地鐵站深基坑開挖安全技術及管理措施

張雨

（中鐵上海工程局集團華海工程有限公司，上海 201101）

1 引言

伴隨我國交通事業的飛速發展，地鐵的出現為人們的出行帶來了極大的便利，然而，在地鐵施工過程中卻頻頻發生安全事故。一旦發生安全事故，便會引發死傷事件，嚴重危害施工人員的生命安全?；诖?，需提升工作人員的安全管理意識和管理水平，總結、分析深基坑施工中的安全事故原因，提出相應的風險防控措施，為施工安全提供有力保障。

2 工程概況

某地鐵4號線車站，通過順作法進行施工，其中，車站主體部分的長度為284.1m，寬度為22.30m，其結構底板部分的埋深大約為17.03m?；娱_挖工程主要涉及雜填土層、淤泥質黏土層、粉砂層、粉質黏土層及黏土層等地層，施工遵循水平分層施工、縱向分段施工的原則。該工程項目的主要施工內容有：土方開挖工程、土方倒運工程、基坑支護工程、基坑有關排水設施方面的修建工程等。

3 引發安全事故的主要因素分析

在地鐵深基坑的相關施工過程中，引發其安全隱患的因素主要體現為以下幾點：（1）水害是引發安全事故的常見因素，因為城市區域的地下水位通常較高，距地面約7m位置便有地下水，假如沒有及時降水，那么在基坑開挖時便極易引發垮塌事故；（2）在城市中進行地鐵建設，由于其地下管網比較多，如果不及時進行保護或者封堵不夠嚴實，則極易引發安全事故；（3）基坑土方一旦垮塌也極易造成安全事故，如果在施工時不嚴格遵照臺階進行施工，或鋼支撐架設以及相關噴錨支護不夠及時，都易引發基坑垮塌；（4）未按規范操作，相關機械設備也會引發安全事故。

4 深基坑施工過程中的安全技術管控

4.1 探明地下管線，落實保護措施

該工程處于城市繁華區域，在車站進行開挖施工的過程中極易造成損壞，因此，在具體施工之前需調查清楚其地下管線的情況，要求每位工作人員都熟知這些管線的詳細情況，并制定相應的保護措施，以確保施工安全。主要管線現狀如表1所示。

表1 主要管線現狀表

在具體施工時，施工單位需要注意以下內容：（1）需要組織專人對施工影響范圍、界限之內的管線進行相應的排查工作，并需要管線所屬單位到場對施工范圍之內的管線位置進行確認，需要施工單位、監理單位、管線產權單位、建設單位四方進行確認并完成書面簽字。沒有進行確認簽字的必須將能清楚反映施工現場真實情況的資料重點保留[1]。（2）需要對施工現場的管線設施進行事故處理方案及專項方案的制定，且處置、保護方案必須經過產權單位審核確認，并對施工管理人員、作業班促進行保護方案和處理方案。

4.2 圍護結構在施工過程中的風險管控措施

在城市進行地鐵施工時，場地十分狹窄，因此通常利用鋼支撐體系預防土體坍塌。首先需按規范進行圍護樁施工，進場的所有機械設備都需檢驗合格后才能使用，施工時需盡可能減少振動，晚10點后、早7點前禁止施工，以防噪聲擾鄰。其次需嚴格遵照設計要求進行鋼支撐施工，進場后還需檢查鋼支撐的外觀，合格后再做探傷實驗，確保其強度方面和剛度方面符合相關要求。需在專人指揮下進行鋼支撐架設施工，遵循“先撐后挖”的施工原則進行基坑作業。根據設計要求實施軸力施加，并結合監測情況以及支護結構出現的變形情況等對預加力進行及時調整。為防止鋼支撐發生側向失穩，在施工期間不可對其施加額外載荷。在開挖過程中支撐結構易發生變形，所以需對鋼支撐加強巡視，一旦發現松動情況或變形跡象，要及時加固或者在專人指導下重新更換。

4.3 規范開挖，嚴防安全事故

對土體進行開挖施工之前需先制定好相應的施工方案，由專家評審合格后才能實施。施工之前需對現場進行調研，充分掌握施工現場情況，尤其是地下管線分布和各種影響施工的設施分布情況等。在基坑周圍設計排水溝，做好降排水工作，并在施工周圍設置鋼管防護欄，其高度需≥1.2m。具體施工方案為：（1）指派專職人員全天候進行跟班作業，加強對鋼支撐方面和周邊地面的巡視，一旦發現安全隱患，要及時上報相關單位進行整改；（2）現場人員需時刻注意土體方面的變動情況，如果土體出現裂紋或者坍塌，需及時躲避，并向相關部門報告；（3）定時觀測樁位情況和水準點，了解圍護結構的實時位移情況及基坑沉降情況；（4）基坑按照先撐后挖的原則進行豎向分層開挖，當土方開挖到預先設計好的標高處便立即進行支撐安裝；（5）基坑開挖時挖土機械不可碰撞到基坑的支撐體系，以免支撐失穩而引發事故；（6）開挖時如果遭遇樁間涌水現象、涌沙現象等，須立即停止施工進行封堵，封堵完成后再繼續施工；（7）施工人員需利用安全通道上下基坑，以免發生墜落事故，并在基坑底部利用腳手架搭設逃生通道；（8）對基坑及其周圍環境進行實時監測，并結合監測信息對開挖方案進行及時調整，實現信息化管理的動態施工（見表2）。

表2 監測管理表

4.4 噴錨支護施工的安全風險防控

通過噴錨技術完成支護結構能夠有效防止土體出現坍塌，并對地表水起到阻隔作用，防止其進入基坑。

對噴錨支護施工安全風險防控主要體現為以下幾點：（1）在具體施工之前需對噴錨支護施工區域存在的危石進行處理；（2）各種施工機具驗收合格后需安置于安全區域，并確保設備正常運行，相關操作人員需培訓合格后方可上崗，嚴格遵照相關操作流程作業；（3）進行噴射混凝土作業的時候，其施工平臺必須牢固可靠；（4）在噴射混凝土作業時，與風管位置垂直的方向禁止站人，以免風管爆裂發生意外；（5）在放置氧氣乙炔的時候，其安全距離必須＞10m，在使用氧氣乙炔的時候，其安全距離必須＞5m[3]。

4.5 防止施工現場高空墜落事故及機械設備故障的風險管理

對深基坑施工現場進行嚴格管理和控制，具體需注意以下幾點：（1）所有工作人員需根據相關規定佩戴安全帽和勞保用具方可進入施工場地，其中，拖鞋、硬底鞋、高跟鞋以及不防滑的鞋等均不允許進入施工場地；（2）在基坑周圍的冠梁位置需設置高度＞1.2m的護欄和護網，并確保其穩固可靠，此外，施工現場搭建的各種裝置也必須符合相關規定，做到穩固可靠，驗收合格以后才可以進行使用；（3）施工人員只能通過斜道或者扶梯進入深基坑，嚴禁攀登模板、使用腳手架和繩索；（4）需在基坑周邊設置安全警示牌，如果在夜間施工，還必須懸掛醒目的紅色警示燈，確保施工現場照明充足。此外，還需加強對特種設備的管控，從事特種作業的工作人員必須持證上崗。

5 結語

對于地鐵站施工而言，深基坑開挖是其不可或缺的一部分。伴隨我國地鐵建設的不斷發展，深基坑開挖施工過程中時常發生坍塌事故、高空墜落事故等，不僅造成了重大人員傷亡，還給施工單位帶來了巨大的經濟損失。本文結合實際事故案例，重點分析深基坑開挖施工中的易發事故，歸納總結相應的安全預防措施，以期為同類工程建設提供借鑒。