地鐵站深基坑開挖安全技術(shù)及管理措施

張雨

（中鐵上海工程局集團(tuán)華海工程有限公司，上海 201101）

1 引言

伴隨我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展，地鐵的出現(xiàn)為人們的出行帶來了極大的便利，然而，在地鐵施工過程中卻頻頻發(fā)生安全事故。一旦發(fā)生安全事故，便會(huì)引發(fā)死傷事件，嚴(yán)重危害施工人員的生命安全?；诖?，需提升工作人員的安全管理意識(shí)和管理水平，總結(jié)、分析深基坑施工中的安全事故原因，提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)防控措施，為施工安全提供有力保障。

2 工程概況

某地鐵4號(hào)線車站，通過順作法進(jìn)行施工，其中，車站主體部分的長度為284.1m，寬度為22.30m，其結(jié)構(gòu)底板部分的埋深大約為17.03m?；娱_挖工程主要涉及雜填土層、淤泥質(zhì)黏土層、粉砂層、粉質(zhì)黏土層及黏土層等地層，施工遵循水平分層施工、縱向分段施工的原則。該工程項(xiàng)目的主要施工內(nèi)容有：土方開挖工程、土方倒運(yùn)工程、基坑支護(hù)工程、基坑有關(guān)排水設(shè)施方面的修建工程等。

3 引發(fā)安全事故的主要因素分析

在地鐵深基坑的相關(guān)施工過程中，引發(fā)其安全隱患的因素主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：（1）水害是引發(fā)安全事故的常見因素，因?yàn)槌鞘袇^(qū)域的地下水位通常較高，距地面約7m位置便有地下水，假如沒有及時(shí)降水，那么在基坑開挖時(shí)便極易引發(fā)垮塌事故；（2）在城市中進(jìn)行地鐵建設(shè)，由于其地下管網(wǎng)比較多，如果不及時(shí)進(jìn)行保護(hù)或者封堵不夠嚴(yán)實(shí)，則極易引發(fā)安全事故；（3）基坑土方一旦垮塌也極易造成安全事故，如果在施工時(shí)不嚴(yán)格遵照臺(tái)階進(jìn)行施工，或鋼支撐架設(shè)以及相關(guān)噴錨支護(hù)不夠及時(shí)，都易引發(fā)基坑垮塌；（4）未按規(guī)范操作，相關(guān)機(jī)械設(shè)備也會(huì)引發(fā)安全事故。

4 深基坑施工過程中的安全技術(shù)管控

4.1 探明地下管線，落實(shí)保護(hù)措施

該工程處于城市繁華區(qū)域，在車站進(jìn)行開挖施工的過程中極易造成損壞，因此，在具體施工之前需調(diào)查清楚其地下管線的情況，要求每位工作人員都熟知這些管線的詳細(xì)情況，并制定相應(yīng)的保護(hù)措施，以確保施工安全。主要管線現(xiàn)狀如表1所示。

表1 主要管線現(xiàn)狀表

在具體施工時(shí)，施工單位需要注意以下內(nèi)容：（1）需要組織專人對(duì)施工影響范圍、界限之內(nèi)的管線進(jìn)行相應(yīng)的排查工作，并需要管線所屬單位到場(chǎng)對(duì)施工范圍之內(nèi)的管線位置進(jìn)行確認(rèn)，需要施工單位、監(jiān)理單位、管線產(chǎn)權(quán)單位、建設(shè)單位四方進(jìn)行確認(rèn)并完成書面簽字。沒有進(jìn)行確認(rèn)簽字的必須將能清楚反映施工現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情況的資料重點(diǎn)保留[1]。（2）需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管線設(shè)施進(jìn)行事故處理方案及專項(xiàng)方案的制定，且處置、保護(hù)方案必須經(jīng)過產(chǎn)權(quán)單位審核確認(rèn)，并對(duì)施工管理人員、作業(yè)班促進(jìn)行保護(hù)方案和處理方案。

4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)管控措施

在城市進(jìn)行地鐵施工時(shí)，場(chǎng)地十分狹窄，因此通常利用鋼支撐體系預(yù)防土體坍塌。首先需按規(guī)范進(jìn)行圍護(hù)樁施工，進(jìn)場(chǎng)的所有機(jī)械設(shè)備都需檢驗(yàn)合格后才能使用，施工時(shí)需盡可能減少振動(dòng)，晚10點(diǎn)后、早7點(diǎn)前禁止施工，以防噪聲擾鄰。其次需嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼支撐施工，進(jìn)場(chǎng)后還需檢查鋼支撐的外觀，合格后再做探傷實(shí)驗(yàn)，確保其強(qiáng)度方面和剛度方面符合相關(guān)要求。需在專人指揮下進(jìn)行鋼支撐架設(shè)施工，遵循“先撐后挖”的施工原則進(jìn)行基坑作業(yè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求實(shí)施軸力施加，并結(jié)合監(jiān)測(cè)情況以及支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的變形情況等對(duì)預(yù)加力進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。為防止鋼支撐發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)，在施工期間不可對(duì)其施加額外載荷。在開挖過程中支撐結(jié)構(gòu)易發(fā)生變形，所以需對(duì)鋼支撐加強(qiáng)巡視，一旦發(fā)現(xiàn)松動(dòng)情況或變形跡象，要及時(shí)加固或者在專人指導(dǎo)下重新更換。

4.3 規(guī)范開挖，嚴(yán)防安全事故

對(duì)土體進(jìn)行開挖施工之前需先制定好相應(yīng)的施工方案，由專家評(píng)審合格后才能實(shí)施。施工之前需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，充分掌握施工現(xiàn)場(chǎng)情況，尤其是地下管線分布和各種影響施工的設(shè)施分布情況等。在基坑周圍設(shè)計(jì)排水溝，做好降排水工作，并在施工周圍設(shè)置鋼管防護(hù)欄，其高度需≥1.2m。具體施工方案為：（1）指派專職人員全天候進(jìn)行跟班作業(yè)，加強(qiáng)對(duì)鋼支撐方面和周邊地面的巡視，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，要及時(shí)上報(bào)相關(guān)單位進(jìn)行整改；（2）現(xiàn)場(chǎng)人員需時(shí)刻注意土體方面的變動(dòng)情況，如果土體出現(xiàn)裂紋或者坍塌，需及時(shí)躲避，并向相關(guān)部門報(bào)告；（3）定時(shí)觀測(cè)樁位情況和水準(zhǔn)點(diǎn)，了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)位移情況及基坑沉降情況；（4）基坑按照先撐后挖的原則進(jìn)行豎向分層開挖，當(dāng)土方開挖到預(yù)先設(shè)計(jì)好的標(biāo)高處便立即進(jìn)行支撐安裝；（5）基坑開挖時(shí)挖土機(jī)械不可碰撞到基坑的支撐體系，以免支撐失穩(wěn)而引發(fā)事故；（6）開挖時(shí)如果遭遇樁間涌水現(xiàn)象、涌沙現(xiàn)象等，須立即停止施工進(jìn)行封堵，封堵完成后再繼續(xù)施工；（7）施工人員需利用安全通道上下基坑，以免發(fā)生墜落事故，并在基坑底部利用腳手架搭設(shè)逃生通道；（8）對(duì)基坑及其周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并結(jié)合監(jiān)測(cè)信息對(duì)開挖方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)信息化管理的動(dòng)態(tài)施工（見表2）。

表2 監(jiān)測(cè)管理表

4.4 噴錨支護(hù)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)防控

通過噴錨技術(shù)完成支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠有效防止土體出現(xiàn)坍塌，并對(duì)地表水起到阻隔作用，防止其進(jìn)入基坑。

對(duì)噴錨支護(hù)施工安全風(fēng)險(xiǎn)防控主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：（1）在具體施工之前需對(duì)噴錨支護(hù)施工區(qū)域存在的危石進(jìn)行處理；（2）各種施工機(jī)具驗(yàn)收合格后需安置于安全區(qū)域，并確保設(shè)備正常運(yùn)行，相關(guān)操作人員需培訓(xùn)合格后方可上崗，嚴(yán)格遵照相關(guān)操作流程作業(yè)；（3）進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)的時(shí)候，其施工平臺(tái)必須牢固可靠；（4）在噴射混凝土作業(yè)時(shí)，與風(fēng)管位置垂直的方向禁止站人，以免風(fēng)管爆裂發(fā)生意外；（5）在放置氧氣乙炔的時(shí)候，其安全距離必須＞10m，在使用氧氣乙炔的時(shí)候，其安全距離必須＞5m[3]。

4.5 防止施工現(xiàn)場(chǎng)高空墜落事故及機(jī)械設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)管理

對(duì)深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格管理和控制，具體需注意以下幾點(diǎn)：（1）所有工作人員需根據(jù)相關(guān)規(guī)定佩戴安全帽和勞保用具方可進(jìn)入施工場(chǎng)地，其中，拖鞋、硬底鞋、高跟鞋以及不防滑的鞋等均不允許進(jìn)入施工場(chǎng)地；（2）在基坑周圍的冠梁位置需設(shè)置高度＞1.2m的護(hù)欄和護(hù)網(wǎng)，并確保其穩(wěn)固可靠，此外，施工現(xiàn)場(chǎng)搭建的各種裝置也必須符合相關(guān)規(guī)定，做到穩(wěn)固可靠，驗(yàn)收合格以后才可以進(jìn)行使用；（3）施工人員只能通過斜道或者扶梯進(jìn)入深基坑，嚴(yán)禁攀登模板、使用腳手架和繩索；（4）需在基坑周邊設(shè)置安全警示牌，如果在夜間施工，還必須懸掛醒目的紅色警示燈，確保施工現(xiàn)場(chǎng)照明充足。此外，還需加強(qiáng)對(duì)特種設(shè)備的管控，從事特種作業(yè)的工作人員必須持證上崗。

5 結(jié)語

對(duì)于地鐵站施工而言，深基坑開挖是其不可或缺的一部分。伴隨我國地鐵建設(shè)的不斷發(fā)展，深基坑開挖施工過程中時(shí)常發(fā)生坍塌事故、高空墜落事故等，不僅造成了重大人員傷亡，還給施工單位帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文結(jié)合實(shí)際事故案例，重點(diǎn)分析深基坑開挖施工中的易發(fā)事故，歸納總結(jié)相應(yīng)的安全預(yù)防措施，以期為同類工程建設(shè)提供借鑒。