沈陽(yáng)市麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)深基坑工程施工安全管理

甘蜀寧， 周洪軍

(1.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，遼寧 沈陽(yáng) 110004； 2.吉林省第二地質(zhì)探礦工程大隊(duì)，吉林 吉林市 132000)

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，樓層越來越高，建筑物基礎(chǔ)的開挖深度也越來越深，客觀上促進(jìn)了基坑開挖及支護(hù)技術(shù)手段的不斷發(fā)展，同時(shí)對(duì)基坑施工過程中的安全生產(chǎn)管理也提出了更高的要求。沈陽(yáng)市麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)項(xiàng)目基坑深度達(dá)到了26.5 m，屬于超大型深基坑。該工程地下水位較高，降水深度大，加上場(chǎng)內(nèi)地下管網(wǎng)較多，給施工帶來了很多困難，安全風(fēng)險(xiǎn)較高。這就要求從施工設(shè)計(jì)開始一直貫穿整個(gè)施工過程中必須采取有效的技術(shù)措施和嚴(yán)格的安全生產(chǎn)管理手段。我們編制了可行的安全專項(xiàng)施工方案并組織專家進(jìn)行論證。為提升深基坑建設(shè)效率以及質(zhì)量，在工程建設(shè)施工過程中采取了嚴(yán)格的安全生產(chǎn)技術(shù)措施及安全生產(chǎn)管理措施。

1　工程概況

麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)工程坐落于遼寧省沈陽(yáng)市文化路與三好街交匯處，總投資額達(dá)到20億元，設(shè)計(jì)建筑面積18萬m2，建筑上部結(jié)構(gòu)高192 m，雙塔式綜合大樓。其中地下4層，設(shè)計(jì)深度達(dá)到26.5 m。遼寧總隊(duì)所屬建強(qiáng)巖土工程公司承擔(dān)了該項(xiàng)工程基坑支護(hù)、降水及土石方工程的施工。該項(xiàng)目位于繁華的商業(yè)區(qū)，周圍樓群林立，人員往來眾多，給施工帶來很大困難。地層土質(zhì)以砂層為主，極不穩(wěn)定，地下水水位較淺，流量大，降水難，排水距離遠(yuǎn)，施工難度很大，安全風(fēng)險(xiǎn)很高。

2　施工技術(shù)措施

2.1　基坑地質(zhì)概況

基坑南側(cè)為4層居民樓，地基為毛石基礎(chǔ)，北側(cè)為6層建筑，地基為毛石、挖樁基礎(chǔ)，西側(cè)為學(xué)校操場(chǎng)，東側(cè)緊鄰三好街交通主干線。建筑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)。

場(chǎng)地地層情況自上而下依次為：雜填土、細(xì)砂、中砂、圓礫、礫砂、中砂、粉質(zhì)粘土、中粗砂、礫砂，粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值粉質(zhì)粘土為47.8 kPa,其它為0，內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值在12.0°～37.0°,重力密度18.5～19.5 kN/m3。

地下水穩(wěn)定埋深11 m，相應(yīng)標(biāo)高30.5 m,為第四系孔隙水，賦存于砂石土層中。

2.2　基坑支護(hù)

基坑支護(hù)的目的是控制基坑的水平位移和沉降，保護(hù)好周邊建筑及地下管網(wǎng)的安全，確?；觾?nèi)主體施工的安全。

麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)基坑上口東西向長(zhǎng)約125 m，南北長(zhǎng)約58 m，開挖深度自地面以下26.5 m，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用支護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨索、樁間噴射混凝土的支護(hù)形式，支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為一級(jí)。護(hù)坡樁299根，樁長(zhǎng)38.7 m，樁徑800 mm，樁間距1.2 m，采用旋挖工藝施工。冠梁尺寸1000 mm×600 mm。此工程中護(hù)坡樁施工難點(diǎn)為樁位和旋挖垂直的精確度(誤差≤5‰)，如有偏差，會(huì)對(duì)相鄰護(hù)坡樁施工以及后續(xù)錨索施工造成影響。其次上部雜填土埋深較厚，松散，易造成塌孔，我們對(duì)此問題采用加長(zhǎng)護(hù)筒的方法來解決?；釉O(shè)置9道錨索，錨索自由段17 m，錨固段10 m，材料為鋼絞線，單個(gè)錨索設(shè)計(jì)特征值為270～715 kN，難度在于首先要保證錨索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和注漿量，其次為自由段的保護(hù)。樁間噴射混凝土，掛鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土厚度100 mm,混凝土強(qiáng)度C20。

施工主要設(shè)備選用：XR280D型旋挖鉆機(jī)，YC100型錨索鉆機(jī)，泥漿護(hù)壁沖擊鉆機(jī)，BW-250型高壓注漿泵，BMY-1.8型低壓注漿泵，PT5型混凝土噴射機(jī)，KVF/2型空氣壓縮機(jī)，TS350型灰漿攪拌機(jī)，60 m揚(yáng)程潛水泵等等。

施工程序：測(cè)量放線→支護(hù)樁施工(監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備)→樁頂冠梁施工(監(jiān)測(cè))→降水井打井施工→樁間排水管抽水→錨索逐排施工→樁間二次支護(hù)→開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高→竣工退場(chǎng)。

基坑支護(hù)要同時(shí)與監(jiān)測(cè)緊密配合，控制好超深基坑的水平位移和沉降，保護(hù)好周邊建筑及地下管網(wǎng)的安全，同時(shí)控制地下水，做好降水排水工作。

2.3　排水措施

基坑施工過程中，地下水對(duì)施工的影響很大。在基坑開挖之后，往往因?yàn)榛优c邊坡土體抗剪強(qiáng)度存在差異性產(chǎn)生的剪應(yīng)力而導(dǎo)致失穩(wěn)滑動(dòng)情況。若土體中水分過大，往往也會(huì)導(dǎo)致土體自重的進(jìn)一步增大，促使土壤剪應(yīng)力的增強(qiáng)。除此之外，水分具有較強(qiáng)的潤(rùn)滑作用，故而土體中若存在大量的水分，其會(huì)降低土體內(nèi)摩阻力。麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)深基坑施工地下水位較高，滲透系數(shù)達(dá)到了100 m/d，根據(jù)施工總體設(shè)計(jì)，要將水位從11 m降到34 m，降深達(dá)到了23 m。在該項(xiàng)目我們采用管井降水方案，降水井設(shè)置為間距11.0～12.0 m，共33眼降水井。另設(shè)置6眼觀測(cè)井。降水井井深45 m，井徑600 mm，井管內(nèi)徑400 mm。觀測(cè)井井深35 m，井徑127 mm。由于場(chǎng)地面積小，給降水井的布置帶來影響，設(shè)計(jì)時(shí)，把場(chǎng)地南側(cè)以及東北角處的降水井設(shè)置在樁位上，這部分降水井既有降水作用，又要承擔(dān)護(hù)坡樁的作用。重點(diǎn)在于焊接的同心，以及焊點(diǎn)的質(zhì)量，保證其降水的同時(shí)，有足夠的強(qiáng)度承擔(dān)起支護(hù)效果。

土方開挖前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工安排，提前抽水時(shí)間≮15 d。井內(nèi)安裝水泵要求為：泵量80 m3/h，揚(yáng)程60 m。

降水排水設(shè)計(jì)方案：根據(jù)場(chǎng)地環(huán)境條件，排水管線總長(zhǎng)370 m，鋪設(shè)的縱向坡度≮5%。抽出的水先由泵管接入4 in(?101.6 mm)支排水管，然后匯集到主排水管排出場(chǎng)外。

降水工程施工前必須詳細(xì)調(diào)查核實(shí)場(chǎng)區(qū)地下管線、構(gòu)筑物分布情況。井位施放后應(yīng)采取人工探孔等方法進(jìn)一步確定，確認(rèn)地下沒有各種管線、構(gòu)筑物后方可施工。

2.4　嚴(yán)格遵循基坑開挖原則，控制基坑邊堆放的荷載

在深基坑施工的過程中，施工人員遵循時(shí)空效應(yīng)原則，在操作過程中依托施工區(qū)域的地質(zhì)條件而選擇合適的基坑開挖方式。在具體的施工作業(yè)過程中，為確保挖土、撐錨操作的有效配合，依據(jù)“先撐后挖”原則進(jìn)行作業(yè)，并規(guī)避超挖現(xiàn)象的發(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)與建設(shè)區(qū)域建筑的穩(wěn)定以及安全，對(duì)初始位移控制在最小范圍之內(nèi)，對(duì)建設(shè)區(qū)域的幾何空間進(jìn)行全面的分析以及掌握，降低挖開部分的無支撐暴露時(shí)間，并盡最大的努力解決基坑的變形和穩(wěn)定等。

麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)項(xiàng)目施工場(chǎng)地面積大，埋藏深，土方量達(dá)到21萬m3。施工場(chǎng)地有限，挖出的余土必須全部外運(yùn)。施工采用分層分段進(jìn)行開挖，土方開挖必須與基坑支護(hù)施工密切配合，以達(dá)到在保證安全的基礎(chǔ)上充分利用場(chǎng)地，降低造價(jià)。在第一層土方開挖后，在場(chǎng)地東北角位置修筑1∶5的坡道，以便挖土機(jī)及運(yùn)輸車輛進(jìn)出。每層開挖時(shí)都必須按規(guī)范要求留置運(yùn)輸土方坡道。土方開挖運(yùn)輸車輛只能在場(chǎng)內(nèi)行駛，嚴(yán)禁在邊坡上部平臺(tái)行走。土方開挖到基坑底部后，立即施工墊層。

坑邊荷載的出現(xiàn)往往會(huì)導(dǎo)致土體剪應(yīng)力呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，繼而導(dǎo)致坑邊失穩(wěn)的發(fā)生。所以，在施工過程中，我們要求施工人員要確?；由喜窟吘? m以內(nèi)不出現(xiàn)建材、設(shè)備以及土方的堆積，隨時(shí)將棄土用車輛拉走。

2.5　基坑工程的監(jiān)測(cè)管理

在基坑開挖過程中，通過技術(shù)手段對(duì)基坑環(huán)境條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)變位等狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供最正確合理的指導(dǎo)。我們從5個(gè)方面把控工程檢測(cè)工作，分別是加強(qiáng)對(duì)地下水、基坑建筑物及地下管線變形狀況、基坑外部地面變形狀況、支護(hù)結(jié)構(gòu)位移情況、基坑土體變形情況進(jìn)行勘測(cè)。并對(duì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容、目的、周期以及結(jié)果反饋進(jìn)行了解，由技術(shù)人員依據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)項(xiàng)目曲線圖的繪制、整理及分析、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，對(duì)于異常狀況及時(shí)匯報(bào)，并對(duì)基坑的支護(hù)措施進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和加固，以確?；邮┕さ陌踩?。在麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)基坑項(xiàng)目中，我們采用人工巡視與儀器監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法。儀器主要為DTM332型全站儀，精度2″。通過監(jiān)測(cè)，基坑開挖至20 m時(shí)，南部冠梁監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平位移達(dá)到11 mm后，就基本穩(wěn)定下來。各項(xiàng)指標(biāo)位移值均在規(guī)范要求范圍內(nèi)。具體數(shù)值參見表1～3。

表1　麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)錨索拉力監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表(第24次)

3　安全生產(chǎn)管理措施

在麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)超深基坑工程施工過程中，我們嚴(yán)格抓好安全生產(chǎn)管理工作。在整個(gè)施工過程中做到領(lǐng)導(dǎo)重視，組織嚴(yán)密，職責(zé)分明，管理到位。

表2　麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)基坑豎向位移監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表(第30次)

注：警戒值累計(jì)變化量30 mm。

表3　麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)水平位移監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表(第32次)

注：位移向基坑方向?yàn)檎?，外?cè)為負(fù)；警戒值：累計(jì)變化量30 mm。

3.1　建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制

成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，指定各級(jí)安全生產(chǎn)管理人員，配備班組安全生產(chǎn)監(jiān)督檢查員。層層簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書，做到責(zé)任到人，職責(zé)分明。

3.2　加強(qiáng)項(xiàng)目安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)

對(duì)項(xiàng)目人員進(jìn)行全面的安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)。做好開工前的培訓(xùn)、職工轉(zhuǎn)崗培訓(xùn)、特種作業(yè)培訓(xùn)、各類施工設(shè)備操作規(guī)程培訓(xùn)、應(yīng)急預(yù)案及演練培訓(xùn)等等。

3.3　健全安全生產(chǎn)規(guī)章制度，加強(qiáng)安全檢查力度，及時(shí)整改安全隱患

完善各項(xiàng)施工管理制度，如安全生產(chǎn)檢查制度、風(fēng)險(xiǎn)隱患報(bào)告及整改制度、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械安全管理制度、臨時(shí)用電管理制度、交接班及安全技術(shù)交底制度、緊急撤離制度等等。總隊(duì)安全環(huán)保部對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行定期安全檢查，要求項(xiàng)目組每日進(jìn)行事故隱患排查，并及時(shí)記錄整改，不放過任何安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.4　加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理

嚴(yán)格執(zhí)行施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理制度及各項(xiàng)操作規(guī)程。新工人進(jìn)場(chǎng)必須進(jìn)行身體檢查，嚴(yán)禁酒后操作；進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施工人員嚴(yán)格進(jìn)行“三級(jí)”教育，做好檢查登記記錄；施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底，辦理簽字手續(xù)；堅(jiān)持班前15 min安全教育并做好記錄。

充分了解并觀察施工現(xiàn)場(chǎng)地下管線及地下障礙物的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告處理?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員嚴(yán)格執(zhí)行勞動(dòng)防護(hù)用品使用制度，特種作業(yè)人員嚴(yán)格持證上崗。堅(jiān)持門衛(wèi)管理制度，與施工無關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。設(shè)立符合要求的安全警示標(biāo)志和工地安全圍欄。

3.5　加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施安全管理

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，使用符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及資質(zhì)要求的合格合法設(shè)備。對(duì)職工進(jìn)行設(shè)備使用及操作規(guī)程培訓(xùn)，建立設(shè)備使用維護(hù)臺(tái)帳，特種設(shè)備嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗制度。

3.6　職業(yè)健康危害預(yù)防

嚴(yán)格執(zhí)行職業(yè)健康安全各項(xiàng)規(guī)章制度，為職工配備合格的勞動(dòng)防護(hù)用品，投保安全生產(chǎn)責(zé)任險(xiǎn)，確保施工人員不發(fā)生職業(yè)健康傷害。

3.7　專項(xiàng)安全生產(chǎn)管理措施列表

我們根據(jù)深基坑施工特點(diǎn)，建立并實(shí)行以下安全生產(chǎn)專項(xiàng)技術(shù)管理措施:

(1)預(yù)防邊坡土方坍塌措施；

(2)預(yù)防觸電措施；

(3)預(yù)防機(jī)械傷害措施；

(4)預(yù)防墜落及物體打擊措施；

(5)預(yù)防噴射作業(yè)傷人措施；

(6)人員上下通道、護(hù)欄、基坑邊的限載措施；

(7)鉆機(jī)安全技術(shù)交底內(nèi)容及備案措施；

(8)噴射混凝土安全技術(shù)交底內(nèi)容及備案措施；

(9)臨時(shí)用電安全技術(shù)交底內(nèi)容及備案措施；

(10)地下管線及其它地上地下設(shè)施的保護(hù)措施。

3.8　加強(qiáng)應(yīng)急管理工作

為加強(qiáng)麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)深基坑項(xiàng)目應(yīng)急管理，我們成立了項(xiàng)目應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組，制定符合項(xiàng)目實(shí)際的事故應(yīng)急預(yù)案及專項(xiàng)處置方案。配備足夠的應(yīng)急物資，對(duì)職工進(jìn)行應(yīng)急培訓(xùn)及演練。其中專項(xiàng)應(yīng)急處置方案包括以下內(nèi)容：

(1)基坑邊坡坍塌事故應(yīng)急處置方案；

(2)高空墜落事故應(yīng)急處置方案；

(3)物體打擊事故應(yīng)急處置方案；

(4)觸電事故應(yīng)急處置方案；

(5)機(jī)械傷害事故應(yīng)急處置方案。

4　結(jié)語(yǔ)

超深基坑的施工難度及要求比常規(guī)基坑要高很多，出現(xiàn)險(xiǎn)情和事故的可能性更大。所以在施工過程中，更要從安全生產(chǎn)技術(shù)措施和安全生產(chǎn)管理措施兩個(gè)方面高度重視，做好每一項(xiàng)工作。超深基坑支護(hù)與降水工程設(shè)計(jì)等技術(shù)方案，以及施工過程中的現(xiàn)場(chǎng)安全管理等每個(gè)環(huán)節(jié)都是十分重要的。合理的設(shè)計(jì)方案、科學(xué)的施工與監(jiān)測(cè)是安全生產(chǎn)的技術(shù)保證，嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)管理是預(yù)防事故發(fā)生的有效手段。目前麗陽(yáng)盛京廣場(chǎng)深基坑項(xiàng)目施工已如期順利完成，通過嚴(yán)格的安全生產(chǎn)管理，該項(xiàng)目沒有發(fā)生任何生產(chǎn)安全事故。該項(xiàng)目的成功完成為今后類似工程施工的安全生產(chǎn)管理積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。