如果发现施工现场的情况与设计方案之间产生矛盾，施工人员就需要立即上报，在后续工程项目进展不断加快的过程中，还要再次组织安全培训，围绕施工中可能产生的安全问题进行科学的说明和分析，防止产生不必要的安全事故。

3.3 优化施工管理制度

施工安全质量管理的要点在于施工单位要构建相应的管理制度，规范施工人员的行为操作，使其能够全面约束自身的行为和思想。在组织明挖基坑施工操作时，施工单位要构建科学、合理的施工安全管理制度和质量管理制度，加大工作人员对于这两项管理内容的重视，让管理人员加大管理力度，维护施工现场的质量和安全。在具体落实相关的制度内容时，施工管理人员要按照制度内容对施工人员的实践操作进行严格的监管，让其积极预防施工中的安全和质量隐患。施工单位还要构建责任制度，合理分配各个岗位工作人员的职责，让其明确自身的工作范围，细致划分工作人员的权限，促使施工技术的应用能够产生预期目标，保证现场施工的有序性[4]。

3.4 重视基坑安全防护

基坑安全防护的主要作用是提高结构安全性，促使整体结构能够保持较强的稳定性。施工人员在利用明挖基坑施工技术时，要采取可靠的措施提高基坑安全性，按照预期目标顺利开展开挖施工任务，配合管理人员的操作提高基坑支护实效性，还要做好基坑施工实时监测工作，降低现场施工操作中产生安全事故的几率。在实施深基坑施工作业时，需要细致划分工作人员的责任和义务，让其能够达到高效性施工要求，促使工程现场施工安全和质量管理效果得到强化，从而提高现场施工的便利性。明挖基坑施工在铁路工程项目中的应用大多需要开挖深基坑，一旦其中产生问题就会影响工程建设效益。所以，施工人员需要加强现场基坑施工的安全防护成效，落实相应的防护技术，防止施工中产生额外损失，从而有效提高项目建设施工总体效益。

3.5 利用现代化监控技术

随着社会经济水平不断提升，我国各个行业在发展中都开始利用现代化科学技术提高工作效率和质量，满足新时期的建设要求。就明挖基坑施工技术的应用来说，施工单位可以组织管理人员利用现代化监控技术提高现场施工管理效率。目前，许多施工单位都会采取BIM技术方法优化明挖基坑施工质量，还可以利用其构建BIM监测系统及平台实时监管施工人员的行为操作。在这种现代化监控技术形式下，施工人员能够构建科学的工程项目建设施工信息模型，让工程整体处于被动态模拟监控的状态。如果在每一个环节的操作中产生技术参数变化问题，则可以利用BIM软件结合数据库中的数据信息全面分析参数变化可能引发的问题，并且生成影响报告，组织施工人员调整技术方法，提高现场施工有序性。施工人员还可以构建多种支护结构虚拟模型，在实施明挖基坑施工操作时将采集到的真实数据信息传输到软件模型中，利用自动的分析功能强化施工现场安全和质量管理成效。所以，施工管理人员都需要重视现代化技术方法的应用，在以科学信息化技术作为工程质量安全监督管理的主要形式时，模拟基坑周围的地形环境[5]，在工程项目进展不断加快的过程中，还可以呈现出模型的动态变化情况。这就要求施工管理人员掌握信息化技术的应用和管理方法，提高综合施工管理水平，保证现场施工安全性。

4 结语

明挖基坑施工质量和安全问题的原因有多种，施工人员在落实现场各项工作时，需要重视对各项技术的有效应用，明确工程建设施工要点，解决施工中的难点。相对于其他的技术形式来说，明挖基坑施工技术在铁路工程建设施工中的应用更加方便、快捷，还可以体现较强的经济性特征。但是其会受到周围环境的影响，给现场施工造成阻碍。各个岗位的工作人员就需要针对工程项目的现场情况分析是否可以采用明挖基坑施工方法，在将其作为首选开挖技术时，采取科学的施工管理形式确保现场施工安全性，严格遵守明挖施工只秩序，提高现场施工质量。