地质灾害防治工程抗滑桩施工的安全技术措施


【关 键 字】 地质灾害  抗滑桩  安全措施  安全管理
【摘    要】 结合地质灾害防治工程施工实践,全面介绍了抗滑桩施工中的安全技术措施,同时对抗滑桩施工安全管理进行了技术探讨。
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的不良地质现象。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆等。新中国成立以来,在交通和水利工程建设中存在诱发地质灾害问题,但其时仅限于行业内部解决。三峡水利枢纽工程开工建设以后,地质灾害防治工程作为库区系统工程的配套工程开始实施,湖北省和重庆市及国内的部分相关地质单位在库区的地质灾害防治工程中逐步发展和成熟起来。2008年“5.12”汶川大地震发生后,地质灾害对人民生命财产的危害受到普遍关注,各级政府开始把地质灾害的防治和治理作为一项重要的民生工程列入政府工作计划。
 
地质灾害防治工程由于其工艺本身的特殊性,施工过程中存在着诸多不安全因素,抗滑桩作为地质灾害防治工程的主要工艺之一,施工中的不安全因素相对较多,在众多的地质灾害施工安全案例中抗滑桩安全事故超过50%以上。本文根据笔者多年的地灾施工经验对抗滑桩施工的安全问题进行技术分析和探讨。
 
1 抗滑桩施工工艺特点
 
抗滑桩是治理滑坡最常用的手段之一,抗滑桩施工和人工挖孔桩既有相似之处也有很多不同的地方,抗滑桩施工的管理也有其独特性。抗滑桩施工首先要全面评价滑体的稳定性,编制切实可行的施工方案,施工前和施工过程中都要做好施工监测,根据滑坡体的地质情况确定跳挖序数和开挖顺序。在施工场地的准备上抗滑桩也不同于人工挖孔桩,由于抗滑桩作业点在山区,基本上不具备“三通一平”施工条件,项目管理人员须根据现场情况灵活应变,确保工程安全顺利施工。此外抗滑桩在护壁浇筑、钢筋笼制安、桩身砼浇注等方面均有其独特性。
 
一般来说,抗滑桩施工工艺流程如图1所示。
 
 
图1 抗滑桩施工工艺流程图
2 抗滑桩施工安全类别及技术措施
 
抗滑桩施工的安全技术可以分为自然环境安全和施工过程中的安全,自然环境可能引发的安全问题常常容易被施工各方忽视。施工过程中的安全问题包括防高空坠落、孔内爆破、护壁稳定、钢筋搬运、用电、孔内通风、混凝土浇注等等,因此抗滑桩施工的安全问题是一项涉及面广、内容复杂的综合性安全问题,需要项目管理人员和专职安全员具有丰富的安全管理经验、缜密的工作思维以及刻苦勤勉的工作作风。
 
2.1 外部环境的安全措施
 
抗滑桩施工前除了熟悉和了解勘察单位的勘察报告及设计单位的设计图纸外,还必须组织单位内部的专业技术人员对治理区域的环境作出指导性的评价并对施工管理人员进行交底,评价内容包括滑坡的性质(岩质滑坡还是土质滑坡)、滑坡的稳定性、暴雨可能对滑坡体的危害程度、滑坡区上部是否存在不稳定体、施工过程中可能对滑坡体下部的影响等等。
 
针对外部环境可能对施工产生的影响,项目管理人员应做好如下的安全措施:
 
(1)测量定位后在滑坡体建立施工监测网,正常情况下每周测量一次,如发生暴雨或连续降雨天气,则需加大监测频率,每天或3d监测一次。当滑坡体出现异常时,及时上报相关主管部门。
 
(2)为确保施工过程中滑坡体的安全,根据滑坡的性质确定抗滑桩开挖的序数,如果是岩质滑坡且相对比较稳定,可以两序开挖;如果是土质滑坡可根据具体情况采用两序或多序开挖。
 
(3)项目部和施工人员的驻地必须远离滑坡体、天然冲沟、可能爆发泥石流和岩崩等区域。暴雨来临时,现场作业人员应迅速撤离施工区。
 
(4)临时道路的宽度和坡度要能满足运输车辆的行驶安全。
 
(5)抗滑桩作业区一般都在山区林间,因此项目部必须准备充足的预防毒虫叮咬和蛇咬的药物,夏季施工时配备防暑降温的药物。
 
2.2 施工过程中的安全技术措施
 
抗滑桩施工过程中涉及多项安全技术,项目管理人员进场后应立即组织专职安全员(项目总监)对施工中可能出现的危险源进行辨识,编制完善的专项施工安全方案和安全应急预案。根据抗滑桩的作业特点对作业班组进行岗前安全教育,使安全意识深入人心。
 
2.2.1 高空坠落的安全措施
 
(1)抗滑桩孔口必须现浇钢筋混凝土锁口梁,梁宽0.5~0.7m,锁口梁一般应高于自然地面0.1~0.5mm,紧靠陡峭后缘的孔口应浇筑三向孔口混凝土墙。出渣口一般留在下方,这样既能保持孔口稳定,又能防止地面雨水进入孔内,还能防止地表活动物体滚入孔内砸伤作业人员。
 
(2)锁口梁浇筑时应随之一起浇筑地锚,提升机固定在地锚上,提升机的配重须合理且坚固牢靠。定期检查提升机的稳定性和制动性能,检查钢丝绳的磨损度,运输渣土的吊桶必须使用刚性桶且底部予以加固处理,吊钩必须采用带插销或弹簧装置的安全吊钩,提升架上另外配备一根防吊桶旋转的辅绳。
 
(3)孔内作业人员须按规定配戴安全帽,上下井孔时必须系好安全带。孔口提升机操作人员作业期间必须把安全带系在孔口周边固定的物体上,防止意外坠落孔内。抗滑桩施工期间现场配备软梯,作为意外情况下应急之用。
 
(4)孔内作业人员上下井孔时可乘坐专用吊篮,或通过固定在护壁上的爬梯上下作业。严禁把运送渣土的吊桶当作作业人员升降工具。孔内作业工具可通过吊桶运送,但必须捆绑固定在吊桶内,严禁向孔内抛掷任何物体。
 
(5)抗滑桩孔口设高0.8~1.0m的安全防护栏,防止人员意外坠落孔内。防护栏使用刚性构件搭建,要求牢固稳定。
 
(6)挖孔深度达到3m以上时,在第三节护壁预留钢筋,以便在3m处布置第一道安全网,孔深超过20m时在15~18m处布置第二道安全网。同时在开挖作业层上节护壁上始终设置一道蔽护板,作为开挖人员在渣土提升时的临时躲避空间。孔内作业人员在装运渣土时要注意吊桶的平衡,严禁满载吊运,一般要求渣土面低于吊桶沿5~10cm。
 
(7)抗滑桩钢筋笼制作由于作业环境限制和本身重量的影响,一般采用孔内制安。抗滑桩的钢筋使用三角架通过电动绞车和人力配合送入孔内,因此要求钢筋工必须为熟练工人,能配合协调作业。孔口指挥人员要协调好孔外钢筋工和孔内作业人员下放节奏,确保孔内作业人员人身安全。钢筋笼制安完成后使用木板严密覆盖孔口,在防护栏悬挂安全指示牌。
 
(8)桩身砼浇注和护壁的浇筑采用串筒输送混凝土。串筒连接须牢固且撤卸灵活。孔口漏斗容量一般不小于1.2m3,容量过小易导致混凝土溢出伤害孔内作业人员。桩身砼浇注时孔口须用木板覆盖。孔内振捣人员和孔口指挥人员密切配合,夜间施工时孔内须有充足照明,照明电压不高于36V。上下人员联系用哨子或信号灯,振捣人员必须系安全带或保险绳。
 
2.2.2 爆破的安全措施
 
抗滑桩开挖过程中如遇坚硬岩土,尽量采用小孔水钻取芯成孔工艺,确实不具备水钻条件时可采用爆破成孔作业。爆破作业须专业人员编制爆破专项方案,经向当地公安机关申请、审查、备案后方可购买爆破器材。
 
(1)爆破工程施工指定爆破员专人负责,爆破员需受过爆破技术训练,熟悉爆破器材性能和安全规则,并经县、市公安局考试合格后持有爆破员证,方可参加爆破工作。爆破作业必须根据专项方案要求验算炮孔个数,进行装药量计算,做好爆破原始资料的收集、整理和技术总结。
 
(2)爆炸材料的购买、运输、储存、保管,必须遵守国家关于爆炸物品管理条例的规定。
 
(3)危险区内的建(构)筑物、管线管网、重要设备等,须采取安全保护措施,防止爆破震动、飞石和冲击造成破坏。
 
(4)爆破作业前在爆破危险区的边界设立警戒哨和警告标志。将爆破信号的意义、警告标志和起爆时间通知当地单位和居民。起爆前,督促人、畜撒离危险区。
 
(5)爆破应由项目部统一安排,爆破时周围不得有井下作业。为防止爆破飞石,爆破前要在井沿上放垫块,垫块上放钢筋防护网,钢筋网上用1~2层竹排,竹排上放一排砂土袋。
 
(6)爆破后认真检查和及时按规定处理盲炮,爆破后,必须用抽气、送风等方法将孔内废气排除并经检查空气无毒后,方可继续作业。
 
(7)爆破作业如遇浓雾、大雨、大风、雷电或黑夜时,均不得起爆。
 
2.2.3 其他安全技术措施
 
抗滑桩施工的安全管理是一项综合性的管理,涉及的安全技术比较广泛,除高空坠落和孔内爆破安全问题外,还涉及用电安全、机械传动安全、交通安全等等。
 
(1)抗滑桩施工主要用电设备有发电机、空压机、鼓风机、电焊机、对焊机、切割机、砼搅拌机、孔口提升机、水泵等。现场用电要求严格按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)执行,每个孔口设置1个配电箱、1个闸刀、1个漏电保护器。
 
(2)桩孔内照明应采用36V安全电灯,抽水泵或其它电器设备转移时应切断电源。孔内作业及提升物件时,应防止触碰电线,井下操作宜穿着绝缘套靴。进入井内的电气设备应装设漏电保护。
 
(3)桩孔开挖深度超过5m时,每日开工前应进行有毒气体的检测,并向孔内送风5min,把井内混浊的空气排出,确保孔内安全后方可入孔作业。孔深超过10m时,地面应配备向孔内送风的专门设备,风量不宜小于25L/s,孔底凿岩时应加大送风量,并采用湿式作业法,加强通风防尘,保证人身安全。
 
(4)电动机、空压机、搅拌机等设备的传动装置必须配备安全防护罩,搅拌机、提升机等设备的钢丝绳定期进行检查,当钢丝绳中出现断丝、交错或折弯等不良现象时应加大检查频率,发现超过规范允许范围时及时更换钢丝绳。
 
(5)开挖作业时,保证孔口随时有人,并保持和孔内作业人员的联系,以便发现异常情况能及时处理。孔内作业人员严禁吸烟,不准携带火种,严禁使用明火照明或烤火。
 
(6)现场运输材料的车辆必须是证照齐全的合格车辆,驾驶人员须具有丰富的山区驾驶经验。
 
3 结论
 
抗滑桩施工是地质灾害防治工程事故最多发的施工工艺,每个事故的发生有其偶然因素,但深究事故发生的原因,肯定存在其必然性。因此,在抗滑桩施工管理中应重点做好安全管理,建立完善安全管理制度和行之有效的安全保证体系,做到施工规范化、安全标准化,才能彻底解决地质灾害防治施工的安全问题。
 
 
 
第一作者简介:郭培国(1968-),男(汉族),湖北武穴人,高级工程师,现从事地基与基础工程、岩土工程勘察设计、地质灾害防治等方面工作。


【作者机构】 湖北地矿建设工程承包集团有限公司;辽宁省工程技术学校
【来    源】 《西部探矿工程》 2014年第7期P179-181页

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