摘要:本文首先探讨地铁深基坑施工风险等级,风险等级的确定以施工条件为依据。然后讨论测量监控要点,要选择合适的测量方法,制定合理的监控报警值。接着分析开挖阶段安全问题控制要点,实施分段开挖的施工方案,开挖工作要在规定的时间内完成。之后讨论混凝土模板支撑工程安全施工控制要点。最后分析的是降水安全问题控制要点。
关键词:地铁;深基坑施工;安全控制;风险等级
一、地铁深基坑施工风险等级
地铁深基坑风险分为三个等级,一级风险指的是基坑周边环境条件十分复杂,存在十分严重的破坏后果,基坑的深度大于12米,而且工程地质条件也十分复杂,地下水水位很高,会对施工产生十分严重的影响。二级风险指的是施工场地周围的环境条件比较复杂,也存在着十分严重的破坏后果,基坑的深度在6米到12米之间,对于施工而言,工程地质条件比较复杂,地下水位比较高,会对施工产生比较严重的影响。三级风险指的是施工场所的周边条件很简洁,不存在严重的破坏后果,基坑的深度不大于6米,地下水位很低,几乎不会对施工产生影响[1]。当前我国各大城市的深基坑都有很多相同的特点,一是深基坑与周边建筑的距离越来越小,这是因为国内城市化进程在不断加快,城市开发和改造的速度十分快,建筑物越来越密集,因此基坑的施工面积就十分有限,常常需要紧贴周围重要建构筑物,包括低层民宅、超高层建筑、隧道、地下管线等。如果存在设计不当或者是施工不当的情况,就会对周围的建构筑物产生一定的破坏作用。另一个特点是深基坑工程施工深度越来越大,这是因为城市的发展要求更大程度地开发地下空间,对基坑深度提出了更高的要求,例如某地地铁车站基坑深度已经达到25米,深入地下承压水。
二、测量监控要点分析
深基坑广泛出现于城市的轨道交通、各种类型的房屋建筑、地下结构、桥梁等工程项目。一般情况下基坑开挖深度超过5米(包含5米)就算是深基坑,在某些情况下,比如施工场地的地质条件十分复杂,或者是地下管线十分复杂,又或者是会对毗邻建筑产生影响,这类项目的基坑工程都可看作是深基坑工程。深基坑施工过程中要特别重视安全问题,良好的测量监控手段很大程度上可避免施工安全问题的出现。在制定监测方案时要保证考虑全面,根据需要完成的工作确定监测项目,全面布置测量点,选择合适的测量方法,制定合理的监控报警值、规划监测的频率,编制完善的报告制度。完成上述工作内容,要保证满足基坑变形控制的设计要求。监测网的建立亦要符合设计相关要求,实现对施工全过程的监测。此外,良好的监测条件能够较大程度的完成对施工任务的指导,进而确保深基坑施工过程的安全。监测的内容主要包括围护桩(墙)位移、坑外地表沉降、支撑轴力、地下水位、施工场地周围的重要建构筑物及地下管线变形等,此外还应时刻关注坑底是否出现过大隆起、围护桩(墙)是否出现过大踢脚变形等不良现象,结合支撑轴力的变化情况合理地调整施工方案。在基坑开挖之前,要做一次覆盖全面的测量工作,测得各项指标的初始值,对于每一项指标的测量不能少于两次[2]。
三、开挖阶段安全问题控制要点分析
到了正式开挖的阶段,施工要按照设计要求进行,实施分段开挖的施工方案,基坑开挖到底后及时浇筑底板。在挖每一区段基坑时,需要分层、分段开挖,这个过程要在规定的时间内完成,及时做好支撑工作,严格控制基坑无支撑暴露时间。开挖车站端头井的工作中,要做好对撑工作,之后才能进行斜撑范围内土方开挖,最后完成其余土方开挖工作。在进行斜撑范围内的施工任务时,要做好分层分段的安排,以基坑角点为基准,架设安全性能高的支撑结构,严禁超挖,当层支撑底标高和设计基底标高是开挖工作需要重点关注的指标,分层开挖的每一层开挖面标高都不能低于这一指标。基坑开挖过程中,要控制好基坑纵向放坡,保证其坡度小于安全值,在施工过程中要进行必要的人工修坡工作,要避免纵坡长时间暴露在空气中,也要避免纵坡受到雨水的冲刷,为此要采取有效的保护措施,避免出现纵向滑坡的情况。除此之外,围护结构渗漏、坑底涌水可能引发安全事故,为此,在施工过程要密切关注基坑渗漏情况,及时采取封堵、反压等措施。
四、混凝土模板支撑工程安全施工控制要点
混凝土模板支撑工程是地铁深基坑施工的重要内容,如果搭建的高度是8米以上,搭设的跨度是18米以上,那么施工的总载荷会达到15kN/m2,此时集中线载荷的值也会超过20kN/m2,要构建良好的承重支撑体系,将该体系用在安装的满堂钢结构支撑体系中,此时每一个承受单点的集中载荷会达到700kg以上。图1所示为混凝土模板支撑结构图。选择的支撑模板立柱材料必须要符合使用要求,在立柱的底部要使用厚度不小于4厘米的垫板,禁止用砖充当垫板[3]。保证模板纵横方向有良好的稳定性,确保立柱的间距符合标准,如果立柱施工完成后这些指标不符合规定,必须要返工处理。在施工过程中,要保证材料堆放均匀,不能出现集中堆放的情况,在施工方案中有对载荷的明确规定,要严格遵守这些规定。
图1 混凝土模板支撑结构图
五、降水安全问题控制要点
在开展钻孔作业的过程中,要做好对钻机的检查工作,确保钻机能够按照井点位置完成就位,将位置偏差控制在合理的范围内,一般不得大于10厘米。要检查好承包商的钻孔施工记录,成孔施工时要保证成孔质量,将垂直偏差控制在合理范围内,同时确保成孔深度符合要求,要比设计深度至少多0.5米。当这些工作都全部确认完成之后,方可以开展下一步施工作业。成孔后需做好洗井的检查工作,确保沉渣完全清除干净,达到能够抽出清水的标准。在选择抽水设备时要以井深和排水量为依据,保证扬程和抽水量符合要求。保证抽水泵的电缆线不存在破损问题,确保水泵的各项控制系统能够正常稳定的工作。将抽水设备安装完成之后,要先进行抽水试验,将抽水压力值、抽水量和水位值记录完整。抽水过程要检查含沙量情况,如果含沙量过高,应该停止抽水工作,进行详细的检查。这是因为此时继续抽水极有可能导致地面产生过大的变形。图2所示为深井提水原理图。
图2 深井提水原理图
总结:一般情况下,城市轨道交通地铁车站的建设位置是城市交通主干道路的地下,在这些区域内,建筑房屋比较密集,地下环境也十分复杂,这就意味着深基坑施工安全问题多,施工风险大。作为现场的安全责任人员,应该对工程安全问题有全面的掌握,也应该制定相应的预防措施,避免安全事故发生。
参考文献
[1]杨雪韵,王伟,董有翔.基于个体综合风险分析的地铁深基坑风险云图研究[J].科技风,2018(35):125.
[2]张志铖,路庆保.某地铁车站深基坑工程施工对基坑本体及周边环境影响探讨[J].工程建设与设计,2018(21):9-12.
[3]张录.地铁深基坑施工安全问题及控制要点[J].科技展望,2015,25(11): 44.
论文作者:叶跃鸿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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