深溝槽鋼板樁支護(hù)施工安全

羅艷明

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，市政工程的深溝槽越來(lái)越多，施工難度也越來(lái)越大。在市政工程建設(shè)發(fā)生的各類事故中，深溝槽施工事故占90％左右。這一施工項(xiàng)目中的重大事故隱患已經(jīng)成為施工技術(shù)人員亟需重視的問(wèn)題。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》(建質(zhì)[2009]87號(hào)文)中規(guī)定：開挖深度超過(guò)3 m(含3 m)，或雖未超過(guò)3m但地質(zhì)條件和周邊環(huán)境復(fù)雜的基坑(槽)支護(hù)、降水工程，確定為危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍，需編制安全專項(xiàng)施工方案。目前市政工程深溝槽的施工采用最普遍的開挖方式是槽鋼鋼板樁支護(hù)開挖。筆者根據(jù)多年來(lái)的工作實(shí)踐，就深溝槽鋼板樁支護(hù)施工過(guò)程中的鋼板樁支護(hù)及開挖、排水和監(jiān)測(cè)等工作中應(yīng)采取的安全措施，提出幾點(diǎn)建議和意見。

鋼板樁支護(hù)及土方開挖的安全措施

現(xiàn)在的深溝槽鋼板樁支護(hù)開挖一般采取二次開挖，即上層放坡、下層鋼板樁支護(hù)的形式。開挖之前應(yīng)該先在開挖范圍內(nèi)挖出橫向和縱向的探槽(深約1.5 m左右)。探出地下管網(wǎng)的具體位置并做好標(biāo)識(shí)，以免受到破壞。第一層開挖的深度一般為1.5 m－3 m，開挖過(guò)程中要根據(jù)土質(zhì)情況放好邊坡。為保護(hù)行人和操作人員的安全，溝槽的周圍應(yīng)設(shè)置不低于1.2 m的硬質(zhì)防護(hù)欄桿并設(shè)置安全標(biāo)識(shí)。

第一層開挖后，依設(shè)定的鋼板樁線壓人鋼板樁，壓入的深度依據(jù)土質(zhì)情況應(yīng)不得小于溝槽第二次開挖深度的1 m。鋼板樁在壓入的過(guò)程中，由于摩阻力的增加，很難打人。施工過(guò)程中若是壓人一定的深度后就不再壓人，這就必然存在一定的事故隱患。一種情況是，在開挖過(guò)程中還沒有挖到槽底鋼板樁就已懸空，鋼板樁下面的土顆粒容易隨著地下水滲入溝槽造成塌方；另一種情況是，在軟土地區(qū)鋼板樁沒有壓人槽底以下一定的深度，這時(shí)的事故隱患顯得更為突出。由于軟土具有流體的特性，下臥軟土層會(huì)在自重及外荷載作用下產(chǎn)生較大的流變、蠕動(dòng)等，并隨著開挖深度的增加更加明顯，這就極易造成支護(hù)失穩(wěn)或坑底大幅度隆起。

有些項(xiàng)目也會(huì)采取邊開挖邊壓人鋼板樁的方式，這種方法容易造成鋼板樁和鋼板樁之間、鋼板樁和邊坡土壁之間有一定的空隙，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)沒有受力，這就需要及時(shí)用草袋裝土填實(shí)，以免槽壁的土顆粒隨著地下水的滲入致使溝槽上面兩邊開裂。

一般鋼板樁都是一次性壓人設(shè)定的深度，第二次邊開挖邊支護(hù)的方式。鋼板樁在壓入的過(guò)程中，應(yīng)與壓入裝置連成一體，防止失穩(wěn)，溝槽在開挖的過(guò)程中，在鋼板樁腳處應(yīng)該留有適當(dāng)?shù)谋粍?dòng)土區(qū)域。與鋼板樁同時(shí)抵抗主動(dòng)土壓力荷載，待支護(hù)完畢后，由人工挖除。此時(shí)應(yīng)注意邊開挖邊支橫撐，橫撐應(yīng)與鋼板樁垂直并與鋼板樁連成一體，避免受力或機(jī)械碰撞時(shí)產(chǎn)生滑落，導(dǎo)致事故。由于溝槽自開挖始就處于不穩(wěn)定狀態(tài)，隨著溝槽暴露時(shí)間越久，變形就越大。所以基礎(chǔ)、墊層應(yīng)該隨溝槽的開挖同時(shí)進(jìn)行，以免造成溝槽的失穩(wěn)。

此外，在實(shí)際操作中，還需注意以下幾點(diǎn)安全措施。

首先，在溝槽兩側(cè)不應(yīng)留置過(guò)多的回填土，不宜大型車輛的通行，以免增加荷載。距槽邊1 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆土，1～3 m范圍內(nèi)堆土高度不超過(guò)1.5 m，3～5 m范圍內(nèi)堆土高度不超過(guò)2.5 m。大型車輛通過(guò)時(shí)，離槽邊距離應(yīng)不小于4 m。

其次，施工的動(dòng)力和照明線路應(yīng)設(shè)置專用的防水導(dǎo)線，水泵的負(fù)荷線必須采用防水橡皮護(hù)套銅芯軟電纜，嚴(yán)禁有任何陂損和接頭，并不得承受任何外力，配電線路應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器。

對(duì)施工人員要做好充分的保護(hù)措施，如必須設(shè)置平穩(wěn)、踏步式的上下人行扶梯；作業(yè)人員嚴(yán)禁酒后或疲勞操作；必須做好預(yù)防基坑坍塌的各項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案；準(zhǔn)備好各類應(yīng)急救援物資，一旦發(fā)生事故，可以及時(shí)響應(yīng)，減少損失。

溝槽排水安全

在進(jìn)行深溝槽作業(yè)時(shí)，溝槽排水相當(dāng)重要。當(dāng)溝槽有支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)時(shí)，一般在溝槽內(nèi)進(jìn)行排降水，(沿溝槽四周挖明溝并每隔30 m左右設(shè)置集水井抽排水)。有流沙的地質(zhì)情況要實(shí)施井點(diǎn)降水。

在溝槽的開挖過(guò)程，支護(hù)鋼板樁內(nèi)外形成水頭差，地下水會(huì)在動(dòng)水壓力的作用下向溝槽內(nèi)流動(dòng)。當(dāng)槽壁上的土顆粒隨水一起流動(dòng)時(shí)，就要引起高度的重視，注意避免管涌和流沙現(xiàn)象。若有此類現(xiàn)象，可用麻袋或其他的濾水材料將滲水處堵住，防止泥砂隨著水涌入溝槽，導(dǎo)致坑外地面塌陷。

對(duì)于由于溝槽變形過(guò)大而產(chǎn)生的地面裂隙，應(yīng)及時(shí)采用沙漿回填堵縫，下雨天應(yīng)采用塑料薄膜覆蓋溝槽。最好事先在溝槽坡頂兩邊一定范圍內(nèi)做好硬化處理，并以1.5°坡度外傾斜，設(shè)置好截水溝，防止雨水滲入或流入溝槽。

溝槽施工安全監(jiān)測(cè)

由于溝槽自開挖時(shí)就處于不穩(wěn)定狀態(tài)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、大小、位移變形，都隨著開挖深度的增加而增加。對(duì)于軟土質(zhì)，溝槽暴露時(shí)間越久，溝槽支護(hù)體系的位移變形越大，會(huì)隨時(shí)發(fā)生事先估計(jì)不到的事故。這就需要依據(jù)溝槽級(jí)別對(duì)溝槽進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為溝槽施工和周邊環(huán)境的安全提供保證。保證溝槽施工監(jiān)測(cè)安全的項(xiàng)目和方法有以下幾種。

支護(hù)結(jié)構(gòu)(鋼板樁)頂部變形(位移、沉降)，一般在鋼板樁頂部用水準(zhǔn)儀器測(cè)出其高程，并用鋼尺測(cè)出其與溝槽外的某固定點(diǎn)的距離。通過(guò)距離的變化來(lái)監(jiān)測(cè)它的變形。

對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)傾，一般可用錘線來(lái)測(cè)定。

進(jìn)行周圍道路的沉降觀測(cè)，一般在道路靠近溝槽的邊上用經(jīng)緯儀合理地布點(diǎn)，并用水準(zhǔn)儀測(cè)出其高程值，觀測(cè)其空間位置的變化來(lái)確定它的變形。

對(duì)于管線的水平位移、沉降，可在管線上用油漆做好標(biāo)識(shí)，測(cè)出標(biāo)識(shí)標(biāo)高及平面的位置來(lái)進(jìn)行觀測(cè)。

在進(jìn)行周圍建筑物的沉降觀測(cè)時(shí)，同管線觀測(cè)一樣，可先在建筑物上合理地布點(diǎn)，根據(jù)其變化進(jìn)行觀測(cè)，并按規(guī)范要求進(jìn)行控制。

另外，對(duì)于有淤泥質(zhì)土層的溝槽，對(duì)溝槽內(nèi)土體隆起(反彈)也應(yīng)該進(jìn)行觀測(cè)。

編輯林靜