谈深基坑工程安全管理问题与措施

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  中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:
  惠州市惠阳区建筑工程质量监督站广东惠州516211
  随着社会主义市场经济的发展与改革开放进程的不断推进,我国建筑工程施工事业逐渐发展起来。深基坑施工技术是建筑工程施工中的重要组成部分。由于深基坑施工所涉及的施工技术较广,施工中常出现一些事故,特别是最近几年,发生多起重大财产损失及人身伤亡事件,给国家和人民带来巨大损失,甚至破坏社会稳定。究竟问题出在哪里?是施工问题,还是勘察及设计问题?是管理混乱问题,还是责任心问题?是偷工减料、弄虚作假问题,还是监管不力问题?等等。总之,只有总结经验,吸取教训,才能保证以后的工作不至于犯同样的错误,保护国家及人民群众的利益。根据本人多年从事深基坑工程施工管理的经历,笔者认为,深基坑工程出现安全问题的主要原因在施工(包括分包单位)及勘察、设计单位,次要原因在监测和监理单位,有时也和建设单位指挥不当、强制命令、违背建设程序及政府监管部门的不作为有重大关系。
  一、勘察单位的问题
  在勘察单位方面,主要问题是勘察人员素质差、勘察不认真导致的错误,甚至借用周边工程的地质及水文报告。勘察不详或错误,给设计单位提供了错误信息,直接导致设计单位支护结构选型有误,也给施工单位编制合理的施工组织设计带来严重影响。目前,我国勘察单位及人员素质良莠不齐,有的甚至挂靠一家单位,找一个稍微懂行的带几个人就进行勘察。有的勘察报告不能准确反映现场实际地质条件,有的对地下水文情况描述不详,搞不清潜水层、承压水层范围及相互关系,这些都给支护设计及基坑开挖带来严重安全隐患。甚至有的勘察单位为节省成本,减少钻孔数量,直接借用周边区域的地质勘察及水文报告,弄虚作假。勘察报告的真实性是保证设计质量的基础,因此地质勘察报告应分层详述其岩性、厚度及密度,水文地质报告应详述潜水层、承压水层的范围、标高及相对位置、水力关系等。对地下水复杂区域必要时进行抽水实验,以彻底弄清地下水文情况,方便基坑开挖前为基坑降水设计及编制基坑降水方案提供依據。此外,勘察单位还应该结合周边地质及水文情况,考虑复杂地质的不确定性,编制科学的岩土勘察、水文地质报告及综合建议。
  二、设计单位的问题
  在设计单位方面,主要问题是设计人员经验不足,导致基坑支护设计方案选型不当;理论计算与实际经验没有很好结合,为节省造价随意修改已审查通过的图纸,设计重要事项交
  底不详等。目前,深基坑支护设计大多是施工单位委托有设计资质的单位进行设计。由于这部分费用建设单位一般是“一口价”包死,施工单位为节省费用,往往会要求设计方案能尽量减少工程造价。当然,或许优化设计减少造价是合情合理的。但实际情况并非全部如此,这势必导致支护设计方案存在安全隐患。现在,还存在送审的支护设计方案与现场使用的图纸不完全一致的问题。送审是为了应对政府监管部门审查,通过审查的设计方案一般应该是安全的,但施工单位为节省工程支护费用,往往要求设计单位对已通过审查的支护方案按自己要求再进行修改,最多在监理的要求下,出具一份技术核定单,但不再送审。如果是一般技术核定,可以不送审,但一些重大结构问题改变,多数也不论证送审。这严重违背建设程序,而且在施工过程中设计人员随意改变图纸的情况经常发生,这就给支护设计方案留下重大安全隐患。深基坑支护方案按规定应请专家论证与审查。为保证通过论证审查,送审的支护方案往往没有大问题,即使有问题,专家意见往往用“建议”的口吻表示,基本没有“必须”或者“要求”的字样,这就给设计单位留下执行与不执行的空间。
  另外,在设计方面还存在支护形式选择不当及设计经验不足这个重要问题,许多安全隐患的出现与支护形式选择不当有关,这方面应该通过自身素质提高及联合会审解决。因此,施工单位应请有实力的专业设计单位进行设计。深基坑工程的支护设计选型非常重要。如果选择不当,即使施工质量没有问题,也难保证基坑安全。因此,设计之前应综合地质、水文、主体工程地下结构设计图纸、平面布置及形状、周边环境等全面考虑,确保设计不出问题。
  合理的支护设计方案是保证深基坑工程安全的关键。因此,深基坑安全首先从设计图纸抓起,设计人员应当对自己的设计成果负责。设计首先应考虑的是安全问题,其次才是经济问题。不能为了经济利益,迫于施工单位的压力,随意改变设计图纸。否则,一旦出事,后悔莫及。
  三、施工单位的问题
  在施工单位方面,导致深基坑工程安全问题的原因可能有:施工组织设计(或专项施工方案)生搬硬套,审批不严肃、走形式;没有严格按审批的施工方案组织施工,施工技术及经验不够;施工单位挂靠,项目经理及总工挂靠、挂名,实际不到岗;技术管理人员素质差,特殊工种没有上岗证;施工质量差,施工中偷工减料,进场材料构件假冒伪劣;施工现场管理混乱,规章制度形同虚设,如一盘散沙等。
  (一)施工组织设计编制方面的问题
  施工组织设计编制的科学性、针对性、可操作性是保证基坑安全的基础。如果施工组织设计编制出现重大失误,基坑及施工安全必然不能保证。深基坑施工组织设计内容应科学合理、详细全面,经公司总工批准及监理单位总监审查同意后才能实施。另外,还应编制地下连续墙、钻孔灌注桩、水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、喷锚支护、桩锚支护、土钉墙等专项施工方案,土方开挖、抽水试验、降水工程、监测工程等专项方案,以及基坑支护与土方开挖应急预案等。目前,部分施工单位编制的施工组织设计及专项施工方案存在生搬硬套、没有针对性、技术性指导不强等问题。施工组织设计未经审查通过便开始施工,或边干边编制边审批,施工中遇到的重大问题没有应急预案,协调不力,现场管理混乱,出了安全问题只能任其发展。因此,施工单位应当高度重视施工组织设计。选派技术过硬、施工经验丰富的人员担当项目工程师,公司总工应当亲自过问现场重大技术问题,方案经签字审批后才能实施,必须改变部分施工单位审批程序走形式、代签等错误做法。
  (二)深基坑支护施工的质量问题
  深基坑常见的主要支护形式有:地下连续墙+内支撑形式、钻孔灌注桩+内支撑形式、桩锚支护、喷锚支护、土钉墙、深层搅拌水泥土桩墙、SMW工法桩等,其中前三种形式用于较多深基坑,后几种形式用于一般基坑,有的基坑支护采用多种支护形式。地下连续墙存在的主要问题是:材料弄虚作假、偷工减料,钢筋笼与混凝土强度不符合设计要求;导致墙尺寸误差较大及地下连续墙垂直度、位移偏差较大;地下连续墙成槽质量较差,导致墙体质量差,比如槽壁塌方、槽壁变形等。引起上述问题的原因是多方面的,主要有水泥浆质量、地质水文条件、及挖槽施工三方面因素,因此施工单位应引起足够重视,否则对地下连续墙质量有较大影响;钢筋接笼焊接质量较差,钢筋笼浮笼没有采取有效措施,随意割掉浮笼;吊放钢筋笼及浇筑混凝土时发生塌方,造成连续墙缺陷甚至引起上下夹层,成为管涌的通道,对结构安全及土方开挖极为不利;槽底沉渣厚度过大或墙体脚部注浆达不到要求,引起墙体沉降;墙体接头质量差,导致渗水、漏水;另外混凝土浇筑不连续及导管埋入深度不够也引起混凝土质量问题。
  内支撑体系存在的问题主要是:立柱垂直度偏差大,偏心受力;型钢立柱插入桩基深度不够,加工质量不合格;钢支撑、混凝土构件截面尺寸与混凝土支撑强度不满足设计要求;钢筋工程偷工减料,不按图纸施工;钢支撑没有及时施加预应力或达不到要求;重要节点施工不重视,钢筋锚固、钢板预埋、焊接等不符合要求;支撑与土方开挖违背施工原则,应开槽支撑,先撑后挖,不得超挖,但大多施工单位超挖,且支撑不及时;主体结构强度不足或换撑未及时安装就拆除相邻的水平支撑等。采用混凝土灌注桩+内支撑形式的工程,基本与上述支护形式类同。但灌注桩作为围护墙,整体性较差,变形大,且易渗水,造价相对地下连续墙较低。如果在周边施工一排搅拌桩或在桩之间施工高压旋喷桩,就可以保证止水效果。因此,施工单位应重视搅拌桩及旋喷桩施工质量,保证基坑开挖时不渗水,钻孔灌注桩施工基本与连续墙施工工艺类同,主要是钻孔(挖槽)施工机械不一样。另外,连续墙有接头并需进行处理,这里不再赘述。
  采用喷锚支护、桩锚支护、土钉墙形式的工程,存在的主要问题是:钻孔角度偏差较大,孔径偏小,孔深不够;锚杆及土钉长度不够或材料不合格,锚杆施加预应力不够;注浆压力
  不够,浆体水泥用量偏少;锚杆与土钉间距布置过大;钢筋网片网格尺寸过大,喷射混凝土强度及厚度达不到设计要求;土方一次开挖深度过大,锚杆及土钉墙施工没有及时跟进,为保证基坑安全,施工单位应加强施工工艺及材料质量控制。
  采用这三类支护形式时,施工单位在施工中应特别重视“时空效应”问题,重视墙体渗水、漏水问题,如果不能有效封堵,必要时应设置泄水孔,强行封堵反而会造成更大问题,待地下结构完成后再解决。采用水泥土搅拌桩墙形式的工程,目前存在主要问题是:搅拌桩没有严格按设计配合比进行施工,水泥用量不够,水泥标号不对,导致土体强度达不到设计要求;施工工艺不符合要求,提升速度过快,没有严格执行“三搅两喷”或“两搅一喷”工艺;搅拌深度不够,桩搭接施工长度不够;临桩施工间隔时间太长,导致整体性不好和渗水;施工中发生意外,比如注浆停止,导致断桩。许多施工单位偷工减料,特别是搅拌桩及旋喷桩施工,总认为设计单位比较保守,而且又是临时支护工程,以前这样施工好像也没出现事故,存在侥幸心里理,其他支护形式也存在同样的问题。因此,思想观念是大问题,必须从根本上解决认识问题,否则事故难以避免。
  (三)基坑土方开挖的安全问题
  目前,施工单位在土方开挖过程中存在的问题较多,也出现过重大的安全事故。根据多年的施工管理及监理经历,笔者总结出以下几点:土方开挖方案编制不认真,不能有效指导开挖施工;降水方法不能满足开挖需要,不能有效降水,导致土方开挖无法进行;没有严格执行土方开挖方案,挖土无章法,无序大开挖;没有遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层对称开挖、严禁超挖”原则;为赶工期,在支撑强度达不到要求的情况下,强行开挖;开挖过程中没有指挥人员,野蛮开挖,施工机械破坏支撑结构;土方车在栈桥上超载运输,引起支撑结构破坏;基坑挖到设计标高,没有及时施工垫层及基础底板,造成基底土体隆起;基坑周边堆放渣土超荷,且离基坑太近。因此,施工单位必须按已审批的土方开挖方案组织施工,不得随意改变开挖方案。如因特殊情况需改变的必须重新报审;分包单位必须满足资质要求,总包应加强对土方分包单位的管理力度;总包派专人现场指挥,安全员加强巡视检查,发现异常情况及时处理;重视土方开挖过程中施工机械及用电安全,加强巡视检查,严禁各种设备带病作业。
  (四)内支撑拆除的安全问题
  目前,内支撑拆除主要有人工拆除、施工机械拆除、爆破拆除几种,型钢支撑用人工和吊车配合拆除,混凝土支撑用施工机械或爆破拆除。其中,爆破拆除必须由专业队伍进行,并具有爆破相应资质;爆破拆除应编制爆破工程专项施工方案,大型爆破工程应召开专家论证会,并向主管部门申请爆破有关手续。一般爆破单位实力较大,技术力量雄厚,出现问题不多。但有些爆破队伍没有资质,挂靠施工,容易引发安全事故,应引起足够重视。另外,必须制定有效的安全防护措施及安全保证方案,划定警戒区域,由公安部门及施工单位共同负责防止损坏周边建筑及伤人。机械拆除目前问题较多,主要是不按照拆除方案进行,野蛮施工,且拆除过程无人指挥,经常发生重大安全事故。支护结构拆除必须与地下主体结构施工协调进行,严格执行施工组织设计要求,在地下主体结构相关部位混凝土未达到设计强度或型钢换撑未安装前,不得提前拆除水平支撑。为赶工期,提前拆除支撑的情况经常发生,由此引发的安全事故,必须制止。
  四、监理单位方面的問题
  在监理单位方面主要问题是:监理规划与监理细则、旁站方案没有起到真正作用,只是应付主管部门检查;监理工程师素质参差不齐,为节省监理开支,派一些素质较差人员充数;没有认真监督施工单位按图纸及施工方案施工,验收不认真走形式;被施工单位收买弄虚作假,不能坚持原则;人员不到岗随意签字等。监理要做好基坑安全工作,首先必须严格建设及监理验收程序,认真执行监理规划与监理细则。其次必须选派业务能力强及作风正派的监理人员。其三重视事前控制,强化巡视检查力度,发现隐患及时解决。其四加强隐蔽工程验收,未经监理签字同意,不得进行下道工序。其五加强沟通协调,协助施工单位解决实际问题。监理单位应认真贯彻住房和城乡建设部发布的《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中有关安全条文的规定,强化执行力度,对施工单位存在的重大质量及安全隐患拒不整改的,应及时下发停工令并向建设单位报告,必要时向建设主管部门报告。
  五、建设单位的问题
  在建设单位方面的问题主要是:违背建设程序,在施工许可证未办理、支护设计未经审查通过、施工组织设计未经总监同意等情况下,强行要求施工单位开工;边设计边施工,对这种行允许或放任自流;现场出现质量及安全隐患,对监理工程师的监管工作不予支持甚至刁难,助长了施工单位的施工恶习及违规做法,导致施工单位弄虚作假,更加不重视施工质量与安全;肢解发包,有的项目土方开挖由建设单位直接发包,导致分包单位不服从总包管理的情况经常发生;只强调施工进度,对施工质量及安全不重视。
  六、政府监管机构的问题
  政府建设监管部门存在的问题主要是:监督检查结果不认真落实,不能坚持原则处理问题。有的主管人员被施工单位或建设单位“搞定”;有的介绍分包单位、材料供应商等,与施工单位有利害关系;有的处理问题不公,发生质量及安全问题只指责监理,不敢指责、处罚施工单位及建设单位,监督过程走形式等。
  总之,深基坑工程施工比较复杂,涉及面较广,参与单位多,任何一家、任何一个环节出现问题,都可能导致安全隐患的出现。因此,勘察、设计、施工、监理、监测等单位以及建设主管部门,应齐心协力,共同把关,才能确保深基坑工程的施工安全。
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