富水深大基坑施工安全風(fēng)險管理重點及措施總結(jié)

王曉軍+劉江

摘 要：以烏魯木齊市地鐵高鐵站深大基坑工程的施工安全風(fēng)險管理工作為例，除了近年行業(yè)內(nèi)加強推行的“精細(xì)化管理”外，還提出了“結(jié)合特點，抓住重點，做出亮點”的管理思路，分析了工程的特點和重點，并結(jié)合“精細(xì)化管理”思路制訂、落實制度的具體措施，其中包括部分創(chuàng)新的做法。在烏魯木齊地鐵高鐵站深大基坑的施工過程中，項目部嚴(yán)抓日常施工安全管理，重點對邊坡防護(hù)、腳手架、群塔作業(yè)和富水基坑過冬等項目開展相應(yīng)的管理工作，并取得了良好的實施效果，為開拓思路、做好項目管理工作提供了參考經(jīng)驗和基本素材。

關(guān)鍵詞：地鐵施工；項目管理；安全風(fēng)險；深大基坑

中圖分類號：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.051

隨著全國地鐵建設(shè)的高速發(fā)展，各地鐵施工企業(yè)經(jīng)驗比較豐富，項目管理體系、制度也日趨完善，但是，項目管理水平和效果卻天差地別。其實“辦法總比問題多”，在項目管理過程中，最重要的就是如何創(chuàng)新做法、有效落實管理制度。

1 工程概況

烏魯木齊軌道交通2號、4號線高鐵站是軌道交通2號、4號線與蘭新第二雙線烏魯木齊樞紐新客站的換乘站。2號、4號線站體為明挖雙層（局部三層）三跨和明挖四層（局部三層）三跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。該基坑是烏市現(xiàn)有最深基坑，風(fēng)險等級為一級，并且是不規(guī)則基坑（2號線長×寬為399.79 m×63.55 m，基坑開挖最大深度為26.81 m；4號線長×寬為243.56 m×43.66 m，基坑開挖最大深度為34.27 m）。基坑采用分級放坡開挖，土釘墻護(hù)坡。其開挖范圍內(nèi)的地層主要是戈壁土、泥巖，場地地下水巖層分界面的滲漏水主要是降水和周邊地下水（由南向北補給），站位原狀為湖泊，地勢低洼，滲漏水量較大，影響了基坑的安全。另外，其周邊地上、地下基本無建、構(gòu)筑物，僅臨近1座高壓線塔，而臨近的高鐵站在同步建設(shè)中。

2 工程安全風(fēng)險分析

根據(jù)工程設(shè)計和實際情況，該工程的特點可概括為以下幾點：①該工程屬于深大基坑工程，是烏市目前最深、最大的基坑，富水且要過冬；②工程結(jié)構(gòu)規(guī)模大，在主體結(jié)構(gòu)施工時，腳手架工作量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)車站，相當(dāng)于常規(guī)車站的5倍以上；③因為車站寬度大并且分為4個區(qū)域施工，不適用龍門吊和吊車，所以，施工組織設(shè)計采用6臺塔吊，其涉及群塔安裝和作業(yè)。由此可以判斷，該工程面臨的重要的技術(shù)風(fēng)險有：深大基坑開挖支護(hù)、高邊坡作業(yè)、基坑降排水、基坑過冬、腳手架工程、群塔安裝和作業(yè)。

3 安全風(fēng)險重點的管理要點

3.1 深基坑邊坡穩(wěn)定措施

基坑由上向下開挖的地層主要為砂卵石、圓礫、強風(fēng)化泥巖和中風(fēng)化泥巖?；拥谝?、二級邊坡位于砂卵石、圓礫層，地層穩(wěn)定性相對較差，并且邊坡高度達(dá)10 m，所以，保證施工期間基坑邊坡的穩(wěn)定性是安全風(fēng)險管理的重點。管理要點包括以下幾方面。

3.1.1 堅持原則

堅持“分層分段開挖、及時支護(hù)”的原則。杜絕多層開挖，倒坡開挖，控制開挖面的長度、深度和坡度，控制超欠挖，并快速支護(hù)，盡早發(fā)揮支護(hù)的效能，從而達(dá)到控制和消滅破壞突破點的目的。分層分段開挖并支護(hù)有利于邊坡土體能量的釋放。

3.1.2 加強對土釘墻施工質(zhì)量的控制

向質(zhì)量要安全，以支護(hù)質(zhì)量保證邊坡的安全系數(shù)。土釘墻施工工藝有定位、鉆孔，清孔、驗孔，插筋，灌漿、補漿，鋪鋼筋網(wǎng)、安裝壓筋，布排水管、噴射混凝土，每個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格遵守“三檢制”，上道工序合格并且相關(guān)負(fù)責(zé)人簽字后方可進(jìn)入下一道工序。這樣做，不僅能夠保證土釘間距、角度和長度，還能保證灌漿的飽滿度，保證網(wǎng)噴混凝土的厚度。同時，要注意土釘成排，網(wǎng)噴面平整，這樣既能使土釘?shù)氖芰ψ饔脵C理滿足規(guī)范要求，也便于網(wǎng)片、壓筋延土釘?shù)匿佋O(shè)和安裝，從而保證了土釘墻的實體質(zhì)量和表觀質(zhì)量。

3.1.3 制訂環(huán)境保護(hù)措施

制訂臨近線塔的專項保護(hù)措施。因為該處無法放坡開挖，所以，將原定計劃優(yōu)化為“圍護(hù)樁+錨索”方案。同時，還要與臨近高鐵站制訂施工設(shè)計、施工協(xié)調(diào)和相關(guān)已完結(jié)構(gòu)的保護(hù)措施。

3.1.4 做好水的處理

由于地層含有間隙水，所以，為了減少地下水對邊坡穩(wěn)定性的影響，在土釘和網(wǎng)片安裝完成后，按照設(shè)計，每層平臺都要設(shè)置泄水管、水溝、集水坑、排水泵和管路等排水系統(tǒng)。另外，要根據(jù)滲水情況，在滲點增設(shè)泄水管，保證系統(tǒng)通暢，能及時引排。

3.1.5 做好軟基處理

基坑地處泥塘，存在大量的淤泥，所以，會影響邊坡或用作場地范圍內(nèi)挖除、換填等措施的落實。

3.1.6 加強監(jiān)測和巡視

在現(xiàn)場基坑施工的過程中，要加強對車站結(jié)構(gòu)自身和周邊環(huán)境的監(jiān)測，保證車站在施工過程中結(jié)構(gòu)自身和周邊環(huán)境的安全。當(dāng)其變形嚴(yán)重，超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或場地條件變化時，應(yīng)嚴(yán)密觀測；當(dāng)大雨、暴雨或基坑邊載條件改變時，應(yīng)及時監(jiān)測；當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險事故征兆時，應(yīng)連續(xù)觀測。在施工過程中，施工單位要安排專人巡視基坑邊坡及其周邊環(huán)境，發(fā)現(xiàn)問題要及時上報處理。業(yè)主可以委托第三方監(jiān)測單位實施基坑及環(huán)境安全的日常監(jiān)控工作，切實實現(xiàn)信息化施工管理。

3.2 高邊坡作業(yè)安全措施

3.2.1 基坑坑邊重載限制

基坑周邊是施工便道，為了避免重載車輛或其他堆載對基坑邊坡的穩(wěn)定性造成影響，特制訂了以下控制措施：在基坑周邊設(shè)全封閉護(hù)欄，護(hù)欄上每隔20 m懸掛警示牌——“基坑邊2 m范圍嚴(yán)禁重載”，并在距離基坑邊2 m的位置涂刷一條黃色警戒線，特殊部位要設(shè)置限行隔離墩。在場地范圍內(nèi)，車輛限速行駛，并指定工作位置，要求重車形式、工作在警戒線外，限制車輛跨越警戒線工作，嚴(yán)禁在警戒線內(nèi)堆載材料。同時，要將坑邊重載納入日常安全巡視要點工作。

3.2.2 邊坡上作業(yè)安全措施

基坑邊坡每級平臺高約8 m，在施工過程中，監(jiān)測，巡視，施做排水溝、抽排水等工作難免在高邊坡平臺上行走、作業(yè)。為了保證工作人員在邊坡平臺上行走的安全，特在平臺邊坡上1.0 m高的位置固定一道水平鋼絲繩，以此作為系鋼絲繩的固定點。鑒于此，項目部專門制訂了“高邊坡作業(yè)批準(zhǔn)制度”——通道口上鎖，進(jìn)入平臺作業(yè)必須填寫審批單，明確作業(yè)內(nèi)容、時間、部位、人數(shù)、工作班負(fù)責(zé)人、管理監(jiān)視人、是否已交底和是否已領(lǐng)安全帶，經(jīng)過安質(zhì)部長或安全副經(jīng)理審批后方可領(lǐng)鎖上平臺作業(yè)。另外，進(jìn)入平臺的人員必須攜帶安全帶，并將其掛設(shè)在水平鋼絲繩上，防止高空墜落。

3.3 深大基坑過冬安全措施

該車站是烏市地鐵首次深大基坑在結(jié)構(gòu)未完成的情況下過冬，基坑深大、滲水量大并且長時間閑置、受凍，所以，需要引起各管理方的高度重視。管理要點如下。

3.3.1 專項方案，專題分析

在過冬前，要編制過冬專項方案，并組織專家論證，預(yù)見風(fēng)險并制訂具體的應(yīng)對措施。入冬前后和進(jìn)入冬季時，要組織專家、相關(guān)方定期巡視、評估基坑的安全狀態(tài)。

3.3.2 基坑安全監(jiān)控巡視

入冬停工后，要加強對基坑的監(jiān)測和巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時上報，并制訂相關(guān)的處理措施，確?；诱w的安全性和穩(wěn)定性。

3.3.3 基坑積冰、積水處理

在該工程中，地層含有地下間隙水，由于冬天下雪和地下水補給，導(dǎo)致基坑局部出現(xiàn)了不同程度的滲漏水現(xiàn)象，基坑內(nèi)積水、流涎冰較多。因為地基持力層為泥巖，受水浸泡易膨脹，所以，要在入冬前制訂合理的開挖計劃，不過大地暴露地基，并且開挖完成的地基要在入冬前完成底板結(jié)構(gòu)施工。在入冬前，要制訂積水、積雪、積冰的處理措施，入冬后專人留守負(fù)責(zé)清理。春融期，要加大抽排水工作的力度，清理、處理局部浸泡的地基。

3.3.4 做好對混凝土結(jié)構(gòu)的監(jiān)控工作

由于基坑內(nèi)積水、流涎冰較多，地基為泥巖，所以，為了檢測已完成的結(jié)構(gòu)下泥巖地基是否進(jìn)水浸泡膨脹及其對結(jié)構(gòu)的影響，為后續(xù)工程施工積累更多的現(xiàn)場經(jīng)驗，要在已經(jīng)完成的結(jié)構(gòu)上標(biāo)定測點，測定坐標(biāo)和高程，并做好數(shù)據(jù)采集、記錄工作，待春融后再重新測定，比較數(shù)據(jù)，分析變化。入冬前，要確?；炷吝_(dá)到臨界強度，春融后，檢測結(jié)構(gòu)混凝土的強度，分析過冬對混凝土結(jié)構(gòu)造成的影響。

3.4 腳手架安裝和拆除安全管理

該工程站的建筑面積約為7×104 m2，在主體結(jié)構(gòu)中，滿堂紅腳手架的工程量非常大，約為常規(guī)車站的5倍，并且多為支撐架，是該工程安全風(fēng)險管控的重點和難點。腳手架的施工管理主要包括方案審批、過程控制、檢查與驗收、停復(fù)工檢查、惡劣天氣過后對腳手架的檢查等。管理要點包括以下幾方面。

3.4.1 嚴(yán)把材料關(guān)

對于腳手架所用的鋼管和扣件，在其進(jìn)場前，要先考察廠家，針對樣品主要檢查鋼管的壁厚、扣件焊接的牢固情況、支托的長度和直徑等，貨比三家，選擇質(zhì)量優(yōu)良的廠家作為供貨商。在材料進(jìn)場后，要嚴(yán)格按照樣品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)逐一檢查進(jìn)場鋼管和扣件，并隨機抽取試驗試件送往安監(jiān)站指定的實驗室檢定，待出具合格報告后這些材料才能投入使用。

3.4.2 把好方案關(guān)

編制詳細(xì)、合理的安全專項施工方案，并由總工和安全總監(jiān)審核后，組織知名的專家評審、論證，力爭施工方案最優(yōu)、最安全、最方便。待方案批準(zhǔn)后，要嚴(yán)格要求現(xiàn)場施工按照制訂的方案實施。

3.4.3 抓緊人員安全教育關(guān)

在對工作人員的安全教育過程中，要做到以下幾點：①施工人員進(jìn)場必須進(jìn)行三級安全教育，考試、考核合格后方可進(jìn)入現(xiàn)場施工；②腳手架搭設(shè)人員必須具有架子工證，并且經(jīng)過項目專業(yè)培訓(xùn)后才能上崗；③在腳手架工程正式施工前，由總工和安全總監(jiān)牽頭對工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和交底，提高作業(yè)人員的安全意識；④定期對腳手架施工人員進(jìn)行安全教育，確保他們的安全意識在逐步提高，以保證施工過程中的操作安全。

3.4.4 嚴(yán)格過程檢查驗收關(guān)

在腳手架搭設(shè)的過程中，由技術(shù)員和工長按照技術(shù)規(guī)程檢查腳手架的搭設(shè)過程，完成后報項目總工和安全總監(jiān)組織相關(guān)人員檢查驗收，合格后報安全監(jiān)理工程師，監(jiān)理驗收合格并簽證后方可投入使用。在檢查、驗收的過程中，如果發(fā)現(xiàn)問題，要立即由專人值班負(fù)責(zé)旁站整改，整改完成并復(fù)查合格后才能使用。

3.5 群塔作業(yè)安全管理

按照具體的施工情況設(shè)計總體部署，結(jié)合基坑的長度和寬度，確定該基坑采用5臺STT133型上回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機，其工作最大半徑為55 m。在無附著架的情況下，塔式吊機最大的工作高度為45.61 m。地鐵施工很少使用塔吊，而管理人員群塔管理的經(jīng)驗較少，所以說，它是安全管理的重點。其管理要點包括以下幾點：①制訂塔吊安全方案和群塔作業(yè)方案，并邀請機電專家審查；②委托專業(yè)隊伍按照方案安裝，安裝完成后，組織內(nèi)部驗收，合格后報特種設(shè)備檢測中心驗收并備案；③建立專項運行管理責(zé)任制、巡查制度、維保制度和操作規(guī)程等，設(shè)機電部專人統(tǒng)籌管理，工程部、安質(zhì)部部等做好相關(guān)的過程監(jiān)察工作；④塔吊司機和信號工要持證上崗，定人定崗，現(xiàn)場要由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)籌管理，統(tǒng)一指揮塔吊作業(yè)，以保證信號明確、指令唯一、聯(lián)絡(luò)通暢。

在塔吊作業(yè)的過程中，需要做好以下幾方面的管理工作：①做好塔機作業(yè)范圍和路線的管理。根據(jù)施工場地的劃分情況和其具體的需求，確定每臺塔吊的作業(yè)范圍，并制訂專門的行走路線。塔機垂直方向的控制要滿足工程結(jié)構(gòu)的施工要求。為了防止塔機立體交叉碰撞事故的發(fā)生，凡是水平交叉的塔機，要求其塔身高度必須相差2 m以上，2個塔起重機之間的最小距離應(yīng)保證處于低位起重機的臂架端部，并與另一臺塔塔身之間保持2 m的距離。②做好塔機的安全運行管理。低塔讓高塔，后塔讓先塔，動塔讓靜塔，輕車讓重車，客塔讓主塔。長時間暫停工作時，塔司機要將吊鉤起升到高處，小車?yán)阶罱c，大臂按順風(fēng)向停置。③塔機防碰撞措施。比如，吊鉤超高限位，回轉(zhuǎn)裝置的左右旋轉(zhuǎn)限位，變幅小車行程限位等。④做好塔吊的監(jiān)測管理。由于塔吊基礎(chǔ)緊鄰基坑，所以，在基坑開挖期間，應(yīng)監(jiān)測塔吊基礎(chǔ)的變形情況，基礎(chǔ)沉降不得大于10 mm，基礎(chǔ)差異沉降不得大于5 mm。塔吊的垂直度偏差允許值為4‰. 在塔吊使用過程中，如果塔身垂直度超限，應(yīng)立即停止施工，與塔吊廠家分析、解決這一問題，確保塔吊自身的穩(wěn)定性。⑤做好塔吊設(shè)備的日常檢查、保養(yǎng)、維修管理和鋼絲繩的保養(yǎng)工作。

4 結(jié)束語

雖然烏市地鐵首次實施了規(guī)模較大的富水深大基坑施工，但是，管理人員在執(zhí)行各方面管理制度、辦法，保證日常施工安全的同時，結(jié)合工程的自身特點，分析并掌握了工程的安全風(fēng)險和重點內(nèi)容，并根據(jù)其特點和重點內(nèi)容制訂了針對性強、有效、具體的安全風(fēng)險管理措施，使工程的重大風(fēng)險得到了有效控制。在基坑開挖完成后，基坑開挖和支護(hù)安全、穩(wěn)定，地表沉降最大為17 mm；腳手架工程施工規(guī)范、安全、可靠，受到了安監(jiān)站、業(yè)主的多次表揚；塔吊運行正常、管理規(guī)范。安全管理工作重點突出、全面精細(xì)，實現(xiàn)了工程全年零事故，進(jìn)一步驗證了“辦法總比問題多”這句話，驗證了“結(jié)合特點，抓住重點，做出亮點”思路的有效性。文中提到的思路、分析方法、結(jié)果和具體措施，為地下明挖基坑工程施工管理者開拓管理思路、做好項目管理提供了參考經(jīng)驗和素材。

參考文獻(xiàn)

[1]林文劍.淺談深基坑安全防范措施[J].山西建筑，2009（30）：84-85.

[2]李恒之.淺談深基坑邊坡支護(hù)的主要問題與對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013（09）.

[3]張文杰.超大超深基坑土方開挖特殊性施工技術(shù)問題探討[J].中華建設(shè)，2013（5）.

〔編輯：白潔〕