从1000千伏北石线基坑砂土层坍塌处理过程看现场安全管理

国网上海电力 张国强

通过对“5·7”“5·14”事故及处理情况进行再学习、再反思，我们发现，由于野外施工的特殊环境，在输电线路施工过程中遇到与设计图纸不符或现场情况与施工方案有出入的情况在所难免。因此，需要从现场施工人员方面和施工技术措施角度加强管理，通过增强现场施工人员发现问题的责任心和通过采取合理的技术手段的方式，来避免施工现场出现安全隐患，时刻保证施工现场的安全可控，解决施工过程中出现的影响安全生产的问题，严格落实现场安全作业必备条件。“人、机、料、法、环”是现场安全管理的五个基本要素，现场管理人员要严格把关，不达条件不施工。

为实现“确保每个作业点安全可控、实现基建安全零死亡”这一目标，各级管理人员及作业人员需要结合各自岗位职责，对所在的施工项目管理现场每个施工点、每一道工序进行全面检查，不放过每一处可能存在的安全隐患。

本文以公司承建的北京西—石家庄1 000千伏交流特高压输变电工程为例，说明在工程施工管理过程中，认真核查，不放过每一处细节的安全管理经验。北京西—石家庄1 000千伏交流特高压输变电工程沿线地层以黄土类土、粉土、黏性土及砂类土为主，因此灌注桩基础较多，为了实现全过程机械化施工，本工程灌注桩基础大都采用旋挖钻机进行基础施工。

平原地区灌注桩基础采用全过程机械化施工，现场使用旋挖钻机、吊车等大型机械化设备，用机械化施工替代了人力施工，加快了施工效率，降低了人员深基坑作业的风险。采用旋挖钻机纯机械化施工，避免了传统循环钻孔需要使用泥浆护壁、开挖泥浆池的情况，大大减少了对环境的影响。但机械化作业在施工过程中一定要注意施工机械的安全，在严格按照操作规程进行机械作业的同时，要时刻注意现场地质的情况，避免因大型设备倾倒造成人员伤亡、设备损坏的事故发生。

本工程某处灌注桩基础，根据设计图纸显示地质为黏土，基础施工中采用旋挖钻机进行全过程机械化施工。在基础开挖施工过程中，旋挖钻机在地下深度0～5米处地质为黏土，通过现场施工人员检查，旋挖钻机开挖后基坑孔壁成孔良好，坑壁稳固。在接下来的5～10米坑深开挖过程中，现场施工人员发现地质情况逐渐发生了变化，由原来的黏土地质逐渐变成了松散的砂土地质，一直到基坑深度10米以下才又恢复成了黏土地质。如图1所示。

图1 地质分布情况

该基础在旋挖钻机开挖过程中，随着钻头的不断深入，5～10米的砂土层逐渐出现了坍塌的现象，并且坍塌的孔径随着开挖的进行逐渐扩大。如图2所示。

图2 砂土层坍塌情况和砂土土质

现场施工人员发现该情况后，立刻向项目部做了汇报，并且现场立即停止了旋挖钻机的施工。项目部得知这一情况后，立刻要求现场旋挖钻机从坑口附近移开，避免坍塌范围扩大，导致机械倾倒，造成人员受伤和机械损坏。同时项目部立刻联系监理、业主和设计进行多方沟通，并在现场进行计算，探讨可采用的措施。

现场经过施工、监理、业主和设计多方讨论，为了避免继续坍塌并保证基础受力等符合原先的设计要求，提出以下两套措施方案。

方案一：采用湿作业的方式。在基坑周围开挖泥浆池，选用高塑性黏土或膨润土制备泥浆，调整其比重、黏度、含砂率等性能指标，使用泥浆循环系统，用泥浆作为砂土层的护壁，采取泥浆护壁钻挖成孔灌注桩施工方法，避免砂土层坍塌。该方法需要开挖泥浆池，施工工艺较复杂，对周围环境影响也较大。

方案二：在已经开挖的基坑中采用素混凝土填充的方式，将5～10米深度的砂土层用素混凝土渗透进去，保证其强度和黏度，便于再次开挖成型，避免坍塌情况的出现。该方法对填充的素混凝土坍落度要求较高，为了提高混凝土的流动性、黏聚性，保证素混凝土和砂土混合的质量，要求填充的素混凝土坍落度达到180毫米。

经过综合讨论和权衡利弊，最终决定采用方案二填充素混凝土的方式，并且要采取相应措施，保证素混凝土能很好地渗透入砂土层，并且要便于再次开挖，我们采用以下措施。

（1）选用自密实混凝土。为了保证素混凝土能够很好地与砂土层融合，不仅要采用坍落度高的混凝土，而且要使用自密实混凝土，使其在自身重力作用下，能够流动、密实，能够完全填充入砂土层的空隙，同时获得很好的均质性，并且不需要附加振动。

（2）为了方便基坑再次开挖，避免时间过长素混凝土完全凝固成型后，混凝土强度过高而导致开挖难度加大，我们必须缩短等待混凝土凝固的时间。经过理论计算和现场试验，确定了素混凝土填充24小时后开始再次开挖。图3为混凝土强度与温度和龄期增长曲线图。

图3 混凝土强度与温度和龄期增长曲线图

确定施工方案并通过现场施工、监理、业主和设计多方确认后，开始填充素混凝土6米3，填充完成24小时后，等素混凝土充分地渗透入砂土层后再次使用旋挖钻机开始基坑的开挖。在开挖的过程中，钻头达到5米深的砂土层后，要时刻关注钻头的情况，检查基坑的砂土层是否出现坍塌的情况，时刻关注砂土层基坑内径是否有因坍塌而出现扩大的情况。通过多道程序的把关，顺利完成了砂土层的开挖，施工期间没有再次出现坍塌的情况，并最终安全开挖到设计深度，完成基础开挖施工。

通过此次基坑砂土层坍塌再处理的施工措施，不仅锻炼了我们解决问题的能力，更从整个采取措施解决问题的过程中总结提炼了基础施工中施工安全管理突发情况应急处理的一套方法。结合国家电网公司“四个再”的要求，扎实深入地开展现场安全管理工作。

“再学习”。现场施工人员，不论是管理人员还是操作人员，要清楚了解施工各个过程中存在的危险源并知道应该采取的相应措施。如在基础施工过程中就要重点关注深基坑施工这一重要危险源，清楚知道作业指导书中采取的安全防护措施。提高安全管控意识及能力，尤其要确保每个作业点都有“明白人”。

“再反思”。通过研究本次桩基基坑开挖过程中出现砂土层坍塌并迅速采取相应应急措施，保证施工现场人员与施工机械安全的处理过程，从中吸取经验教训，总结提高。通过解决此次砂土层坍塌问题，提高了我们及时发现隐患、迅速处理问题的能力。在现场出现问题隐患的时候，一定要第一时间报给项目部，由项目部联系监理方、业主和设计方，通过现场讨论或应用现代化通信技术，如微信视频的形式，进行多方讨论沟通，及时解决现场出现的问题。

“再排查”。每一个施工人员都应该提高安全责任意识，积极主动去发现现场存在的变化及问题。要深刻地认识到施工现场不光是要按图施工，更要懂技术、有经验，施工前一定要坚持图纸会审的制度，同时在施工现场要能够发现现场与设计图纸有出入的部分，因为施工过程中安全、质量问题往往就出现在这些与设计图纸不一致的部位，我们一定要重点关注。

“再推动”。现场施工项目要配合好公司落实国网公司12项配套政策，建立安全保证机构，增强人员能力和安全意识，加强现场施工机械设备的安全管理，明确各施工人员的责任。现场安全不仅是现场管理人员的责任，更需要每个现场人员都积极主动参与到现场安全管控的每个环节，要像动车组一样每节车厢都有安全管理的动力和意识。只有施工现场人员都参与到安全管理中来，才能更好地确保每个作业点安全可控，杜绝人身伤亡事故的发生。