建筑深基坑土方开挖施工安全控制

张龙

（山西省安装集团股份有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

霍州市国盛能源有限公司100MW 光伏+农业+林业发电项目，本工程为综合泵房基坑开挖工程，开挖深度为4.41m，面积约为50m2，属于危险性较大的深基坑工程。

1 土木工程深基坑土方开挖施工工艺的研究背景

随着改革开放的不断进行，我国的社会主义市场经济已经得到了明显的发展，而且人口的数量也在变得越发庞大，在这样的环境与背景之下，建筑行业也得到了蓬勃发展。在整个建筑行业的实际发展过程当中，应当针对所出现的问题进行较为详细的分析，使得建筑空间的使用更加高效。为了使这一问题得到解决，建筑和城市的地下空间发展就会变成当下研究的主要内容，正是因为需要不断地加大空间的利用率，所以各个地区在对城市进行建设与发展的过程当中，深基坑工程项目的数量也得到了明显的提升，广泛的应用于各大地形上与地下建筑的建设过程当中。如果想要使得深基坑的施工工程质量以及施工工程的效率得到保障，就必须要对开发工程的整体质量做出保证，所以施工单位在实际的施工操作中最为主要的，就是对即将施工的工程特点以及施工工艺进行有效的分析[1]。尤其应当对可能发生的问题进行有效的预测，并且对相应的问题提出与之对应的解决方案和解决措施。

2 深基坑开挖施工顺序

首先要做好基础周边条件的调查，以确保未来的工程运用符合现实需求。为制订实施计划而开展的工作，以及在相关监管机关的运作下，使得项目的品质得到有效控制而开展的工作。按照计划指示，所有的建筑工作都可以扩展到任选的地板上。各项施工方案的编制工作均需按照有关标准进行。因此，要对各类施工操作的顺序进行合理的管理，避免各类工程的执行模式之间出现冲突，进而实现各项措施的高效配合。在进行深基坑施工时，要注意以下3 个方面：①在进行挖掘时，按照已制订的工程计划，进行分段、分层开挖。在一次浇筑完成后，为了保证上部支架不能完成或混凝土不能满足规范的要求，必须在浇筑过程中，对其进行加固处理[2]。在此期间，还要注意天气变化，比如在雨天停止施工。②在工程开始之前，首先要确定好斜面的位置，再按照工程进展，将其标定出来，这样才能更好的控制其标定范围及挖掘的深度。避免在开挖的过程中出现开挖过多或者开挖的深度不足等问题。③在深部清淤，边角及难以进行机械挖掘的区域，必须配备充足的人力，以保证工程的安全性。此外，当基坑挖到最下面时，要特别小心，不要碰到基坑。另外，在开挖的时候，必须确保挖掘机不会撞上土桩的顶部。深基坑开挖示意图如图1 所示。

3 建筑深基坑土方开挖施工难点

3.1 现场环境复杂

城市中的建筑大多分布于城市区域，施工场地的周围分布着大量的建筑物、市政道路和桥梁等结构，同时施工场地的土壤中还分布有市政给排水管网、燃气管网和输电线路等地下设施。在进行基础工程施工时，若盲目进行基础工程施工，不仅会对周边房屋、构筑物的稳定及正常使用产生不利的后果，而且还会将地下设备挖坏，给工程施工带来巨大的经济损失；如果把天然气管道和输电线路给开挖破坏，也会带来很大的危险，很容易引起天然气泄漏和人身触电等危险。

3.2 工程机械多

为了赶上工期进度，为了防止建筑基础施工时间过长、成本上涨，以及工程无法按时完工交付，会在现场部署很多的工程机械，用增加机械设备的数量来提升工作效率，尽管已经获得了明显的成效。然而，因为现场的机械设备太多，这就给施工组织能力带来了更高的要求。如果没有合理的管理，就会导致机械设备的作业半径不够，相互干扰等问题，从而影响到基坑土方开挖作业的顺利进行。

3.3 支护结构复杂

在建筑物的基础上，采用了多种类型的支挡方式，如钢支撑，喷锚网，钢板桩等；在地下连续墙等方面，各种支护形式的功能效用、作用机制以及应用范围都有很大的差别，因此，必须要以项目的具体情况为依据，才能做出正确的选择，以免因为盲目的选择而造成安全隐患。但由于采用单一的围护方式，其自身的缺陷也很大，很多时候，围护效果都不够好，且有一些危险因子；所以，必须要有各种不同的支护方式，才能保持基坑的稳定性和安全性[3]。

4 基坑开挖安全控制

4.1 施工安全保障措施

具体措施如下：①工人入场前必须进行三级安全教育，经考试合格后，方可进入施工现场。所有人员进入施工现场必须戴合格安全帽，系好下颚带，锁好带扣。②土方开挖必须严格按照施工组织设计和土方开挖方案进行。③开挖深度超过1.5m，应设人员上下坡道或者爬梯，以免发生坠落；开挖超过2m，必须在边沿设立1.2~1.5m 高护栏杆。④危险处，夜间应设红色警示灯。⑤任何人严禁在坑底休息，基坑上口周边必须设立挡水台和排水沟，确保排水畅通，保证边坡的稳定。⑥夜间挖土时，施工现场应有足够的照明。⑦基坑施工中，施工人员要经常注意边坡是否有裂缝，一旦发现裂缝，立即停止施工，待处理和加固后才能进行施工。⑧开挖土方时，应有专人指挥，防止机械伤人或坠土伤人。挖土机的工作范围内，不准进行其他工作，挖土中发现管道、电缆及其他埋设物应及时报告，不得擅自处理。⑨基坑周边3m 以内不得堆土、堆料、停置机具。⑩挖土应自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土。⑪基坑上下应先挖好阶梯或开斜坡道，采取防滑措施，禁止攀边坡上下。⑫每日或雨后必须检查土壁及支撑稳定情况，在确保安全的情况下继续工作。⑬机械挖土，启动前应检查离合器等，经空车试运转正常后再开始作业，机械操作中进铲不应过深，提升不应过猛。机械不得在输电线路下工作，应在输电线路一侧工作，不论在任何情况下，机械的任何部位与架空输电线路的最近距离应符合安全操作规程要求。机械应停在坚实的地基上，如土方过差，应采取走道板等加固措施，不得将挖土机履带与挖空的土方平行2m停、驶。运土汽车不宜靠近土方平行行驶，防止坍方翻车。⑭配合拉铲的清坡、清底工人，不准在机械回转半径下工作。⑮向汽车上卸土应在车子停稳定后进行。禁止铲斗从汽车驾驶室上空越过。场内道路应及时整修，确保车辆安全畅通，各种车辆应有专人负责指挥引导。⑯清坡清底人员必须根据设计标高作好清底工作，不得超挖。如果超挖不得将松土回填，以免影响土方的质量。⑰土方开挖时，两人操作间距应大于2.5m禁止酒后作业，严禁嬉戏打闹，禁止操作与自己无关的机械设备。

4.2 注重基坑施工管理

因为深基坑工程具有施工内容复杂、施工难度较大等特征，在进行深基坑施工作业时，为有效避免因深基坑施工安全而引发的安全事故，已意识到安全监理工作的重要性，因此要求工程管理者在施工管理活动中全面了解与掌握施工现场的实际情况，做好管理工作，不断加大安全监督力度，以确保施工的安全性。针对深基坑施工阶段所会运用的施工机械设备，管理人员应依据相应的作业要求来展开严格检查。针对深基坑挖土作业，需进行精确测量，一旦发现其中存在偏差问题，需在第一时间内督促返工。另外，施工单位还可通过动态监测制度的运用，来对深基坑工程施工全过程展开动态监督，发现一个问题便处理一个问题，保证把深基坑工程施工的各个安全隐患扼杀在未发展时期。由此可见，在深基坑施工阶段，施工单位通过开展合理、科学的施工管理，不但可以显著提升现场管理的整体水平，而且还可显著降低安全风险事故出现的可能性。基坑开挖方法如图2 所示。

图2 基坑开挖方法

4.3 基坑支护

建设基坑施工过程中，由于施工扰动、地表水和地下水渗透等多种因素的共同作用，导致了建设过程中发生坍塌等重大工程事故，给建设带来了巨大的安全隐患。为此，为了确保施工的安全性，必须按照“先支后挖”的设计思路，结合实际施工条件，预先选择好基坑的支护方式，并在施工过程中进行相应的支护工作，以确保施工过程中的安全性。同时，要充分了解不同类型的围护结构，如锚喷网片、钢板桩等。

（1）在锚喷网架的建设过程中，要事先准备好合适尺寸的带螺纹的钢条，将钢条拉直，清除表面灰尘和锈迹，并涂上一层防锈漆，采用联结节将每一节的锚条联结在一起，并在其轴心上设置几个定心装置。然后，在斜面和岩层上的特定部位，钻孔，孔径和孔深要比锚杆直径和长度稍大一些，清理孔底的杂物，将锚杆放置到位，达到一定的暴露长度，再注入水泥浆，放置一定的时间，等待水泥浆的形成；对其余的土钉，反复进行以上工序。最后，在暴露出来的土钉上，用铅线将钢筋网捆绑起来，并在其上分几次对其进行喷浆，并将其碾压平整；在表层达到一定的强度后，才能进行喷射锚网法的施工。

（2）在钢板桩的建设过程中，需要事先准备好带有锁口的冷弯型钢或者热轧型钢，对其进行检测，看看有没有变形，有没有连接锁口的腐蚀，对弯曲的型钢进行矫正，对锁口处的腐蚀进行清理，对有腐蚀的锁口或者变形过大的型钢进行替换。在型钢前处理好之后，施工人员按照顺序，将钢板桩打入各个桩位，并着重对有无咬口脱缝、打入深度不足等问题进行了重点检测。如果出现咬口脱线，则应在其开口处进行补钉。如钻进深度达不到标准，则需要采用拐弯桩来绕过障碍，同时还要对钢板桩的竖直度进行检测，看是否有偏差超过标准；可将桩体拔出一定的高度后再捶打，以矫正桩体。在基坑回填阶段，施工人员可采用冲击拔桩、精力拔桩或振动拔桩的方式，将先期打下的钢板桩依次拔出，将其表面灰尘、污渍进行清理，以备后用[4]。普通锚杆挂网喷射混凝土结构如图3 所示。

图3 普通锚杆挂网喷射混凝土结构

4.4 提高施工人员专业技能

由于深基坑工程较为复杂，因此对参建人员提出了较高要求，不但需要施工人员具有专业的施工工艺，同时还应具有较强的专业素养，进而可以在进行深基坑操作时更好地应对突发情况。即便在深基坑工程施工环节出现问题，施工人员自己便可依据问题出现原因，来运用可行对策对其进行妥善解决。鉴于此，在深基坑工程施工阶段，施工单位应不断提高施工人员的综合素养，定期为施工人员开展专业、系统的教育培训活动，通过培训活动的开展，他们可以了解与掌握当下最为先进的施工工艺与施工理念。同时，在教育培训活动结束后，施工单位需对施工人员进行严格考核，明确他们在培训活动中的知识接收程度，其中只有考核成绩合格的人员，才能上岗工作；不合格人员则应再次参加培训，直到考核成绩达标。施工单位通过运用此种手段，可构建一支综合素养较强的施工队伍，从而在根源上提升高层房建深基坑施工的整体质量[5]。

5 结语

深基坑开挖施工技术在建筑工程中发挥着十分重要的作用，其施工质量在一定程度上决定了建筑工程的使用性与安全性。施工单位应严格依照设计标准落实各项安全控制技术措施，从而显著提升深基坑开挖质量。