基坑支护工程施工安全措施探析

阮春晓 （安徽省核工业勘查技术总院，安徽 芜湖 241000）

1 工程概况及基坑支护方案选择

1.1 工程概况

本文选择的工程为芜湖繁昌碧桂园工程，该工程基坑面积约41000m，周长约1350m。该工程场地北侧、东侧标高取18.90m，其余侧场地标高取15.50m。基坑底板顶标高分别为11.10m、11.50m、12.00m、12.50m，基坑挖深为3.50m～7.40m。

该工程基坑支护工程设计的开挖深度在3.50m～7.40m之间，为了确保施工安全和工程质量，基坑支护工程需要具备以下要求：

①确保基坑支护结构周边的建筑物、地下市政管线等的安全。

②确保工程主体地下结构的施工空间。

③综合考量基坑周边环境和地质条件的复杂程度等因素，取坑周附加荷载q=15kN/m，基坑安全等级取二级，重要性系数r0=1.00。

1.2 基于施工安全的角度，确定施工技术方案

在进行基坑支护设计、施工以及开挖的过程中必须要综合考虑施工现场的地质状况以及周边环境要求，同时还要根据工程支护结构使用要求和季节性变化对于施工的影响等因素，在综合考虑以上因素的基础上，该工程ABC、EF区段采用1:1放坡+土钉墙支护形式；其余区段采用1:0.6放坡+土钉墙支护形式，坑内高差部位采用1:1放坡+挂网喷混凝土支护形式。在此基础上基坑顶部必须严格按照安全要求设置护栏。

2 基坑支护工程施工过程及安全措施

2.1 基坑支护工程安全及措施

本工程主要采用土钉墙施工方法。为确保施工安全，整个工程必须严格按照施工流程进行，具体如下图所示。

具体的施工流程

①首先要进行土方开挖：根据工程概况进行分层开挖、分层支护，要求上一层作业面的土钉和混凝土面层施工完成70%之后才可以开始下一土层的施工。

②修正边坡施工：整个施工过程严格按照自下而上的原则进行分层施工，完成土方开挖作业后，要及时对坡面进行整理，确保坡面平整（误差保持在±20mm左右），然后要将坡面的虚土清理干净，方可开始喷射混凝土支结构。

③边坡修正自后开始制作和安装土钉，成孔过程使用专业钻机设备，配备普通的螺纹钢筋（Ф18），注浆管和普通钢筋锚杆同时进入孔洞，同时要与底部保持一定的距离。

④注浆作业：根据工程设计要求，浆液使用42.5级的普通水泥砂浆，水灰比严格保持在1:0.4—1:0.5之间，注浆过程中压力不能超过0.6MPa，在注浆时如果出现返浆现象要及时停止注浆作业。

⑤钢筋网安装：钢筋网为单向双层，规格为￠6.5mm，@200×200，绑扎固定要严格确保网格误差控制在±l0mm之间，每侧边的搭接长度要大于200mm，如果需要焊接，则长度虚超过钢筋直径的10倍以上，并使用Ф14的螺纹钢作为加强筋，同时确保坡面和钢筋网之间的间隙不超过20mm。

⑥混凝土喷射施工：完成了坡面钢筋网安装之后，要及时进行混凝土喷射施工，使用C20等级的混凝土材料，喷射厚度控制在10cm左右。在喷射过程中，基坑顶部边缘的作业需要向上翻浇，边缘喷射宽度不小于150cm，当然在具体喷射施工过程中可以根据施工现场的具体情况适当调整设计尺寸，在喷射之前要设置倒坡，这样可以避免水进入基坑，严格确保地面排水顺畅。

⑦完工后的养护：完成整个施工流程之后，需要及时地进行施工养护，等到混凝土凝结后对缓凝土面层进行喷水养护，每天确保三次以上的喷水养护，如果施工现场温度小于5℃，则禁止喷水养护。

2.2 基坑支护工程安全检测及质量检验

2.2.1 质量检验与控制

①土钉墙施工对于施工条件有严格的要求，所以在施工之前，施工方要对现场的地质条件、地形地貌等环境有全面的了解，严格根据施工设计要求，及时分析出可能影响边坡稳定性的影响因素。设计方必须要及时地根据现场条件向工程施工方提供设计计算文件，施工方根据设计计算文件对照实际情况，然后根据施工现场环境状况、设计要求、工程需求等制定具体施工方案，为确保基坑支护工程质量做到防患未然。

②要严把材料质量关，对工程中所使用到的水泥、钢筋、混凝土等材料严格把关，所有进场材料都必须要配备生产合格证、出厂合格证、质量检验报告，同时施工方要派专人对施工材料进行抽检和统一管理。

2.2.2 安全检测与验收

塌陷是基坑支护工程最常见的安全事故，出现这种问题大多是因为水和基坑周围受扰所造成的，所以在基坑开挖和基坑回填之前这个阶段，必须要设立监测点，及时观测施工现场地下水位变化、周围建筑物以及支护结构变形情况，如果发现异常情况要及时停工处理。

土钉墙施工质量检验表

其次，该工程采用的是土钉墙施工方法，这种施工工艺必须要加强对主控项目以及一般项目的检查，严格确保施工质量和工程安全。土钉墙施工中质量检验相关要求，见上表所示。

2.2.3 基坑位移安全监测监控

基坑支护工程施工对于环境的要求非常高，现场的任何环境都会影响施工工艺，所以在施工过程中要及时对基坑位移变化情况进行监测。在整个施工过程中，使用对应监测设备对各个工序流程中基坑产生的变形位移、动态沉降等数据进行安全监测，对比允许误差，如果超过允许误差，要及时地进行反馈和修正。

为了确保安全监测的时效性，要在基坑周边甚至一定数量的观测点，实时观测基坑顶部、周围土体沉降位移和变形数据，同时还要实时关注基坑顶部周围建筑物的沉降变形和位移数据。确保在进行分层开挖支护的过程中，周围建筑物、基坑顶部土体等结构的位移不超过28mm。上下深度变形位移最大不超过25mm。

监测过程要严格按照基坑类别、开挖深度和浇筑后时间进行，通过监测确保基坑不发生超出允许误差值的变形位移时，方可适当地降低监测频率。

2.3 做好基坑安全防护

基坑安全防护是确保基坑支护结构施工安全的重要环节，在进行第一阶段土方开挖前，需要在基坑周边设置临时性的防护栅栏，确保施工现场人员安全。第二层土方开挖，则需要在基坑上方设置安全警告标志和正式性的防护栅栏。

同时要结合工程需要落实好安全应急措施。在基坑开挖之前在施工现场准备一定数量的应急钢管、型钢以及打设土钉等设备，如果施工过程中一旦发生意外情况，可以根据实际情况使用补打土钉、卸土、回填或者设置临时支撑架构等应急措施，同时要根据土方开挖量在现场要准备一定数量的麻袋或编织袋，以备应急之需。

3 结论

基坑支护工程安全施工对于提升工程质量尤为重要，在具体施工过程中要严格按照施工流程进行，每一个环节都要严格落实安全生产责任，当然除了上面提到的注意事项，在施工过程中每天还要及时收集气象信息，一旦出现可能危及到施工安全及人身安全的恶劣天气，要及时采取防护措施，确保工程和人身的安全及保证工程按计划进行。尤其需要注意在基坑开挖过程中，必须要实时地进行安全观测，特别是在临近坑底位置的施工阶段，要派专人密切地关注数据变化频率，如果基坑周边建筑物、基坑顶部位置超过允许误差值，要及时地停工进行修正，通过土方回填或是在破前堆载土方的方式来确保基坑结构稳定安全，及时根据施工现场的实际情况，采取有效措施，全方位确保基坑支护工程的施工安全。