福田区水务领域安全生产宣传基坑支护安全知识
时间 : 2020-12-16 19:16来源 : 福田区水务局
(一)相关名词解释
1基坑:为进行建(构)筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间。
2基坑周边环境:与基坑开挖相互影响的周边建(构)筑物、地下管线、道路、岩土体与地下水体的统称。
3基坑支护:为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。
4支护结构:支挡或加固基坑侧壁的承受荷载的结构。
(二)基坑支护主要类型及简介
1.基坑支护主要类型
2.基坑支护各类型简介
3.板桩式
板桩式适用于黏性土、砂性土和粒经不大于100mm的沙卵石地层,由于施工时打桩噪声大,宜用于远离居民区的施工当中。
(1)槽钢钢板桩
这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。
其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。
(2)钢筋混凝土板桩
钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达500m以上)的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。
钢板桩 钢筋混凝土板桩
4.柱列式
灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。柱列式施工噪音小,适于城区施工。
钻孔灌注桩围护墙是柱列式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。
钻孔灌注桩的特点:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别是在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。
5.地下连续
地下连续墙是远方基础工程在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,作为截水、防渗、承重、挡水结构。
地下连续墙特点:施工振动小,墙体刚度大,整体性好,施工速度快,可省土石方,可用于密集建筑群中建造基坑支护及进行逆作法施工,可用于各种地质条件下,包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构,工业建筑的深池、坑;竖井等。
6.自立式水泥土围护墙
水泥土围护墙 高压旋喷桩挡墙
(1)水泥土围护墙
水泥土围护墙采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。
水泥土围护墙特点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。
(2)高压旋喷桩挡墙
高压旋喷桩挡墙所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。
高压旋喷桩挡墙的特点:施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法
7.SMW工法
SMW工法亦称新型水泥土搅拌桩墙,即在水泥土桩内插入H型钢(拉森式钢板桩、钢管)等,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗
渗两种功能的支护结构的围护墙。
SMW工法支护结构的特点:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。
8.沉井(箱)法
沉
井法又称沉箱凿井法,在不稳定含水地层掘进竖井时,于设计的井筒位置上预先制作一段井筒,井筒下端有刃脚,借井筒自重或略施外力使之下沉,将井筒内的岩石挖掘出的施工方法,挖掘与下沉交相进行,直到穿过不稳定地层。
沉井(箱)法的特点:沉井结构由套井、井壁和刃脚三部分组成。套井(即锁口)是靠近地表预先作好的一段大于沉井外径1.5m左右的井筒,用以保护井口,安设导向装置和贮存减阻材料。沉井井壁就是井筒的永久井壁,应有足够的强度,并满足下沉所需的重量。一般为钢筋混凝土结构,壁厚1m左右,随沉井下沉不断在井口浇筑接长。刃脚位于沉井井壁最下端,多用钢材制造,刃尖角通常为30°,刃脚高3m,刃脚外半径比井壁外半径大100~300mm,以便下沉后在井壁四周形成一个环形空间。
沉井(箱)法适用于淤泥土、砂土、黏土、砂砾等土层。尤其适用于地下水位较高或者对周围的影响受到严格限制的环境。
(三)基坑支护涉及的危险、危害因素
1.基坑支护工程施工程序
一般包括挡土桩、止水桩、立柱桩、降水井,一、二、三、四道圈梁支撑梁,沉降位移变形观测,降排水,土方开挖外运,垫屋底板浇注,地下室浇注,支撑梁拆除等。
2.涉及的危险、危害因素
在挡土桩、止水桩、立柱桩、降水井施工阶段容易发生触电、物体打击、机械伤害、高处坠落等事故;在土方开挖外运施工阶段容易发生车辆伤害事故;土方开挖到2m深度以后容易发生高处坠落事故;土方开挖到较大深度时,容易发生漏水、位移变形引起坍塌事故;在夏季高温期间施工容易发生中暑事故;在基坑存续期间易发生高处坠落、其他伤害事故。
(四)基坑支护安全对策
1.预防物体打击
(1)对进场施工的所有桩工机械定期进行检查,保养和维护,特别是运动的部件必须确保安全可靠,性能良好。
(2)在高处修理机械设备和起吊重物时,下面严禁有人工作、停留和通过,地面人员必须站在安全距离以外。
(3)在起下钻杆(具)和导管作业时,操作人员与作业人员应紧密配合,行动一致,当突然发生跑钻(管)时,严禁作业人员抢插夹具。
(4)两人以上合抬机具重物时,应有人指挥,行动一致,进出道路上无明显障碍物影响。
(5)基坑支护周边2m范围内保持清洁,严禁堆放弃土、砖、机具、钢材与杂物。
(6)任何人都不准从高处向有人或经过的地方抛掷物料,工具物料要放置牢固,以防坠落伤人。
(7)作业人员应正确佩戴劳动防护用品。
2.预防机械伤害
(1)防护装置:基坑支护工程施工中所有桩工机械、空压机、注浆泵等机械设备的外露传动轴、转动轴、齿轮、叶轮、皮带轮、皮带等凡是人体能触摸的地方都必须安装防护罩(栏)封闭,防护罩必须有足够的强度和钢度,性能合格,安装必须牢固可靠,对可移式防护罩要用锁卡装置锁紧,以防松动,防护罩上严禁站人和坐上操作。
(2)施工中操作人员严格遵守各种工艺施工安全操作规程,手持工具应正确操作,做到“三不伤害”。
(3)挖掘机挖土等作业半径距离内严禁有人走动或作业,应有专人指挥。
3.预防高处坠落
(1)选用证照齐全合格的安全带、安全帽,并做到正确佩戴。
(2)在≥2m高处作业时必须系好安全带,戴好安全帽,安全带使用应垂直悬挂,高挂低用,并做到挂点牢固可靠。
(3)对1.5m~2.0m内准高处作业或物体上行走也应采取有效安全防护措施,以防作业人员坠落滑倒受伤。
(4)当基坑开挖深度超过2m时,基坑周边和上下走道必须安装高度不低于1.2m的二道防护栏杆,防护栏杆应固定牢靠。
(5)桩工机架上操作平台防护栏杆内不准两人以上同时作业,严禁作业人员在平台上休息。
(6)严禁在六级及以上强风或大雨、雾天从事露天高处作业。
4.预防坍塌
(1)基坑支护工程的支护设计(方案)必须由设计资质单位设计,并通过当地专家组的安全评审签字方可施工。
(2)基坑周边2m内不准堆放土方和建筑材料,2m外堆土高度不得超过1.5m,且不超过设计荷载值,严禁重型车辆在基坑周边行驰。
(3)基坑开挖施工时,项目部实行24小时的值班,时刻注意开挖过程中基坑的位移变形与漏水漏砂情况。
(4)基坑开挖应连续施工,尽量减少无支护暴露时间,尽可能避开雨季开挖,开挖必须遵循“自上而下,先撑后挖,分层对称开挖,严禁超挖”的原则。
(5)土方开挖过程中挖斗严禁碰撞立柱桩,降水井和支撑体系,机械开挖到基坑底标高前留有0.2~0.3m厚土层,由人工挖掘修整,保证土体的原状结构。
(6)钻孔桩、深搅桩和高压旋喷桩施工在浅部遇障碍物需要用人工清理,当孔深大于1.5m时,必须采用钢护筒、钢筋笼等安全保护措施。
(7)基坑开挖过程中遇到轻微漏水漏砂时,必须及时用水泥、棉絮、草包装粘土等进行堵漏,插滤网导流管,防止漏失增大。
(8)基坑开挖时,现场应配备2-3台高压旋喷或压密注浆设备,当发现漏水或漏砂严重时,必须停止开挖,迅速采用压密注浆方法在漏水或漏砂处进行快速注水泥和水玻璃止水堵漏,防止事态进一步扩大,确保基坑安全。
(9)雨季开挖,现场应配备足够抽排水设备,以便及时排除因下雨流入基坑内的积水。
5.预防车辆伤害
(1)所有进入场内机动车辆必须定期检查和维护保养,保持性能良好,驾驶人员必须持有与所驾驶车辆相符的有效驾驶证照,严禁违章驾驶、疲劳驾驶。
(2)进出现场大门应设有专人检查车辆情况,场内装卸设备、材料、土方和倒车时应设有专人负责指挥。
(3)未授权的车辆不准进入现场。
(4)任何车辆在场内行驶或移动设备材料时不得超过5Km/h。
(5)运出场的设备、材料、土方装车牢靠,严禁超高超宽超重,并设有专人对车辆进行冲洗检查合格后方可出场。
(6)现场道路布置合理、夜间照明应符合施工要求。
6.预防中暑
夏季施工应合理安排作息时间,避开中午高温、强太阳辐射时间作业,改善生活条件,提高睡眠质量,保持充沛的体力防止中暑。施工现场应备足茶水、绿豆汤,冰水,保证高温作业人员及时补充因汗水流失的水份,还应配备清凉油、风油精、人丹、十滴水、藿香正气丸等方便的防暑降温用药品。
(五)基坑支护安全管控
1.基坑支护安全技术措施
(1)基坑支护工程施工应依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120)、《建筑工程预防坍塌事故若干规定》(建质(2003)82号),《建设施工高处作业安全技术规范》(JGJ80)编制施工方案。当基坑开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程或开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程,还应组织专家对专项施工方案进行论证。
(2)基坑的土方开挖、支护、降水必须严格按照编制的专项方案施工。
(3)在基坑的有效影响范围内,不得堆放积土、料具等荷载。基坑开挖前应设置变形监测点,定期监测边坡的变形。对基坑影响范围内的建(构)筑物,还应设置沉降观测点。
(4)土方机械进场应进行验收,挖掘机司机持证上岗,挖土作业时,有专人指挥。
(5)垂直上下作业应设置隔离措施,光线不足的场所设置足够的照明,高处作业的人员,还应设置可靠的作业平台。
(6)基坑施工应设置有效的排水措施。
(7)基坑开挖过程中出现沉降、裂缝等险情时,应立即向有关方面报告。
2.基坑支护安全管理措施
(1)建立基坑支护工程施工安全生产管理组织架构。
(2)制定基坑支护工程安全生产、文明施工目标,层层落实安全生产责任制。
(3)建全各项安全生产规章制度与基坑支护工程施工安全操作规程。
(4)详细编制基坑支护工程施工的专项安全技术方案与生产安全事故应急预案。
(5)开工前由项目负责人或技术负责人对全体从业人员按类别进行安全技术交底和安全教育(培训),掌握安全知识,提高安全意识。
(6)对全体从业人员进行身体健康检查,对患有高血压、心脏病等疾病与生理缺陷的人员严禁录用,建立录用人员的花名册。
(7)开工前办理基坑支护工程施工的安全条件备案手续与工伤意外伤害保险,向当地建筑机械设备安全检测部门申报并及时对进场桩工机械进行安全性能检测,达到合格后方可开钻。
(8)对电工、电焊工、打桩工、起重工、挖掘机操作工等特殊工种必须做到持证上岗。
(9)现场材料堆放整齐,保持道路畅通,办公用房与宿舍搭设符合安全要求,场地危险部位设置安全警示牌,工地实行封闭管理。
(10)开工前应掌握所有场地周边地下管线的情况,必要时先采取保护措施。
(六)基坑临边防护
(1)深度超过2m的基坑施工必须有不低于1.2m的临边防护栏杆,基坑防护栏杆距坑边距离应大于0.5m。
(2)当基坑开挖深度超过5m(含5m),或虽未超过5m但地质条件和周边环境复杂的基坑(槽)支护应编制专项支护方案,并达到一定规模时还应按规范要求组织专家论证支护方案。
(3)基坑施工设置基坑外侧排水沟尺寸应根据项目所在地具体情况及当地年降水量经计算确定。
(4)基坑周边不得堆放物料、机具等较大负荷的物料,基坑内必须设置专用人员上下通道。
(5)基坑临边夜间作业需设置足够的照明措施并设置警示灯。
(七)基坑支护事故应急处置
基坑支护事故应急处置是针对基坑支护工程范围内可能出现安全事故,作出应急快速反应,实施抢救措施,尽力将损失降到最低限度,减少对人员造成的伤害和对财产造成的损失,最大限度地控制局面,减少经济损失和人员的伤亡,保证人员和物品的安全。
1.拟采取的事故应急处置措施:
(1)现场项目部成立安全应急抢险领导小组,落实相关责任人;组成安全应急抢险队,配备相应装备。
(2)现场安全防护装备配置:A、急救箱一只,担架一副,氧化袋一只;B、安全绳、安全袋各两层;C、消防灭火器四只;D、值班小车一部,24小时值班电话(手提)一部。
(3)当发生因井坑开挖降水引起周边建筑(构筑)物、地下管线、道路下沉开裂时,应停止整个工程挖孔施工,报告业主、监理,研究并采取加固处理方案,方可恢复施工。
(4)当发生人员受伤时,除采取现场急救措施外,应立即报告公司安全部门,并紧急送往附近医院急救或拨打120求救电话请求支援。
(5)当发生火灾事故时,除现场组织抢救外重大火灾应立即拨打119火警电话,请求支援。
(6)凡发生重大事故,应第一时间报告本公司安全部门,同时报告业主、监理,以免贻误抢救时机。