浅谈高铁桥梁施工中深基坑工程安全技术与管理

浅谈高铁桥梁施工中深基坑工程安全技术与管理

张拓

中国水利水电第四工程局有限公司 青海 西宁 810000

摘要：我国经济建设的快速发展和人民生活水平的提高，使我国的基础设施建设需求与日俱增，并且，与高铁桥梁施工中深基坑内施工人员的生命安全和周边的安全息息相关，可见，我们应加大对高铁桥梁施工中深基坑工程安全技术与管理，使工程项目的环境、施工质量得到保证。

关键词：高铁桥梁；深基坑施工；安全技术与管理

前言：经济的快速发展加快了中国的现代化进程，随着中国国际地位的不断提高，对交通运输行业提出了更高的要求。在当今中国的交通运输行业中，高速铁路占据着重要的地位。高速铁路最大的特点就是既能满足现代人快节奏生活的需求，又能加快城市建设的进程，所以高速铁路的建设非常重要。作为高速铁路建设中最重要的部分，桥梁施工中的深基坑技术也是整个施工中最重要的环节。

1.高速铁路桥梁工程深基坑概念和特征

就深基坑而言，没有固定的概念和具体的边界，需要结合实际工程类型和实际情况进行分析。通常深基坑工程主要包括土方开挖、降水、排水、基坑支护、过程监测等施工内容，需要对周围环境进行全面的检测和分析。在城市建设的一般桥梁工程中，深基坑主要是开挖深度在5m以上的基坑，包括上述施工内容。如果基坑深度未达到5m及以下，但在地质条件和周边环境的影响下，再加上各种复杂的地下管线，会对周边建筑物产生一定的影响，这种工程也可称为深基坑工程。深基坑施工主要包括两个方面，即区域性和综合性。因为施工条件比较统一，都是在地下进行，施工规模大，要求多。因此，桥梁工程深基坑具有深、长、窄的特点。

2.高铁桥梁深基坑施工过程中常见的安全问题分析

随着施工区域、工程水文环境和地质资源的变化，桥梁深基坑施工期的安全问题呈现出不同的特点。深基坑工程是一项系统工程，不合理、不科学的开挖方法可能导致支护结构位移，造成安全隐患。

桥梁深基坑工程具有高风险、低安全储备的特点。在桥梁施工中，深基坑的支撑体系是由工人为深基坑施工临时搭建的，临时结构具有较小的储备功能。由于基坑支护临时施工成本低、安全性能差，支护坍塌很可能带来人员安全、设备损失等问题。制定相应的急救方案和险情应急预案，便于施工后及时抢修。

深基坑工程是一项综合性很强的系统工程。深基坑工程涉及广泛的理论知识，如渗流、力学稳定性等基本问题。深基坑工程需要理论基础和现场勘察来综合处理深基坑上方的开挖和基坑支护问题。不合理、不科学的上部开挖技术可能会影响支架的稳定性和整个桥梁工程的安全完工。上部开挖的方式和过程会影响基坑支护结构。如果上部开挖不合理或导致支护结构变形，支护将失稳甚至坍塌。深基坑工程受不同地区的岩体结构和水文环境的影响，因此深基坑工程具有不同的风险差异和地域特征。同一地区不同区域的深基坑工程存在差异。基坑上方的开挖和支护体系设计应因地制宜，借鉴其他工程的经验，取其精华，去其糟粕。在深基坑工程上方的开挖和支护系统设计中，对施工场地的地质、水文和环境资源进行了调查。开挖应注意地下水、流向和力场的变化。保障深基坑工程地基稳定不变形，保证相邻的建筑物、地下管线进行设计的不干扰，勘测相邻的建筑物、地下管线沉降、开裂的变化。深基坑工程力学参数选择不合适，支护结构构设计计算与实际受力不匹配都会导致工程事故。现在很多的施工单位技术水平不达标、资质控制不力、施工安全管理不科学、质量检验方法不健全、工程监理不到位都会影响整个桥梁工程的施工。

3.高铁桥梁深基坑施工安全技术与管理分析

3.1场地平整与布置

施工前，对现场进行了全面的勘察。根据勘察得到的桥墩周围的地质条件，施工设计决定采用围护桩支护、内支撑、挂网和喷射混凝土的方法。施工应遵循跳桩原则，由近及远进行。通过挖高填低的方法，对原地面进行改造，使工程设计平面满足施工要求，场地平整面积要求为承台外轮廓外至少3m。场地平整工作完成后，用钻机压实机对场地进行压实，使场地承载力达到钻机施工的标准，以保证钻机正常施工不倾覆。当钻机施工安全距离超标时，需要设置两个混凝土地锚。地锚采用C20混凝土预制，设置的水平间距为15m，埋深为1m，以便将钻机拉向业务线的反方向，防止倾覆。

3.2基坑土方开挖

施工前，派专人对基坑周围的管线进行全面检查，明确电气线路的布置和走向，做好标志，详细制定开挖方案和施工组织，对支护结构、地下水位和周围环境进行全面监控和保护。钢板桩支护完成后，待桩养护28天后进行土方开挖。同时，通过降水设备预抽地下水，释放打桩积累的应力，待土体固结后进行开挖，防止预打桩水平位移。土方开挖采用中心岛开挖法，分层分区，有序逐层进行，操作应符合工况设计。遵循“开槽支护，先支后挖，分层开挖，不超挖”的原则。同时，每次挖掘的土量要适当，不允许一下子挖完。如果开挖超过设计标高，必须及时按标准铺设垫层，并重新进行压实、测量等相关处理。土方开挖过程中，加强测量，掌握荷载引起的桥梁位移，同时进行综合治理，满足相关规范要求，确保桥梁施工期间的正常运行。另外，土方开挖完成后，要保证井点降水正常，尽快浇筑垫层和底板，并酌情加固基层结构的下层土层。

3.3基坑支护

基坑支护是指根据基础不同部位的不同开挖深度，采取不同的临时顶撑或被动区加强措施，达到周边建筑物安全的目的。

(1)水泥搅拌桩。水泥搅拌桩适用于5m甚至10m以内的基坑支护，在当地底土条件较好的情况下，也可采用15m深的基坑。水泥搅拌桩不仅可以挡土挡水，还可以和钻孔桩配套使用，可以喷浆，也可以喷粉。

(2)地下连续墙。地下连续墙多用于地下水位较低或可以降低地下水位的场地。地下连续墙可以单独使用，也可以与其他支撑类型结合使用。当基坑深度大于10m时，也可采用地下连续墙，并可根据需要设置支撑或锚杆，使其既能承受竖向荷载，又能承受水平荷载。

(3)土钉墙。每层开挖深度应根据每排土钉的垂直间距进行控制，两排土钉的垂直间距一般小于1.5m，采用土钉墙时，应待上层土钉施工完毕，土钉灌浆达到一定强度后，方可进行下层土钉的施工。

3.4搞好安全教育的普及工作

对施工人员进行施工前安全教育，培训合格后持证上岗。在施工过程中，应定期定点进行安全技术教育和培训。班长或安全员每天施工前相互沟通，提出当天安全生产的基本要求、工程进度和注意事项，以预防控制为第一步，综合防治手段，确保每个环节的安全生产。实行安全施工岗位责任制和逐级管理制，明确每个人的责任，出现问题不会相互推诿，把安全工作落实到每个人。施工场地平整，布局科学，建筑材料存放整洁，施工机械设备放置牢固安全，电气设施安装触电保护器，基坑四周设置刚性栏杆，为安全施工创造良好的环境。还可以在施工现场设置醒目的安全标语和安全警示牌，实时提醒工作人员。建立深基坑施工阶段安全科学的评价体系。主管安全施工监督的领导应定期进行全面的安全施工检查，发现问题及时处理，做到奖罚分明，弥补漏洞，消除安全隐患。

结论：安全施工是深基坑工程的重中之重。施工前要做好环境勘探，科学制定施工方案，认真贯彻安全第一的施工理念，严格按照施工方案进行深基坑支护、土方开挖和防排水工作。同时，加强安全管理，满足安全性能要求，最大限度地保证施工安全，发挥经济效益。

参考文献：

1. 杨磊.简述城际铁路深基坑施工安全的监理管理措施[J].居业,2019(02):165,167.

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3. 戴伟.桥梁深基坑施工技术探讨[J].科技创新导报.2007(9).