黄谦,熊饶林
(南昌路兴交通工程监理咨询有限公司,江西 南昌 330000)
边坡滑坡是山区公路尤其是软弱地质条件或频繁发生超强度降雨的一种常见的公路边坡工程灾害,具有突发性、破坏性的特点,威胁公路安全运行和沿路人民群众的财产和生命安全。治理公路滑坡是公路建设、维护和管理的一个非常重要的任务项和技术环节。在公路滑坡治理中,常应用防滑桩技术,但同时也意味着相关坡体正处于滑坡风险中,对防滑桩安全施工提出了挑战。因此,防滑桩施工过程中采取安全隐患排查识别与防范控制技术,具有重要的工程应用和安全管理意义。本文案例工程在防滑桩施工过程中采取了一系列的安全隐患排查识别与防范控制措施,本文基于该工程实践,对相关安全隐患排查识别与防范控制技术进行梳理和阐述,为同类防滑桩工程施工应用提供技术参考。
案例公路是一条省级公路,在2017年6月的一次公路运行安全检测中,发现在K210+350—K210+670路段的左侧边坡的三级中间位置已经发生裂隙。虽然当时这些裂隙并非十分严重,但在接下来的7~10月间该地区经常发生的强降雨的冲刷考验下,其引发边坡滑坡的风险性仍然不可低估。在后续的风险排查中,在K211+937—K211+079路段又发现了边坡锚固注浆发生穿孔病害。经技术部门对两处边坡病害的技术评估,确定有必要对两处存在边坡病害的路段开展边坡工程治理,以消除安全隐患,确保路段防护和通行安全。为此,公路管理部门对该公路的相关区段开展了边坡防滑桩整治工程。
(1)提前制定防滑桩施工中的风险管理方案以及有关注意事项。
(2)对施工周围环境进行调查,办理各种保险。
(3)编制高风险子项目的专项建设操作方案,经论证和批准以后,方可施行。
(4)参建的特殊工种人员,一定要持有相关资质证书上岗,其他参建人员在上岗前亦应接受工前现场培训。
(5)强化材料监管,严把质量关,严控进场前质量,杜绝不合格材料和结构部件用于建设工程中。
(6)在整个工程项目的施工过程中,对各个环节有可能存在的风险随时跟踪监控,并预测风险演化趋势,对有可能存在的工程风险给予超前识别、分析、评估、预警,以制定相应对策。
防滑桩工程存在严格的技术和工序设计要求,防滑桩施工操作与场地状态、环境气候、人员装备等诸多要素相关联,其间每一个环节发生质量和安全问题都会影响或构成工程风险。因此防滑桩施工过程中的安全隐患的排查和识别,应严格依照工序环节,分阶段、按工序体系开展排查和识别。工程经验也不断证明,基于工序进行层次分析,能够使施工风险排查和识别更系统全面,更贴近工程保障需要,更易于工程实施。基于防滑桩施工工序的隐患排查环节序列具体见表1所示。
表1 基于工序的防滑桩施工隐患的排查环节序列表
工程隐患LEC估测方法是一种工程隐患防范重点的预估测分析和管理方法,该方法基于通过特定的数理模型,对相关隐患管理项开展分值计算,从而预估揭示出相关隐患管理项在整个隐患系统中的排位状态,分值靠前者,则为工程隐患识别控制过程中需要重点关注、识别和控制的风险项。LEC估测模型计算公式:
式中:D为所评估项目的风险性;L为事故规律或风险性高低;E为人员在风险环境中出入的频繁程度;C为事故可能导致的损失后果。
案例工程在防滑桩施工风险识别和管理过程中,运用了LEC估测法对表1所列举的工程风险项进行了预估分析计算,其中估测分值较高的风险控制见表2所示。
表2 案例防滑桩工程隐患控制管理LEC法估测结果
从表2可以看出,参建人员工程风险教育与防护措施、人工挖孔、机械挖孔、挖方移运清理、模板及护壁筋加工等工序风险项的评分均在70分以上,属于高风险控制项。因此在这几项工序的施工过程中尤其要加大风险排查、识别和控制力度,发现隐患必须立即按规定给予整改。
案例工程防滑桩施工过程中,加强隐患防范,实施了如下监控措施。
引导和督促施工方注意防范工程安全隐患,尤其是加强工程一线的作业管理,在施工工序中规范操作、分析识别隐患苗头,发现问题及时处理。在一线施工中加强工程风险控制管理,较有成效的方法是尽可能详细规定施工流程和操作技术要点。案例工程在人工挖孔环节规定约束如下:
(1)在施工之前,制定好施工技术方案,严格执行相关安全技术规范,并由负责人签字;准备好所需的设备和材料;掌握管道、地下管线及构筑物的空间状态及分布;检查附近环境,注意高压电线、滑坡体、振动源等。项目部开展技术交底,保证专业人员能够依照施工流程和安全规定开展施工。
(2)规定不在极端天气或气候急剧变化条件下施工,不在雨水入渗严重的条件下施工。遇到高水位作业环境,施工前应采取排水或降雨措施。施工过程中偶然遭遇短时强降雨,应密切观测降雨量之与现场坡体的影响,如果条件许可,应尽可能采取措施阻拦控制地表水入渗滑坡体。
(3)孔口处应配置锁具,且混凝土护壁必须严格依照施工技术规范开展。发现孔位偏差、塌孔等情况,应及时进行技术分析和处理,桩孔异常的,在经技术分析认定属于安全范围内和防范保障措施到位的情况下,方可继续施工。
(4)孔口板垫的长度应高出1.0m,宽度不低于30.0cm。
(5)当孔深大于5.0m时,施工前应测量有毒气体。在确认安全之后,即可开始下孔作业。
(6)在爆破施工时,需待爆破结束0.25h后,才能继续施工,以防止有害气体被吸入人体。
(7)钻孔深度超过10.0m时,必须选用机械通风装置,以确保井下有充足的空气。
(8)爆破施工须严格依照爆破操作手册开展,并做好孔口保护。
(9)施工过程中,周围配置安全标志、警示灯等警示标志,防止无关人员进入施工现场。
(10)加强机械性能和人机关系监控。禁止机械带病参与作业,机器操纵人员必须熟练操作设备,依规依流程操作施工。
4.2.1 专门技术组跟踪分析检测坡体地质安全状态
防滑桩项目施工不仅有施工自身引发的隐患,也有周围环境所带来的隐患。环境隐患一般是指滑坡及其周围地质对施工形成的危害,是对施工影响最大的风险。施工过程中,局部或大面积的滑坡极易导致人员和装备的重大伤害。为此,案例工程施工过程中尤其注重加强地质和滑坡体风险监测,指定专门技术组负责坡体地质分析检测,跟踪保障防滑桩施工过程的坡体安全。
4.2.2 给出边坡失稳风险控制措施
对于关键风险控制项,在满足一般安全隐患控制需求外,还应对工程设计、施工方案、现场管理措施等开展防范控制。
(1)采用挖空桩工艺,因为该工艺利于处理桩口标高大于设计桩标高的工程操作;
(2)采用分批跳槽开挖方法,间隔一个或多个桩,上一批桩浇筑混凝土工序完成以后,再对下一批桩进行开挖。
(3)采用静态爆破法或取芯钻孔防止振动。
(4)详细记录现场地质和桩坑结构状态,并由专业人员给予跟踪分析验证,确保工作面符合设计和安全规定。
4.2.3 对LEC高分值风险项给出风险控制措施
如前所述,案例防滑桩工程在隐患控制管理LEC法估测结果中,其高分值风险项就是构成该工程的安全风险控制的关键风险项。针对工程风险关键控制项,必须严格加强管理,该工程对施工操作的几个关键风险点特别做出了详细规定如下:
(1)护壁施工人员规定。即施工人员年龄18~35岁,身体健康,符合参与作业的资质,并能够自觉严格遵守工序规范。
(2)井下涉电作业安全管理规定。井下作业时,强调安全用电,应放置绝缘垫板或穿绝缘鞋,焊接操作中严格按规定接零线。
(3)护壁操作安全规定。开挖时应适时支护护壁,如果有渗水发生,及时采取有效措施进行孔壁隔离。护壁施工完成后,待护壁强度达施工需求后,才能开展继续施工。应在浇筑24h后拆去护壁模板。在每次施工之前,检查护壁、井壁,发现异常立即处理。在井口安装防滑装置,防止人员滑入井中;时刻监测挡护壁质量,一旦发现渗水、突起等异常情况,立即报告并采取有效控制措施。
加强地质和滑坡体风险监测,通过专业仪器和人员现场监测,确保滑坡超前预报,发现风险迹象,第一时间反应和处置。基于专业设备的现场基准监测控制网搭建技术要点:
(1)测量点布置。应布置不少于4个基准网点,各点间需有较好的通视条件,应配置在坚实的地表或构筑物上。基准参控点设埋选用取深埋混凝土桩方法实现,埋深不少于0.6m。测量点采取混凝土桩保护,测量点布置原则,采取分段布置,间隔距离控制在30~50m。对于显著失稳土体和重要构筑物应及时加密。依据现场状况对2处滑坡布置24个测量点。
(2)检测。通过监测装备对滑坡区段开展监测,明确形变监测点和监测网的平面坐标数据、高程或者空间相对移位值,以充分掌握滑坡形变规律并给风险预测提供根据。
(3)检测频率和周期。在检测初期应每天检测1次,在数据通过分析已稳定以后,可在每5~7d进行一次监测,遇地震、强降水等应适时增加检测频率。施工后期,间隔时间可随着支护工程的开展,适当进行延长,每月检测两次即可。
(4)数据处理。检测完成以后,对观测量点及时开展计算,以得到观测量点从检测开始到检测周期的总形变量和各观测量点的形变量。
本文结合工程实践,梳理介绍了防滑桩施工过程中安全隐患排查识别与防范控制等相关技术要点:介绍了公路边坡防滑桩施工安全的基本控制原则与要求;从基于工序的防滑桩施工隐患的排查环节序列和基于LEC估测法的工程隐患点排查与识别两个方面,阐述了防滑桩施工过程中安全隐患排查和识别应用技术;总结了案例工程所应用的防滑桩施工安全隐患的控制管理与保障措施。
案例工程基于工序过程,系统识别和控制防滑桩施工过程中的安全隐患,基于LEC估测法把握防滑桩施工过程中的主要风险隐患点,构建基于专业设备的现场基准监测控制网,一般性防范措施和针对性防范措施并举,应用专业设备,加强人员施工安全管理,其针对性的监控保障和超前的风险措施,可为同类公路边坡防滑桩工程安全施工管理应用提供参考。