基坑临边围护工具式挡板施工工法

'基坑临边围护工具式挡板施工工法1前言安全生产、文明施工永远是工程建设的恒久主题，但近年来施工现场安全事故频发，其中高处坠落事故的发生频率最高，危险性最大。尤其是基坑土方开挖阶段的高处坠落事故没有引起现场施工人员的足够重视，基坑周边围护不到位，围护搭设不符合规范，围护栏杆松动或拆除的现象屡禁不止，是导致基坑开挖阶段高处坠落事故频发的一大潜在威胁。一旦发生事故，不仅给社会造成了极恶劣的影响也严重损害了企业的品牌形象。而归其根本是施工人员安全意识薄弱，而目前在建工程基坑临边围护大部分采用的是钢管扣件式的围护形式，此种围护形式可操作性差；安全性低且在施工过程中常被轻易的拆除，围护的时效性短，不能有效的起到安全防护的作用。同时由于长时间的风吹雨淋钢管扣件式围护密目网早已满目疮痍，破烂不堪严重影响了工程的整体形象。因此有必要采用一种定型式、工具式的新型基坑临边围护形式，不仅能有效的防止高处坠落事故的发生，同时也能大大提高建设工程文明施工的形象。2工法特点为了弥补传统钢管扣件式基坑临边围护结构的可操作性差、安全性低、围护时效性短等缺点，工具式挡板基坑临边围护结构采用标准化定型式挡板螺栓锚固的形式取代传统的钢管扣件式防护，以提高基坑临边围护结构的可操作性、安全性及时效性，同时整齐划一的外观也提升了整个工程的整体形象。2.1可操作性：工具式挡板基坑临边围护结构全部采用螺栓锚固连接，施工程序简便，安装快捷，能够及时跟上土方开挖的进度。2.2安全性：围护节点采用的高强螺栓锚固整体强度高，采用的180×120cm定型式挡板，标准化程度高，避免了传统钢管扣件式围护搭设因人为等因素，搭设不符合规范要求的缺点，提高了围护的安全性能。2.3美观性：工具式挡板基坑临边围护采用的180×120cm防护门，每段围护形状统一，比起钢管式围护无需悬挂密目网。与传统钢管式围护的密目网时间一长就破损相比围护的整体形象得到了较大提升。2.4时效性：由于此围护采用螺栓形式连接，比起钢管式围护不易被拆除或破坏，从而能长时间保证基坑临边防护的安全。 2.5可回收利用性：此种围护结构的所有构件均由连接形式组装而成，因此使用完后只需将固定的螺栓拆除即可整体回收再次利用，其报废率比传统的钢管扣件式临边围护结构低且使用周期长。3适用范围适用于各类工程基坑临边围护的施工。4工艺原理4.1目前施工现场的基坑临边围护通常采用的形式是钢管扣件式临边围护结构，然而钢管扣件式基坑临边围护存在可操作性差、安全性低、临边围护时效性短等缺点，工具式挡板基坑临边围护的出现弥补了传统钢管扣件式临边围护的上述缺陷。同时简单快捷的施工工艺，美观的外观逐渐受到施工现场的青睐。4.2采用工具式挡板基坑临边围护首先要选择合适的构配件和合理的搭设形式以满足临边围护可操作性强、安全性高、时效性长、回收利用率高的要求，因此在构件的选用上选取定型式挡板结合加工槽钢螺栓固定的形式。平面形式如下图所示：4.2.1工具式挡板临边围护平面示意图5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程工具式挡板基坑临边围护的施工工艺根据基坑压顶梁与施工现场场地标高的位置不同分两种类型施工工艺： 5.1.1压顶梁与场地标高平的施工工艺流程图：人员材料设备准备工具式挡板临边围护构件加工在压顶梁上立挡板套槽钢放入工具式挡板工具式挡板固定盖压顶槽钢固定支撑挡板斜拉杆挡板接地5.1.2压顶梁标高低于场地标高的施工工艺流程图：人员材料设备准备工具式挡板临边围护构件加工在压顶梁上立挡板套槽钢设置横撑放入工具式挡板工具式挡板固定盖压顶槽钢固定支撑挡板斜拉杆挡板接地 5.1.3挡板套槽钢安装示意图5.1.4工具式挡板与挡板套槽钢连接示意图5.1.5工具式挡板搭接示意图 5.1.6压顶槽钢安装示意图5.1.7挡板斜拉结示意图5.1.8工具式挡板防雷装置示意图 5.1.9工具式挡板接地装置示意图5.2具体施工工艺分析5.2.1压顶梁与场地标高平的施工工艺：1）人员材料设备准备：根据施工现场实际情况合理配置施工人员及材料、设备。根据单一工具式挡板长度及基坑临边围护长度计算所需挡板和所需挡板搭接件、拉结件、槽钢的数量。2）操作要点：准确计算基坑临边围护长度，在符合土方开挖专项施工方案设置上下基坑通道数量的前提下，尽量满足基坑临边围护长度是单一工具式挡板长度的整数倍。确实无法满足的，可采取两扇挡板重叠安装的方式进行围护。3）工具式挡板基坑临边围护构件加工：工具式挡板临边围护主要由工具式挡板、挡板套槽钢、挡板压顶槽钢、挡板搭接件、挡板拉结件等5种构件拼装而成，各构件的尺寸必须精准，在安装前对挡板套槽钢、挡板的搭接件、拉结件进行加工。挡板套采用5#槽钢加工成140×3.7×5cm的构件，在槽钢端部焊接一块20×10cm的钢板，作为与压顶梁锚固的平面。同时在距槽钢上部120cm处延槽钢内部横向焊接2根长5cm，φ16的钢筋用于搁置挡板。挡板压顶槽钢采用6.3#槽钢制成360×6.3×4cm的构件，挡板的搭接件是由5×20，5×40cm角铁焊接组成的T字型构件，用于两扇挡板之间的搭接连接。挡板拉结件作用于两扇挡板之间及两挡板套槽钢之间的连接，采用长100cm，φ16的钢筋两端各焊接一块5×10cm的铁板。4）操作要点：工具式挡板临边围护构件的加工必须到位，构件的焊接质量要严格按照《钢筋焊接及验收规程》JGJ18的要求施工和验收，挡板槽钢及拉结件均选用E43型焊条，采取电弧钢板与钢筋搭接焊接的形式加工；挡板 的搭接件则采取电弧双面搭接焊的焊接形式。构件在正式投入使用前，需对构件的加工质量进行检查验收，验收按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的要求进行。需对挡板套槽钢钢筋焊接接头的力学性能进行检验，确保纵向受力能承受挡板的重量。同时所有构件焊接的外观质量要符合规范要求，焊缝饱满、无裂纹、结巴等现象。构件的加工质量直接影响到后续围护安装后的安全性能，因此必须对构件加工的过程进行严格的控制。5）在压顶梁上立挡板套槽钢：延压顶梁中心线每隔360cm立一根挡板套槽钢，槽钢开口处两两相对，槽钢底部10×10cm钢板四角用4颗高强螺栓与压顶梁连接固定。6）操作要点：钢板四角都必须采用高强度螺栓锚固牢固。立挡板套位置要延压顶梁中心线均匀设置，以保证挡板能装入两挡板套槽钢之间。对于基坑转角或者长度不满足立挡板套间距的部位可采用重叠交错的形式施工。7）放入工具式挡板：挡板套槽钢间距360cm，根据挡板尺寸两挡板套之间可放入两扇挡板。装入180×120×3cm工具式挡板，两扇挡板之间暂时用砖垫块进行支撑。8）操作要点：两扇挡板未固定之前，装入挡板套的挡板一边没有支撑点，因此在放入挡板之后必须在两扇挡板之间底部垫砖块抬高挡板，砖垫块高度20cm。9）挡板固定：在放入挡板的同时，要尽快对挡板进行固定，分别在挡板上部15cm处和下部45cm处用两颗对穿螺栓将两扇挡板固定，同时底部用5×20，5×40cm组成的T型角铁构件将两扇挡板之间用4颗螺栓搭接固定，下部用4颗螺栓与压顶梁进行锚固。10）操作要点：为保证围护结构的稳定性，在放入挡板的同时要及时对挡板进行固定。两扇挡板要对齐布置，上下两颗对穿螺丝要拧紧，下部的T型角铁与挡板和压顶梁之间的锚固要牢固。11）盖压顶槽钢固定：压顶槽钢是在立设好的挡板上部加盖的构件，其作用是为了防止挡板从挡板套槽钢上部被拆除，保证围护结构的完整性。压顶槽钢尺寸为600×6×4cm。盖压顶槽钢，安装后用3颗对穿螺栓分别在槽钢的两端和中间与挡板进行固定。12）操作要点：压顶槽钢与挡板之间的固定必须牢固可靠。施工时如遇到转角或者需要压顶挡板的部位较短时，可将压顶槽钢截断成合适的长度。压顶槽钢之间要采用一块4×10铁片用螺栓搭接固定牢固。13）设置斜拉杆：为提高工具式挡板临边围护的整体稳定性，在上述安装完成后，还需将围护结构与地面进行拉结固定，采用长1m，φ16的钢筋，钢筋两端焊接一块5×10cm的钢板。一端用2颗螺栓与两两背对的挡板套槽钢及挡板套槽钢中放置的两扇挡板之间紧固连接，另一端与场地地锚固，斜拉杆与地面成60°角。14） 操作要点：拉结件要随围护的进行及时跟进，杆件与围护结构、地面的锚固要牢固，拉结件的数量必须按要求设置。15）避雷接地：由于工具式挡板临边围护采用的构件均是金属构件，为防止雷击造成伤亡事故，需要对工具式挡板进行避雷接地处理。16）操作要点：工具式挡板临边围护的防雷节点要严格按照施工现场临时用电安全技术规范JGJ46及建筑物防雷设计规范GB－50057的要求延工具式挡板临边围护结构设置防雷装置。防雷装置接闪器的保护范围按滚球法确定，确保整个临边围护结构在接闪器保护范围内。要保证防雷下引线与工具式挡板临边围护结构电气连接。5.2.2压顶梁标高低于场地标高的施工工艺：1）根据工程实际情况，可能出现压顶梁与场地地坪有一定高差的情况，此时门套槽钢的长度较长，槽钢下端自由长度长，为防止围护结构的倾覆因此在压顶梁与地面高差的1/2处加设一根长9m，宽5cm的铁板，与两端的工具式挡板套槽钢用4颗锚栓进行固定。其它的施工工艺与压顶梁标高与场地标高平的临边围护搭设相同。2）操作要点：横撑铁板与挡板套槽钢之间的连接要牢固，两端锚固点要保持平行。冲制的铁板尺寸要一致。6材料与设备6.1所有组成工具式挡板基坑临边围护结构的构件质量必须符合相关要求，所用的槽钢质量要符合《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB707的规定，用于固定的螺栓质量需符合国家相关产品质量标准。表6.1材料设备表序号名称规格型号1工具式挡板1.8×1.2×0.03m工具式挡板2挡板套槽钢0.05×0.37×1.4m0.04×0.05m；长度根据实际情况确定3压顶槽钢3.6×0.063×0.04m4工具式挡板搭接件5×20，5×40cmT型角铁5工具式挡板拉结件长1m，φ16，两端5×10cm钢板6对穿螺丝7高强锚栓10.9等级六角头螺栓8横撑长9m，宽5cm铁板9冲击电钻TD8211型10电焊机BX1-500型11焊条E43型焊条7质量控制 7.1工具式挡板临边围护使用的所有构配件的质量必须符合国家相关的质量验收规定，工具式挡板套槽钢、压顶槽钢的质量必须符合《热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB707的规定；各构件的焊接加工必须符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18的规定；对构件的加工质量的检查验收，必须符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的要求进行。7.2需对挡板套槽钢搁置工具式挡板的焊接节点的钢筋焊接接头的力学性能进行检验，确保钢筋的纵向受力能承受工具式挡板的重量。7.3在所有构件投入使用前，要做好构件焊接节点的检查工作，确保焊接点的焊缝饱满、无裂纹、结巴等现象。7.3在工具式挡板基坑临边围护安装搭设时，要保证所有连接的螺栓均安装固定到位，无遗漏缺失的现象。7.4要定期每半月对工具式挡板基坑临边围护结构的安装牢固度进行检查，以确保围护结构能长期有效的保证基坑防护安全。8安全措施8.1临边围护构件加工阶段：在围护构件加工阶段需要对部分构件进行焊接加工，所有加工焊接人员必须持有国家承认的特种作业人员操作证书并在有效期内，所有焊接工人要做到持证上岗。施工前要做好对施工人员的安全教育工作，明确施工要点，做好安全技术交底、消防安全技术交底工作并由施工工人签字确认。8.2临边围护搭设施工阶段：在围护搭设前要做好工人的安全交底工作，明确施工过程中的危险点及防护措施，以书面形式告知所有施工人员并签字确认。所有施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽，施工机具在使用前必须进行严格检验。8.3临边围护使用阶段：在围护使用阶段要定期对现有围护结构的牢固度进行检查，检查各螺栓锚固节点是否有缺失、松动的情况，及时进行加固。严禁擅自拆除工具式挡板基坑临边围护的搭接件、拉结件等。9环保措施9.1工程项目部实行环保目标责任制，项目经理为第一责任人，凡在操作中有可能发生环境污染的班组均须与项目部签订环保责任书。 9.2项目部安全检查员兼任现场环保员，负责施工现场的环保监控和检查工作，与有关班组妥善采取措施，防止出现噪声、粉尘、污水污染环境。9.3施工现场材料应堆放整齐，剩料严禁随意丢弃，做到工完料尽场地清。易燃品应隔离堆放，确保施工安全。9.4项目部安全检查员兼任现场环保员，负责施工现场的环保监控和检查工作，妥善采取措施，严格控制人为噪声，进入现场不得高声喊叫、无故敲击、吹哨，声源上选用低噪声器具等。9.5精心安排施工，避免夜间施工。必须在夜间施工时，应先向有关环保部门提出申请，经批准并向周围居民做出解释后再实施。9.6作好对职工卫生防病，的宣传教育工作，针对季节性流行病、传染病等，利用宣传栏等形式向职工介绍防病、治病的知识和方法。管理人员对生活卫生要起监督作用，定期检查现场卫生情况。10效益分析10.1经济效益：在实际工程中，采用工具式挡板基坑临边围护虽然在前期的资金投入较大，但是工具式挡板基坑临边围护采用了全螺栓锚固的形式搭设，搭设形式固定，无需悬挂安全网，与传统的钢管扣件式基坑临边围护在后期要更换安全网等的维护成本相比较低。并且在主体施工阶段工具式挡板可用做电梯井的防护门，从而又节省了一笔不小的费用。因此无论从长期资金投入情况和从可持续可持续发展的角度看，工具式挡板基坑临边围护形式都比传统钢管扣件式基坑临边围护形式的资金投入要小的多。10.2社会效益：工具式挡板基坑临边围护整体外观整齐划一，无需挂密目网，能长时间保持临边围护的外观整洁。是工地文明施工工作的一大亮点，也大大提升了工程的整体形象。10.3环保效益：工具式挡板基坑临边围护施工工艺采用的整体螺栓连接形式，拆除后所有构件均可重复利用，在施工中基本不产生任何建筑垃圾和污染。11应用实例案例一：***国际酒店项目，该工程为打造临平新城的重点工程，项目之初就制定了争创优质工程、确保“钱江杯”的目标。工程由一幢酒店式公寓、一幢酒店组成，地下3层、地上26层。总建筑面积119919.10m2 。该工程基坑开挖深度达12m，部分开挖深度达到16m，基坑采用工具式挡板临边围护构造进行围护。弥补了传统单一的钢管扣件式基坑临边围护可操作性差、安全性低、围护时效性短等缺点，提高了围护的可操作性、安全性及时效性。同时标准化的加工形式和统一的式样提升了基坑围护的美观性，为工程的安全生产、文明施工增添了绚丽的一笔，也成为了该工程的一大亮点。案例二：***综合商务楼项目，该工程位于杭州市余杭区。工程由一幢二十五层高层办公楼、一幢六层多层办公楼和二层地下室组成，总建筑面积为42321.7㎡。基坑开挖深度9.8m—12.4m。在基坑开挖阶段为确保周边良熟村农居居民的出行安全，保证工程的顺利进行，工程采用工具式挡板临边围护形式对基坑进行临边围护。及时有效的保障了基坑临边防护的安全，顺利的完成了土方开挖工作，为评选“钱江杯”奠定了坚实的基础。 附图：1、挡板套槽钢固定2、工具式挡板连接3、挡板搭接固定 4、压顶槽钢固定5、局部挡板临边围护示意图7、部分基坑临边挡板围护情况 8、工具式挡板临边围护整体效果（一）9、工具式挡板临边围护整体效果（二）'