鐵路橋梁深基坑施工安全技術與管理

孫海軍

（河北省鐵路工程質量監(jiān)督站，石家莊 050000）

1 引言

根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建質〔2009〕87 號），深基坑指開挖深度達5m 及以上的工程，或是深度未超過5m，但地質條件、周圍環(huán)境與地下管線復雜或影響毗鄰建筑安全的基坑工程。深基坑屬于臨時工程，其搭建的支護結構安全儲備小，風險性較大。因此，施工安全必須受到重視，工程建設一定要有科學的設計并嚴格按照相關規(guī)范施工。同時，加大安全管理，以最大限度防止發(fā)生風險事故，提高施工質量與安全。本文以某地鐵修建工程中的鐵路交叉節(jié)點施工為例，對深基坑施工安全技術與管理方法進行研究。

2 工程概況

某地鐵修建工程，對地鐵線上第4 個車站進行施工。該車站與另一個地鐵線路的第9 站口換乘，施工為鐵路交叉節(jié)點工程，主橋和引橋分別為2×85cm 預應力混凝土T 構箱梁、2×36cm 現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁。工程鄰近高鐵高架橋，車站結構外緣凈距約15m 處有高架承臺橋樁，換乘通道結構外緣凈距12m 處有高架承臺橋樁，車站中部有排水明渠橫跨。施工前，基坑鄰近原建筑物均完成拆遷，對周圍情況進行了全面排查，采用袖閥管注漿對2 處高架承臺橋樁周邊地層進行了加固，加固深度至地下約15m。

3 場地平整與布置

施工前對現(xiàn)場進行全面勘察，根據(jù)勘測獲取的橋墩周圍地質條件，對于支護技術的使用，施工設計決定采用圍護樁支護、內(nèi)支撐、掛網(wǎng)噴漿聯(lián)合的方法。施工遵循跳樁原則，按照由近到遠的順序進行。通過挖高填低的方法改造原始地面使工程設計平面達到施工要求，場地平整面積要求至少是承臺外輪廓外放3m。場地平整工作完成后，使用鉆機壓實機對場地進行壓實處理，使場地承載力可以達到鉆機施工的標準，以確保鉆機可以正常施工而不會出現(xiàn)傾覆。當鉆機施工安全距離超標時，需要設置2 個混凝土地錨，地錨采用C20 混凝土預制，設置的水平間距和埋設深度分別為15m 和1m，以此將鉆機朝營業(yè)線反方向拉，防止傾覆。

4 基坑支護施工

本工程深基坑施工采用先支護后開挖的方法。樁端制作吊樁孔后備用，以墩臺為基礎尺寸，鋼板維護施工范圍在其上外擴1m。測量員常規(guī)放出鋼板樁4 個角點，標記插打位置后，使用帶有震動夾錘的挖掘機進行單樁插打，全過程注意保持穩(wěn)定和平整，保證鎖口完好，避免硬性損壞。確認鋼板樁插入鎖口后，利用自重或重錘插樁。常規(guī)合龍鋼板樁，期間加強測量工作，聯(lián)合使用倒鏈、滑車組對拉等方法促使合龍，必要時特制楔形樁合龍，注意保證合龍密實，防止地下水滲入。操作完成后，在深基坑4 角插打角樁，雙內(nèi)層方式支護鋼板樁內(nèi)壁。于鋼板樁支護4 邊加焊H 型鋼作為圍囹，支護的4 個角以H 型鋼組焊件加固。同時，鋼板樁支護方向內(nèi)側設螺旋鋼管為內(nèi)支撐，以此增強鋼板樁支護的整體剛度【1】。

5 基坑土方開挖

施工前，派遣專人徹底排查基坑周邊管線，明確電氣線路布局及走向，做好標識，并詳細制定出挖土方案和施工組織，予以支護結構、地下水位及周邊環(huán)境充分的監(jiān)測與保護。鋼板樁支護完成后，成樁養(yǎng)護28d 后再開挖土方，同時，用降水設備預抽地下水，釋放打樁積聚的應力，待土體固結后再挖方，以防止預先打設的樁出現(xiàn)水平位移。土方開挖采用中心島式挖土法，采用分層、分區(qū)的方式，有序逐一進行，操作需與工況設計一致。挖土遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則，同時，每次挖方土量宜適量，切勿一次性開挖到底【2】。如果挖方挖到超出設計標高，則必須依照標準及時鋪設墊層，并重新做好壓實、測量等相關處理。土方開挖過程中，加強測量，掌握荷載造成橋梁位移情況，同時全方位管理，使其滿足相關規(guī)范要求，以保證施工中橋梁正常運行。另外，土方開挖完成后，應保證井點降水正常，并應盡快澆筑墊層和底板，視情況加固基層結構下部土層。

6 深基坑防排水

通過地質勘探，工點內(nèi)地下水為第四孔隙潛水，賦水性受巖性控制，地下水位升降幅度0.8~2.5m，鉆孔水位埋深9.4~18.6m，周圍有雨水從邊坡匯水，但無侵蝕河流。對此，排水防護采用M10 漿砌片石路基護面。修筑鋪砌，先排出路基和橋周圍的水，防止影響路基和橋周土體。在基坑底部設置集水坑，基坑開挖時，聯(lián)合采用咬合樁、坑內(nèi)井方式排出積水，有效降水。此外，配置1∶1.5 的水泥漿，對地基中各構件的銜接處進行勾縫，防止地下水滲入。施工完畢后，也要及時修復深基坑周圍綠植，以防止流水侵蝕。

7 深基坑施工監(jiān)測與管理

7.1 基坑穩(wěn)定監(jiān)測

對深基坑施工實施現(xiàn)場監(jiān)測，采用精密水準儀器、銦合金水準尺、全站儀等，密切觀測護樁的沉降與位移情況，采用真弦讀數(shù)儀測定圍護結構側土壓力?；娱_挖前，先通過觀測獲取護樁原始數(shù)據(jù)，之后在施工期間，每天至少1 次對護樁進行測量，并將從觀測點實時獲取的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進行比對，以此判定基坑穩(wěn)定性，并根據(jù)實際情況進行合理處理【3】。

7.2 既有線路變形監(jiān)測

根據(jù)施工規(guī)定與要求，預先于路基旁設沉降監(jiān)測樁。施工過程中，定期于監(jiān)測樁進行防護樁橫向位移變形監(jiān)測、線路幾何尺寸變形監(jiān)測等。另外，派遣專人負責現(xiàn)場巡視，加強觀察工程周邊有無滑坡、基坑壁有無裂縫、地表水排放是否正常、周圍有無流沙和管涌、基坑四周堆載與動載是否規(guī)范、周邊地面有無裂縫及塌陷等，發(fā)現(xiàn)問題后及時上報并妥善處理。

7.3 施工安全管理重點

1）深基坑施工，必須牢固樹立“以人為本”的安全管理理念，認真貫徹“安全第一，預防為主”。要以企業(yè)領導層為首，建立健全安全生產(chǎn)責任制，并形成一套規(guī)范完善的安全管理制度，通過目標管理責任書、安全生產(chǎn)責任狀等，落實工程建設中各部門、各級人員的安全責任，為安全施工建設提供制度保障。

2）深基坑施工前必須全面做好施工場地勘探情況，全面、準確地了解現(xiàn)場、周邊、地表及支護結構底下一定深度環(huán)境范圍內(nèi)的客觀情況，包括地層結構、巖土性狀、地下水位、滲透系數(shù)、底下管線與埋設物位置、鄰近建筑物位置、基礎類型、周圍地面排水、基坑附近地面堆載、車輛經(jīng)過產(chǎn)生負荷等，為科學制定安全可行的責任施工方案提供依據(jù)和保障。

3）施工前對工人展開全面的安全生產(chǎn)培訓與安全技術交底。深基坑施工具有一定危險性，施工前務必確保施工工人熟悉施工方案，要切合現(xiàn)場實際情況進行技術交底，同時，予以工人安全保障規(guī)程教育與操作技能培訓，開展應急預案宣貫和演練。培訓考核通過的工人方可上崗，而且上崗前必須簽字確認、建卡存檔，否則，必須重新接受教育和考核。

4）嚴格遵照JGJ 59—2011《建筑施工安全檢查標準》相關規(guī)范與要求，對深基坑施工日常進行檢查和管理，有效使用科學儀器做好基坑變形監(jiān)測等工作。同時，建立一套相關的數(shù)據(jù)庫，動態(tài)掌握支護結構位移與周圍沉降情況，當周邊土體變形到一定程度時，需要采取施工規(guī)范要求的相關基礎措施進行處理，以確保基坑安全。

8 結語

綜上，深基坑施工技術在鐵路橋梁工程建設中應用廣泛，并隨著施工技術與材料的發(fā)展不斷創(chuàng)新。安全施工是深基坑工程第一要務，施工前需全面做好環(huán)境勘探工作，科學制定施工方案，施工過程中要認真貫徹落實安全第一的施工理念，并嚴格遵照施工方案進行深基坑支護、土方開挖與防排水工作。同時，加強安全管理，使?jié)M足安全性能要求，最大限度地保障施工安全，發(fā)揮經(jīng)濟效益。