建筑项目深基坑支护工程安全事故成因分析

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年40卷第3月第8期   作者:王燕浩
[导读] 建筑过程中基坑的稳定性会受到很多因素的影响
        王燕浩
        山东京庄建设有限公司  山东 菏泽  274000
        摘要:建筑过程中基坑的稳定性会受到很多因素的影响,而基坑作为建筑施工过程中最重要的一环,其安全稳定性关系到建筑物的工程质量、施工人员的生命安全及其可能带来的社会影响等,基坑安全问题引发的安全事故屡见不鲜。基于上述原因,本文以浙商银行科研中心项目为例,分析深基坑施工技术要点及安全保护措施,提出相关的安全技术保障措施。
        关键词:建筑项目;深基坑支护工程;安全事故;事故因素
        引言:深基坑支护工程作为高层建筑基础工程中危险性较高的分部分项工程,其安全事故的主要因素包括人的不安全行为、物的不安全状态、环境因素以及管理因素。深基坑支护工程施工过程复杂,造成安全事故的因素各异。因此,本文主要从人、物、环境、管理等方面,研究深基坑支护工程安全事故成因。
1.深基坑支护工程事故类型与事故因素
1.1深基坑支护工程事故类型
        深基坑支护工程涉及的作业类型与整个建筑施工项目的作业类型大体相同,作业使用频率也类似。其安全事故类型和频率可以参考建筑施工安全事故类型和频率.本文主要分析深基坑支护工程中的高处坠落事故、坍塌事故、物体打击事故、起重伤害事故和其他事故。
1.1.1高处坠落事故
        在深基坑支护工程施工过程中,高处作业主要有大型设备的高处安装、基坑开挖后的挂网施工、可回收式锚索的回收施工和换撑设施的拆卸施工等。在进行高处作业时,若缺少相应的防护设备和防护措施,易发生高处坠落事故。施工现场的施工孔洞、坑洞等临边防护的缺失也会造成高处坠落事故。
1.1.2坍塌事故
        坍塌事故是深基坑支护工程中最常见的事故,也是伤亡和损失较大的事故。深基坑支护工程施工进行到基坑开挖阶段,最易发生坍塌事故。坍塌的原因包括土方超挖、支护结构失稳、坑边荷载超标等。在大型设备施工过程中,由于操作不当等造成的设备失稳坍塌也属于坍塌事故。
1.1.3物体打击事故
        大型设备在提土作业过程中,若土石裹挟至高处往下坠落,施工半径内施工人员避让不及,易发生物体打击事故。当施工人员位于基坑底部施工时,也易被基坑顶部掉落的物体砸伤,发生物体打击事故。
1.1.4起重伤害事故
        深基坑支护工程施工过程中涉及大量的起重吊装作业,如材料的转运、钢筋笼的安装等。若起重设备操作不当或吊装捆绑不合规范,易发生起重伤害事故。
1.2深基坑支护工程现场事故因素
        深基坑支护工程的施工工艺繁杂,涉及的人员、机械较多。在项目的前期阶段,专业分包单位众多,不同工艺、不同单位的交叉作业较多。根据因果连锁理论,本文将影响事故的因素分为人的不安全行为、物的不安全状态、环境因素和管理因素4个方面。
1.2.1人的不安全行为
        作业人员是施工作业中的具体操作者和实施者。若发生安全事故,最先受到影响的是作业人员。而作业人员在操作过程中的不安全施工、管理人员的不科学指挥也将直接导致安全事故的发生。在深基坑支护工程中,人的不安全行为主要有冒险指挥、未按图样施工、违章施工、冒险施工、不佩戴安全帽和防护用具、未经过培训上岗以及施工人员身体或精神状态不佳等。
1.2.2物的不安全状态
        当施工现场的物体处于不安全状态时,易诱发安全事故。例如,机械设备未及时保养修理、材料堆放不稳定、基坑顶部石块未清理、支护结构遭到破坏失稳、大型机械停放不稳、无安全防护设施等都是物的不安全状态。
1.2.3环境因素
        在照明不佳的情况下进行吊装作业、大风天进行高空作业、雨季进行搬运作业,在易燃材料堆场进行动火作业等,都易引发安全事故。

此外,地质条件差、施工现场不具备安全施工条件、周边环境恶劣等也会增加安全事故发生的概率。
1.2.4管理因素
        在实际施工过程中,尤其是深基坑支护工程的前期施工阶段,缺乏管理或管理不到位、工期紧张、管理人员缺乏、未按规定对施工人员进行安全教育培训和交底、政府相关部门监督不力等因素极易引发安全事故。
2.基坑支护的施工技术及安全管理措施
2.1基坑设计概况
        工程基坑为L形,周长约1000m。基坑围护采用放坡+复合土钉墙围护。南侧1-1剖面围护为钢管桩结合4道土钉,2道预应力锚杆,钢管桩成孔直径180mm,冠梁截面尺寸300mm×300mm,混凝土强度C30;东、西、北侧剖面围护形式为4道土钉,2道预应力锚杆;西南角3-3剖面围护形式为双排钢管桩结合4道土钉,2道预应力锚杆,围护长度约为21m,钢管桩成孔直径为180mm,冠梁截面尺寸为300mm×300mm,混凝土强度C30。
2.2施工技术
        ①项目开工之前,针对该项目的特殊性及重要性,选拔公司内部管理经验丰富的技术骨干组成项目主要管理人员,同时从各个项目抽调认真、负责的施工经验丰富的员工入场施工。②分析研究工程的地质勘察报告,熟知挖土深度范围内与施工相关的各项参数,包括不同土质的物理性能及地下水位情况等,从而有的放矢地制定施工方案。此外,需计算基坑支护结构的承载能力极限状态,验算基坑周边环境及支护结构变形。③结合基坑的各项实际情况,制定可行性高的施工方案,并安排专家对方案进行论证评审。方案经审批通过后,成立专项施工小组,由项目经理牵头组织人力、物力进场,做好各项施工准备工作。④工程施工中,不但管理人员要具备对安全措施的现场执行能力,还要对深基坑支护工序的安全隐患和安全生产操作程序了如指掌。操作人员要具有岗位安全操作技能,保证施工人员进行安全操作。⑤强化对支护现场管控。在施工过程中,开挖、排水会对原有的土体和地下水、邻近建筑物、周围管线产生不同程度的影响;改迁或保护管道时,管道往往因为压力变化可能产生裂缝造成事故。所以,在现场施工中必须派专人密切监控[1]。
2.3支护的安全管理措施
2.3.1锚杆、土钉松动管理措施
        根据现场锚杆、土钉松动位置,扩大清理范围,采用小锤进行人工破除,清理干净,漏出端头,在此位置周边300mm范围内重新增加1根土钉;土钉采用φ22的钢筋,按照设计标准加工制作,并在土钉上焊接定位器,保证土钉处于钻孔中心,土钉孔深为土钉长度加200mm,土钉孔位定位误差上下左右均小于50mm,倾角误差小于5%;注浆从底部开始,边注边拔管,孔口部位设置止浆塞及排气管。
2.3.2坡顶位置增加混凝土封闭及排水施工办法
        现场坡顶位置,清理杂物及松散喷浆面层,上坡顶外扩500mm范围浇筑50厚C20细石混凝土(向坡顶外找坡1%),覆膜养护,至原支护边坡排水沟内,排水沟底部两壁增加2遍12厚JS防水涂料。
2.3.3脱落喷浆面恢复施工方法
        在边坡存在松动、有裂纹位置,扩大清理范围,用小锤破除清理。土方开挖、修坡之后喷射面层砼,先初喷30~40mm厚面层砼,而后采用格栅型绑扎或点焊双向钢筋网,埋入坑底以下30cm,上下段钢筋网搭接不小于30cm,在钢筋网编焊工作完成后再喷射80mm厚面层砼进行。喷射作业分段进行,同一分段内喷射顺序为自下而上[2]。
        结论:
        简而言之,随着城市化进程的日益加快,项目建设的难度逐渐增大,深基坑工程受环境因素的影响导致安全隐患频发,威胁工程质量安全。因此,了解工程概况,制定切实可行的技术措施和安全方案,才能有效加固边坡护臂,阻挡周围水流的入渗;通过科学先进的手段进行检测,观察土体变形状态,制定安全应急预案,强化安全防护措施,达到更好的基坑支护的安全效果。
        参考文献:
        [1]郑礼旺.浅谈保证深基坑施工的安全管理措施[J].四川水泥,2019(12):176.
        [2]郁飞.建筑深基坑支护工程的安全施工与管理措施[J].门窗,2019(20):56.
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