孫海軍
(河北省鐵路工程質量監(jiān)督站,石家莊 050000)
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。
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。
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。
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】。
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。
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。
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】。
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。
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。
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。