明挖基坑施工常見(jiàn)安全質(zhì)量問(wèn)題及原因分析

和子哲

中鐵上海工程局一公司 安徽 蕪湖 241000

近年來(lái)，我國(guó)各類工程項(xiàng)目的數(shù)量不斷增多，鐵路工程的施工規(guī)模不斷增大，主要是為了滿足人們的日常出行需求。在節(jié)能減排理念越發(fā)深入的過(guò)程中，鐵路建設(shè)施工逐漸受到了政府部門和各個(gè)單位的重視。明挖基坑施工技術(shù)作為主要的鐵路施工技術(shù)方法，在各大工程建設(shè)發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用。但是在實(shí)踐操作當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生施工安全質(zhì)量問(wèn)題，阻礙工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)展，所以非常有必要予以科學(xué)的分析，提高明挖基坑施工可靠性，為提高工程項(xiàng)目綜合建設(shè)施工質(zhì)量和安全提供良好的保障。

1 明挖基坑施工常見(jiàn)安全質(zhì)量問(wèn)題及原因

1.1 存在施工風(fēng)險(xiǎn)

明挖基坑施工中的風(fēng)險(xiǎn)集中在開(kāi)挖施工風(fēng)險(xiǎn)和開(kāi)挖返工風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)方面，不同的工程項(xiàng)目在地質(zhì)條件、周圍環(huán)境等方面都存在一定的差異，在落實(shí)工程項(xiàng)目建設(shè)施工操作時(shí)，外部結(jié)構(gòu)會(huì)受到不同程度的影響導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)有所增加。在地下水、氣候環(huán)境等不佳的情況下，還會(huì)產(chǎn)生更多的現(xiàn)場(chǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)。部分施工人員存在缺乏責(zé)任感的問(wèn)題，沒(méi)有積極配合監(jiān)督管理人員的各項(xiàng)操作，無(wú)疑增加了現(xiàn)場(chǎng)施工安全和質(zhì)量隱患，很容易產(chǎn)生深基坑塌陷問(wèn)題。返工風(fēng)險(xiǎn)是由于施工人員缺乏對(duì)施工質(zhì)量和安全管控的重視從而引發(fā)了結(jié)構(gòu)病害問(wèn)題，施工單位就需要加大建設(shè)施工成本，甚至還要延長(zhǎng)施工進(jìn)度。在實(shí)施返工操作時(shí)，施工人員要面臨較大的施工質(zhì)量和安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題[1]，如果工期超過(guò)了合同規(guī)定的期限，施工單位還需要支付違約金，給工程項(xiàng)目綜合效益的產(chǎn)生造成了負(fù)面影響。

1.2 施工工序不合理

任何工程項(xiàng)目建設(shè)施工作業(yè)的開(kāi)展都需要嚴(yán)格遵循項(xiàng)目建設(shè)施工基礎(chǔ)原則，按照一定制定好的施工工序落實(shí)每一項(xiàng)操作，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工可控性。施工人員在實(shí)施明挖基坑施工操作時(shí)，存在加快施工速度違背設(shè)計(jì)規(guī)范的情況，沒(méi)有按照預(yù)先規(guī)劃的工序開(kāi)展相應(yīng)的工作，敷衍了事，達(dá)不到現(xiàn)場(chǎng)施工的具體要求。施工人員沒(méi)有根據(jù)要求處理基坑超載、超挖等工作，部分基坑內(nèi)的土方被挖嚴(yán)重，并且水土壓力和維護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度不符合要求，從而產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題，引發(fā)地面沉降和裂縫。不同區(qū)域的基坑開(kāi)挖施工需要結(jié)合相應(yīng)的地質(zhì)情況和勘查報(bào)告采取可行性措施，施工人員在施工中沒(méi)有對(duì)基坑外側(cè)的管線進(jìn)行有效處理，也會(huì)影響綜合建設(shè)施工成效。

1.3 圍護(hù)體施工質(zhì)量不佳

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置在鐵路工程明挖基坑施工中尤為重要，施工人員在設(shè)置圍護(hù)體時(shí)缺乏質(zhì)量檢測(cè)，會(huì)影響基坑施工的綜合質(zhì)量。產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的原因在于施工人員過(guò)于注重施工成本的控制，甚至為了降低施工成本造價(jià)沒(méi)有按照要求執(zhí)行施工操作。在設(shè)置圍護(hù)體時(shí)，施工人員沒(méi)有插入足夠的深度，致使基坑存在不安全因素，在受到外部荷載作用或者施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生暴雨時(shí)就會(huì)被顛覆。還有部分施工人員會(huì)減少支護(hù)樁的數(shù)量，削弱支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，導(dǎo)致其受力過(guò)大產(chǎn)生彎曲[2]。

1.4 止水帷幕施工質(zhì)量不佳

止水帷幕施工質(zhì)量的體現(xiàn)與多方面因素有關(guān)，在產(chǎn)生以下一個(gè)現(xiàn)象時(shí)，都會(huì)影響明挖基坑施工的安全性和質(zhì)量管理成效。第一，地下連續(xù)墻的接縫中存在夾泥現(xiàn)象，并且鉆孔施工質(zhì)量達(dá)不到工程項(xiàng)目建設(shè)施工總體管理要求，因而會(huì)不斷進(jìn)入水砂，導(dǎo)致基坑被埋沒(méi)。第二，施工人員沒(méi)有熟練掌控工程維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置方法，導(dǎo)致樁的中間裂開(kāi)，從而引發(fā)涌水問(wèn)題。第三，在施工過(guò)程中產(chǎn)生了較大的垂直度偏差，沒(méi)有做好止水帷幕單排攪拌樁搭接施工作業(yè)。第四，施工人員在開(kāi)展后期基坑土方開(kāi)挖施工時(shí)產(chǎn)生了變形問(wèn)題，導(dǎo)致止水帷幕難以與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互貼合。在將止水帷幕作為支擋結(jié)構(gòu)時(shí)，無(wú)法承受過(guò)大的負(fù)荷，還會(huì)破壞止水帷幕本身的結(jié)構(gòu)。

1.5 監(jiān)測(cè)成效不佳

明挖基坑施工監(jiān)測(cè)可以有效監(jiān)管施工人員的行為操作，讓其盡可能按照工程項(xiàng)目建設(shè)施工要求規(guī)范自身的操作，提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理成效。這項(xiàng)工作要求管理人員對(duì)施工人員的具體操作形式進(jìn)行監(jiān)管，在落實(shí)每一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，都需要在多個(gè)點(diǎn)位設(shè)置監(jiān)控裝置，尤其需要做好施工區(qū)域地下土層、周圍環(huán)境等的監(jiān)測(cè)管理，便于提前發(fā)現(xiàn)并且解決問(wèn)題。在實(shí)際建設(shè)施工當(dāng)中，很多現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員利用的檢測(cè)設(shè)施都存在性能不佳的問(wèn)題，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)設(shè)施無(wú)法完全發(fā)揮作用，因而在現(xiàn)場(chǎng)施工中還會(huì)引發(fā)更多的施工質(zhì)量和安全管理問(wèn)題。部分監(jiān)測(cè)人員的工作能力較弱，沒(méi)有完全掌握專業(yè)的監(jiān)測(cè)方法，在落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)管理工作時(shí)敷衍了事，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常信息。除此之外，監(jiān)測(cè)設(shè)備連接問(wèn)題的產(chǎn)生也會(huì)導(dǎo)致工作人員監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生偏差[3]。其無(wú)法在第一時(shí)間采取數(shù)據(jù)分析找到各個(gè)結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生的安全和質(zhì)量隱患問(wèn)題，在工程項(xiàng)目進(jìn)展不斷加快的過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生更多難以解決的問(wèn)題。

2 明挖基坑施工技術(shù)方式

2.1 型鋼支護(hù)技術(shù)

針對(duì)普通深度的基坑，施工人員可以利用單排工字鋼或者鋼板樁進(jìn)行基坑支護(hù)，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果基坑的深度較深，則可以利用雙排樁對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，促使支護(hù)結(jié)構(gòu)中的拉桿和連梁可以共同承受應(yīng)力。部分明挖基坑比較特殊，在落實(shí)型鋼支護(hù)技術(shù)操作的過(guò)程中，就能夠利用多層剛橫撐支護(hù)技術(shù)工藝，還可以采取多層錨桿施工操作，讓型鋼與多層錨桿能夠共同成為基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)綜合支護(hù)效果。需要注意的是，施工人員在利用型鋼支護(hù)技術(shù)時(shí)，要合理選擇技術(shù)表現(xiàn)形式，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，防止在后續(xù)施工中受到影響。

2.2 連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)在現(xiàn)階段的鐵路工程明挖基坑施工中得到了廣泛的應(yīng)用，施工人員可以使用鋼絲繩和液壓抓斗形成“槽”，還能夠利用多頭鉆和切削輪設(shè)備完成支護(hù)施工操作。在實(shí)施連續(xù)墻支護(hù)施工操作時(shí)，需要提高結(jié)構(gòu)的荷載能力，同時(shí)還要確保其能夠體現(xiàn)較強(qiáng)的防水性和隔水性?；诖?，施工人員需要對(duì)土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，如果發(fā)現(xiàn)其中存在大量軟土或者結(jié)構(gòu)比較松散就需要采取其他的方式提高連續(xù)墻施工質(zhì)量。

2.3 混凝土灌注支護(hù)技術(shù)

不同的鐵路工程結(jié)構(gòu)適用的混凝土灌注支護(hù)挖孔方式存在差異，在實(shí)施相關(guān)的操作時(shí)，施工人員可以吃愛(ài)去人工挖孔或者機(jī)械挖孔的方式提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量和安全性，防止其中產(chǎn)生不必要的問(wèn)題。就明挖基坑施工來(lái)說(shuō)，施工人員需要在孔洞中灌注普通的混凝土或者水下混凝土，達(dá)到成樁的目的。在形成支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠以雙排樁加混凝土連梁為主，還可以將樁與錨桿相互結(jié)合，形成科學(xué)的受力結(jié)構(gòu)體系，提高現(xiàn)場(chǎng)施工安全性。部分混凝土灌注樁施工質(zhì)量的控制成效不佳，會(huì)影響孔洞中混凝土澆灌的均勻程度，還會(huì)導(dǎo)致后期振搗作業(yè)受到影響形成裂縫。所以，施工人員在利用混凝土灌注支護(hù)技術(shù)時(shí)，要提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加大工程建設(shè)施工質(zhì)量控制力度，體現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用。

2.4 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻支護(hù)顧名思義是施工人員可以在土體當(dāng)中挖出孔洞，將鋼筋或者鋼管加入其中，提高整體結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和剛度。在利用土釘墻支護(hù)施工技術(shù)操作時(shí)，施工人員需要在鋼材外部注入水泥和砂漿，還可以借助噴射混凝土將土體、混凝土及鋼筋共同融合為土釘墻支護(hù)體系。相對(duì)于其他的技術(shù)形式來(lái)說(shuō)，土釘墻支護(hù)技術(shù)的工作量較大，施工人員要滿足多樣化的工程項(xiàng)目建設(shè)施工程序要求，才能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。

3 明挖基坑施工安全質(zhì)量控制措施

3.1 提高勘察設(shè)計(jì)水平

施工人員在現(xiàn)場(chǎng)施工中，要與各個(gè)崗位的工作人員之間保持協(xié)調(diào)合作，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的工作都能夠得到有效控制。在加強(qiáng)明挖基坑施工安全質(zhì)量控制時(shí)，施工單位需要組織施工人員、設(shè)計(jì)人員及管理人員開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘察，致力于提高勘察設(shè)計(jì)水平，減少施工現(xiàn)場(chǎng)可能產(chǎn)生的問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工程建設(shè)施工方案時(shí)，要親臨現(xiàn)場(chǎng)分析土層結(jié)構(gòu)，深入了解周邊區(qū)域的地上及地下設(shè)施，提高施工方案的全面性。設(shè)計(jì)人員和施工人員要針對(duì)不同的地形結(jié)構(gòu)和土層條件合理選擇基坑開(kāi)挖方式，體現(xiàn)施工差異性特點(diǎn)，確保明挖基坑施工穩(wěn)定性可以滿足具體的要求。施工人員還要與管理人員共同分析現(xiàn)場(chǎng)施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在地形和施工場(chǎng)地條件達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)之后，采取相應(yīng)的工藝技術(shù)落實(shí)方案內(nèi)容，做好工程建設(shè)施工規(guī)劃，提高基坑穩(wěn)定性。

3.2 組織施工安全培訓(xùn)

安全問(wèn)題的產(chǎn)生很大程度是由于施工人員缺乏現(xiàn)場(chǎng)施工安全意識(shí)，存在隨意性行為導(dǎo)致的。在優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)施工安全質(zhì)量管理時(shí)，施工單位要組織施工人員參與施工安全培訓(xùn)，讓其明確現(xiàn)場(chǎng)施工的要點(diǎn)，從根本上加強(qiáng)施工安全管理成效。在施工人員抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)之后，施工單位要向其說(shuō)明鐵路工程項(xiàng)目明挖基坑施工的要點(diǎn)，并且組織第一次專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。其需要強(qiáng)調(diào)施工現(xiàn)場(chǎng)的紀(jì)律，制定施工安全和質(zhì)量管理制度，要求工作人員具備較強(qiáng)的責(zé)任心。在施工期間，每一個(gè)施工人員都要按照工程項(xiàng)目建設(shè)施工規(guī)劃要求及施工圖紙內(nèi)容進(jìn)行技術(shù)交底，不能隨意更改圖紙內(nèi)容。如果發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況與設(shè)計(jì)方案之間產(chǎn)生矛盾，施工人員就需要立即上報(bào)，在后續(xù)工程項(xiàng)目進(jìn)展不斷加快的過(guò)程中，還要再次組織安全培訓(xùn)，圍繞施工中可能產(chǎn)生的安全問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的說(shuō)明和分析，防止產(chǎn)生不必要的安全事故。

3.3 優(yōu)化施工管理制度

施工安全質(zhì)量管理的要點(diǎn)在于施工單位要構(gòu)建相應(yīng)的管理制度，規(guī)范施工人員的行為操作，使其能夠全面約束自身的行為和思想。在組織明挖基坑施工操作時(shí)，施工單位要構(gòu)建科學(xué)、合理的施工安全管理制度和質(zhì)量管理制度，加大工作人員對(duì)于這兩項(xiàng)管理內(nèi)容的重視，讓管理人員加大管理力度，維護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量和安全。在具體落實(shí)相關(guān)的制度內(nèi)容時(shí)，施工管理人員要按照制度內(nèi)容對(duì)施工人員的實(shí)踐操作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，讓其積極預(yù)防施工中的安全和質(zhì)量隱患。施工單位還要構(gòu)建責(zé)任制度，合理分配各個(gè)崗位工作人員的職責(zé)，讓其明確自身的工作范圍，細(xì)致劃分工作人員的權(quán)限，促使施工技術(shù)的應(yīng)用能夠產(chǎn)生預(yù)期目標(biāo)，保證現(xiàn)場(chǎng)施工的有序性[4]。

3.4 重視基坑安全防護(hù)

基坑安全防護(hù)的主要作用是提高結(jié)構(gòu)安全性，促使整體結(jié)構(gòu)能夠保持較強(qiáng)的穩(wěn)定性。施工人員在利用明挖基坑施工技術(shù)時(shí)，要采取可靠的措施提高基坑安全性，按照預(yù)期目標(biāo)順利開(kāi)展開(kāi)挖施工任務(wù)，配合管理人員的操作提高基坑支護(hù)實(shí)效性，還要做好基坑施工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，降低現(xiàn)場(chǎng)施工操作中產(chǎn)生安全事故的幾率。在實(shí)施深基坑施工作業(yè)時(shí)，需要細(xì)致劃分工作人員的責(zé)任和義務(wù)，讓其能夠達(dá)到高效性施工要求，促使工程現(xiàn)場(chǎng)施工安全和質(zhì)量管理效果得到強(qiáng)化，從而提高現(xiàn)場(chǎng)施工的便利性。明挖基坑施工在鐵路工程項(xiàng)目中的應(yīng)用大多需要開(kāi)挖深基坑，一旦其中產(chǎn)生問(wèn)題就會(huì)影響工程建設(shè)效益。所以，施工人員需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)基坑施工的安全防護(hù)成效，落實(shí)相應(yīng)的防護(hù)技術(shù)，防止施工中產(chǎn)生額外損失，從而有效提高項(xiàng)目建設(shè)施工總體效益。

3.5 利用現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，我國(guó)各個(gè)行業(yè)在發(fā)展中都開(kāi)始利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)提高工作效率和質(zhì)量，滿足新時(shí)期的建設(shè)要求。就明挖基坑施工技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，施工單位可以組織管理人員利用現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)提高現(xiàn)場(chǎng)施工管理效率。目前，許多施工單位都會(huì)采取BIM技術(shù)方法優(yōu)化明挖基坑施工質(zhì)量，還可以利用其構(gòu)建BIM監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)管施工人員的行為操作。在這種現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)形式下，施工人員能夠構(gòu)建科學(xué)的工程項(xiàng)目建設(shè)施工信息模型，讓工程整體處于被動(dòng)態(tài)模擬監(jiān)控的狀態(tài)。如果在每一個(gè)環(huán)節(jié)的操作中產(chǎn)生技術(shù)參數(shù)變化問(wèn)題，則可以利用BIM軟件結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息全面分析參數(shù)變化可能引發(fā)的問(wèn)題，并且生成影響報(bào)告，組織施工人員調(diào)整技術(shù)方法，提高現(xiàn)場(chǎng)施工有序性。施工人員還可以構(gòu)建多種支護(hù)結(jié)構(gòu)虛擬模型，在實(shí)施明挖基坑施工操作時(shí)將采集到的真實(shí)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)杰浖Ｐ椭?，利用自?dòng)的分析功能強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)安全和質(zhì)量管理成效。所以，施工管理人員都需要重視現(xiàn)代化技術(shù)方法的應(yīng)用，在以科學(xué)信息化技術(shù)作為工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理的主要形式時(shí)，模擬基坑周圍的地形環(huán)境[5]，在工程項(xiàng)目進(jìn)展不斷加快的過(guò)程中，還可以呈現(xiàn)出模型的動(dòng)態(tài)變化情況。這就要求施工管理人員掌握信息化技術(shù)的應(yīng)用和管理方法，提高綜合施工管理水平，保證現(xiàn)場(chǎng)施工安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

明挖基坑施工質(zhì)量和安全問(wèn)題的原因有多種，施工人員在落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)工作時(shí)，需要重視對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的有效應(yīng)用，明確工程建設(shè)施工要點(diǎn)，解決施工中的難點(diǎn)。相對(duì)于其他的技術(shù)形式來(lái)說(shuō)，明挖基坑施工技術(shù)在鐵路工程建設(shè)施工中的應(yīng)用更加方便、快捷，還可以體現(xiàn)較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性特征。但是其會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，給現(xiàn)場(chǎng)施工造成阻礙。各個(gè)崗位的工作人員就需要針對(duì)工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)情況分析是否可以采用明挖基坑施工方法，在將其作為首選開(kāi)挖技術(shù)時(shí)，采取科學(xué)的施工管理形式確保現(xiàn)場(chǎng)施工安全性，嚴(yán)格遵守明挖施工只秩序，提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量。