深基坑工程高大模板培训资料.docx
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深基坑工程高大模板培训资料
深基坑工程、高大模板工程安全管理
1、深基坑工程施工安全技术
1、概述
深基坑的定义：
基坑是为进行建（构）筑物地下部分施工而由地面向下开挖的空间。
建设行政主管部门已将基坑工程列为危性较大的分部分项工程，并在《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质【2009】87号）一文中规定，开挖深度超过3m（含3m），或深度虽未超过3m、但地质条件和周围环境较复杂的基坑工程（包括基坑支护、降水和土方开挖）属于危险性较大的分部分项工程，需要编制
专项施工方案；开挖深度超过5m，或深度虽未超过5m、但地质条件和周围环境复杂，或影响毗邻建（构）筑物安全的基坑工程超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，除需编制专项施工方案外，还需进行专家论证和审查。
深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。
2、基坑设计、施工、监测规范
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009
上海市《基坑工程设计规程》DG/TJ08-61-2010
上海市《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010
上海市《基坑工程施工监测规程》DG/TJ08-2001-200
不同规范之间有一定差异，如对基坑安全等级的界定、强制性条文的选择等。
特别是在支护设计计算上，不同规范的不同的思路，不同的方法，因此一定不能混用。
由于基坑工程涉及到地质水文，一般情况下应尽量采用地方规范。
3、基坑降水
⑴截住基坑坡面及基底的渗水；
⑵增加边坡的稳定性，防止边坡或基底的土粒流失；
⑶减少板桩和支撑压力；
⑷改善砂土特性，方便挖土施工；
⑸防止基底隆起与破坏。
4、基坑开挖
⑴无支护的放坡开挖（开挖深度不宜大于7m）。
开挖深度小于、等于4m时，可单级开挖；大于4m时，应多极开挖，平台宽度不宜小于3m。
上海地区放坡开挖的总坡系数大致如下：
基坑深度（m）放坡系数备注
51:
1.5
61:
1.5
71:
2
81:
2
91:
2.5
101:
2.5边长≤20m
111:
3边长≥20m
这里需要说明的是，按此表放坡的前提是要基坑周边降水良好、堆载正常。
如果不能满足这个条件，就该另当别论。
放坡受到场地制约的，可以采用锚杆补强。
根据“时空效应”，应尽量减小基坑无支撑暴露的时间与空间。
分层开挖，厚度以2m为宜；狭长基坑如纵向放坡开挖，底下无桩时，总坡不应大于1：
3，有桩时更应平缓。
基坑大时，可采取岛式开挖或盆式开挖。
⑵有支护开挖，这里主要有三种方法：
一是复合土钉支护（开挖深度小于、等于6m的三级基坑）。
二是水泥土重力式围护墙（开挖深度小于、等于7m）。
三是板式支护体系，常用的形式有地下连续墙（开挖深度14-30m）、灌注桩排桩（开挖深度6-14m）、型钢水泥土搅拌墙
（也称SMW工法,开挖深度8-14m）、钢板桩及混凝土板桩（开挖
深度6-11m，）等。
⑶还有一种未列入基坑工程规范，但列入地基基础规范中的特殊方法，那就是沉井。
不为常见的还有冷冻法等。
无论采取何种方式开挖，基坑施工都必须做到：
挡住土，堵住水，保护好周边环境。
要监管好基坑施工的安全，必须从设计、施工两个方面从严监控。
5、监测和保护
监测目的：
⑴基坑支护体系及周边环境安全进行有效监测。
⑵为信息化施工提供参数。
⑶证有关设计参数。
监测内容：
⑴基坑周边土体变位。
⑵支护结构的变形及内力。
⑶支撑结构的轴力。
⑷土压力。
⑸地下水位及孔隙水压力。
⑹相邻建（构）筑物及地下管线、隧道等保护对象的变形。
基坑变形的监控值（cm）
基坑类别
围护结构墙顶位移监控值
围护结构墙体最大位移监控值
地面最大沉降
监控值
一级基坑
3
5
3
二级基坑
6
8
6
三级基坑
8
10
10
依据：
给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50141—2008标准
6、基坑支护失效的形式，主要是倒塌与透水,具体有：
⑴整体失稳；（整体稳定性验算）
⑵坑底隆起；（抗隆起稳定性验算）
⑶倾覆失稳；（抗倾覆稳定性验算）
⑷滑移失稳；（抗税平滑动稳定性验算）
⑸底部地基承载力失稳；（与抗隆起稳定性验算一致）
⑹“踢脚”失稳；
⑺止水帷幕失效；（抗渗流稳定性验算）
⑻坑底渗透变形；（抗承压水稳定性演算）
⑼支护结构破坏；（支护结构强度验算）
⑽支锚体系失效；
⑾坑内滑坡；
⑿沉井突沉等。
（下沉系数及稳定系数验算）
一旦出现上述情况，基坑就会发生事故。
对应于上述各种问题，虽在设计时都按规范验算及格，但因基坑设计涉及到土力学问题，有很大的不确定性，加上地下工程施工质量难以掌控，仍会相当大的风险，必须在施工中严加防范，同时应做好应急预案，加强施工监测，及时处理施工中发生的各类问题。
7、应急预案
如基坑开挖时的堵漏、回填措施，降承压水深井泵的备用电源、备用泵，沉井下沉中的灌水措施等。
8、深基坑施工安全管控要点汇总
序号
条款号
项目
条文内容
1
4.4.4
基坑的边坡坡度
基坑的边坡应经稳定性验算确定。
土质条件良好、地下水位低于基坑底面高程、周围环境条件允许时，深度在5m以内边坡可不加支撑。
2
4.4.6
基坑开挖的顺序、方法
基坑开挖的顺序、方法应符合设计要求，并应遵循“对称平衡、分层分段（块）、限时挖土、限时支撑”的原则。
3
4.4.7
明排水基坑
采用明排水的基坑，当边坡岩土出现裂缝、沉降失稳等征兆时，必须立即停止开挖，进行加固、削坡等处理。
雨期施工基坑边坡不稳定时，其坡度应适度放缓；并应采取保护措施。
4
4.4.8
有支撑的基坑
设有支撑的基坑，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖和严禁超挖”的原则开挖，并按施工方案在基坑边堆置土方；基坑边堆置土方不得超过设计的堆置高度。
5
4.4.9
基坑的降排水
基坑的降排水应符合下列规定：
1.降排水系统应于开挖前2～3周运行；对深度较大，或对土体有一定固结要求的基坑，运行时间还应适当提前；
2.及时排除基坑积水，有效地防止雨水进入基坑；
3.基坑受承压水影响时，应在开挖前检查承压水的降压情况。
6
4.4.10
软弱地层基坑开挖
软土地层或地下水位高、承压水水压大、易发生流砂、管涌地区的基坑，必须确保降排水系统有效运行；如发现涌水、流砂、管涌现象，必须立即停止开挖，查明原因并妥善处理后方能继续开挖。
7
4.4.11
地基扰动的超挖
基坑施工中，地基不得扰动或超挖；局部扰动或超挖，并超出允许偏差时应与设计商定或采取下列处理措施：
1.排水不良发生扰动时，应全部清除扰动部分，用卵石、碎石或级配砾石回填；
2.岩土地基局部超挖时，应全部清除基底碎渣，回填低强度混凝土或碎石。
8
4.4.12
边坡坍塌
超固结岩土复合边坡遇水结冰冻融易产生坍滑时，应及时采取措施防止坍塌与滑坡。
9
4.4.14
基坑支护应考虑的因素
基坑支护应综合考虑基坑深度及平面尺寸、施工场地及周围环境要求、施工装备、工艺能力及施工工期等因素。
10
4.4.15
基坑支护应符合的规定
基坑支护应符合下列规定：
1.支护结构应具有足够的强度、刚度和稳定性；
2.支护部件的型号、尺寸、支撑点的布设位置，各类桩的入土深度及锚杆的长度和直径等应经计算确定；
3.围护墙体、支撑围檩集中受力部位应加肋板；
4.支护不得妨碍基坑开挖及建筑物的施工；
5.支护安装和拆除、安全、可靠。
11
4.4.16
支护的设置
支护的设置应符合下列规定：
1.开挖到规定深度时，应及时安装支护构件；
2.设在基坑中下层的支撑梁及土锚杆，应在挖土至规定深度后及时安装；
3.支护的连接点必须牢固可靠。
12
4.4.17
支护的维护、加固
支护系统的维护、加固应符合下列规定：
1.土方开挖和结构施工时，不得碰撞或损坏边坡、支护构件，降排水设施等；
2.施工机具设备、材料，应按施工方案均匀堆（停）放；
3.重型施工机械的行驶及停置必须在基坑安全距离以外；
4.做好基坑周边地表水的排泄和地下水的疏导；
5.雨期应覆盖土边坡，防止冲刷、侵润下滑，冬期应防止冻融。
13
4.4.18
支护处理的规定
支护出现险情时，必须立即进行处理，并应符合下列规定：
1.支护结构变形过大、变形速率过快时，应在坑底与坑壁间增设斜撑、角撑等；
2.边坡土体裂缝呈现加速趋势，必须立即采取反压坡脚、减载、削坡等安全措施，保护稳定后再行全面加固；
3.坑壁漏水、流砂时，应采取措施进行封堵，封堵失效时必须立即灌注速凝浆固结土体，阻止水土流失，保护基坑的安全与稳定；
4.基坑周边构筑物出现沉降失稳、裂缝、倾斜等征兆时，必须及时加固处理并采取其他安全措施。
14
4.4.19
基坑开挖监测
基坑开挖与支护施工应进行量测监控，监测项目、监测控制值应根据设计要求及基坑侧壁安全等级进行选择，并应符合表4.4.19的规定。
二、高大模板工程安全技术培训
1、高大模板工程定义
水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m、或跨度超过18m、施工总荷载大于10KN/㎡、或集中线荷载大于15KN/m的模板支撑系统均为高大模板工程。
而且被认定为危险较大的分部分项工程。
随着市政工程和公用建筑规模的发展,经常会遇到支模高度超过8m的高架桥、超过1m的大梁、板厚400㎜以上的结构，搭设满堂高支模工程均属高大模板工程的范畴。
2、工程特点及风险分析
（1）工程特点
Ø高支模对地基的要求较高，否则会产生不均匀沉降，因此地基需要硬化处理。
Ø支模高度超过8m时对支撑系统的强度、刚度、稳定性要求高，因此必须增置水平支撑和剪刀撑。
Ø高支模板工程对支撑的搭设、混凝土浇灌、拆模各环节都有较高的要求。
（2）风险分析
Ø支撑系统地基处理的不好,混凝土浇灌过程中有可能使支撑系统产生不均匀沉降而失稳，出现坍塌事故。
Ø支撑系统一部分座在硬地坪上，另一部分座在回填土上，支撑体系形成一边硬，一边软的局面。
当支撑受力后产生局部失稳而出现坍塌事故。
Ø专项方案与现场施工不符,例如立柱间距放大、立柱采用搭接、水平支撑没有按计算设置等使整个支撑系的强度、刚度和稳定性降底，在混凝土浇灌过程或浇灌后突然失稳而出现坍塌事故。
Ø因混凝土浇筑程序不合理对模板支撑系统产生推力而倒塌。
Ø为赶进度结构混凝土的强度没有达到100%就提前拆模导致坍塌事故的发生。
Ø在使用过程中的荷载组合超过计算活荷载值时，承重构件因受力过大而失稳。
3、高大模板安全专项施工方案应当包括以下内容：
Ø编制说明及依据：
相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、施工组织设计等。
Ø工程概况：
高大模板工程特点、施工平面及立面布置、施工要求和技术保证条件，具体明确支模区域、支模标高、高度、支模范围内的梁截面尺寸、跨度、板厚、支撑的地基情况等。
Ø施工计划：
施工进度计划、材料与设备计划等。
Ø施工工艺技术：
高大模板支撑系统的基础处理、主要搭设方法、工艺要求、材料的力学性能指标、构造设置以及检查、验收要求等。
Ø施工安全保证措施：
模板支撑体系搭设及混凝土浇筑区域管理人员组织机构、施工技术措施、模板安装和拆除的安全技术措施、施工应急救援预案，模板支撑系统在搭设、钢筋安装、混凝土浇捣过程中及混凝土终凝前后模板支撑体系位移的监测监控措施等。
Ø劳动力计划：
包括专职安全生产管理人员、特种作业人员的配置。
Ø计算书及相关图纸：
验算项目及计算内容包括模板、模板支撑系统的主要结构强度和截面特征及各项荷载设计值及荷载组合，梁、板模板支撑系统的强度和刚度计算，梁板下立杆稳定性计算，立杆基础承载力验算，支撑系统支撑层承载力验算，转换层下支撑层承载力验算等。
每项计算列出计算简图和截面构造大样图，注明材料尺寸、规格、纵横支撑间距。
附图包括支模区域立杆、纵横水平杆平面布置图，支撑系统立面图、剖面图，水平剪刀撑布置平面图及竖向剪刀撑布置投影图，梁板支模大样图，支撑体系监测平面布置图及连墙件布设位置及节点大样图等。
4、安全管理要点和监控手段
（1）专项方案审查
Ø程序性审查
专项施工方案必须由施工总包单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。
经审核合格的，由总包单位技术负责人签字。
分包单位编制的专项施工方案应经总包单位技术负责人及相关专业分包单位技术负责人签字。
方案应附有专家组讨论后最终确认的审查论证报告。
经项目总监理工程师审查后不符合要求的,施工单位按原程序办理报审手续。
Ø符合性审查
设计方案必须符合工程建设强制性标准要求，并包括安全技术措施，安全验算结果。
安全验算应包括以下内容：
支撑系统地基承载力计算；立杆的稳定计算；支撑架计算；搭设在建筑结构上的脚手架，应对建筑结构进行承载力计算。
审查方案中所使用的数据是否与计算书一致。
Ø针对性审查
专项方案根据工程所处地基条件以及所处环境编制详细措施和应急救援预案。
应急救援预案的主要内容应是出现坍塌事故预兆时，停止作业、人员疏散、排除险情，而后安排加固。
加固方案的确定。
（2）地基处理
必须对地基的松软土、回填土进行平整、分层夯实，铺道渣，必要时再浇筑混凝土层，地基设有排水措施。
支撑系统一经搭设，其地基不准随意开挖。
（3）脚手架搭设
✧撑握高大模板支撑与一般脚手架搭设的区别，严格按专项方案中计算的立杆、水平杆间距，剪刀撑、水平撑的位置进行施工。
对于梁侧和梁底区域的加密部位的设置。
✧无论是支撑支在底层还是在楼面上，在支撑下铺设通长脚手板。
✧立杆的接长必须对接,不准搭接。
当对接接长时，立杆的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同一步内隔一根立杆的两个相邻立杆的接头在高度方向错开的距离不宜小于500㎜。
各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。
✧当杆件接长时，搭接长度不应小于1m，并应采用不少于2个旋转扣件固定。
端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜。
✧按专项施工方案搭设水平杆，且按照支撑架体要求设置水平加强层。
✧在架体四周及内部纵、横向每隔6m到8m由底至顶设置坚向剪刀撑，还应在架体底部、顶部、竖向间隔设置水平剪刀撑。
底部剪刀撑与扫地杆设在同一平面。
✧设置支撑架体与墙体的附着连接。
或与结构柱进行刚性连接。
当局部承受集中荷载时，应采取加固措施。
在安装过程中应采取临时固定措施。
✧模板安装前，对支撑系统的垂直度进行检查，如有偏差应及时纠正。
（4）模板安装
✧当梁跨度等于或大于4m时应起拱，起拱高度为全跨长度的1～3‰。
✧当梁高度较高时，梁底模水平楞和两侧模板竖楞经计算都要加密。
✧安装完毕的平台模板、梁模板不可临时堆料和当作业平台使用，以防模板的变形、标高和平整度产生编差。
✧检查模板支撑系统与外脚手架是否脱离，是否各自形成系统。
✧检查高处作业施工人员劳防用品穿戴情况（主要是安全帽、安全带）及有无可靠的立足点。
✧水平模板的支撑系统构造设计变更时，应重新编制方案，并经施工总包单位技术负责人确认，经专家讨论验算。
✧督促施工单位组织相关部门按规定进行验收，验收合格后挂牌之后可投入使用。
✧搭设区域设置安全警戒线。
（5）使用过程安全监理要点
✧模板支撑系统使用全过程中，立杆底部不得松动，不得任意拆除任何一根杆件，不得松动扣件，不得用作起重缆风的拉结。
✧督促施工单位在施工过程中加强检查和维护；特别是下雨后，应检查立杆和垫板是否有悬空现象，支撑系统是否有变形。
✧在施工过程中严格控制施工荷载，不得超过设计荷载，在施工中应有专人监控。
✧检查混凝土浇筑次序，尽量使模板支撑系统均匀受载。
✧混凝土浇筑过程中应有专人对模板支撑系统进行监护，发现模板支撑体系正在变化时，必须立即停止浇筑，人员撤离不得盲目进入模板下方。
（6）拆除过程监理要点
✧督促检查承包单产对拆除施工人员进行安全技术交底。
楼板拆底模时必须有拆模许可证。
拆除作业应有专人进行监护，拆除区域设置安全警戒线。
✧高大模板支撑系统拆除前对混凝土试块进行试压，梁、悬臂构件试块强度必须达到100%后方可进行支撑系统拆除。
✧拆除时应遵循先支后拆，后支先拆的原则。
✧拆除跨度较大的梁支架及其模板时应从跨中开始向两端进行。
设有附墙连接的模板支撑系统，附墙连接的模板支撑架体逐层拆除，严禁先将附墙连接全部或数层拆除后再拆支撑架体。
✧严禁将拆除杆件向地面抛掷，应采用逐步下落的方式。
严禁有朝天钉的木方、木模板乱掷，要求整理堆放。
✧对后张法预应力混凝土结构构件，侧模板应在预应力张拉前拆除，底模的拆除按专项方案执行，无具体要求时，不应在建立预应力前拆除。
✧后浇带模板的支顶和拆除应按专项方案执行。
（7）施工过程仍需按照人、机、料、法、环5大要素进行严格监管与控制
✧人：
应由架子工持证上岗。
搭设高度2m以上的支撑架体应设置作业人员登高措施。
作业面应按有关规定设置安全防护设施。
✧机：
（略）
✧料：
特别钢管壁厚问题，钢管开孔及弯曲问题。
✧法：
严格按照批准的方案及相关操作规程实施；应按规范要求严格控制拆模时间。
✧环：
注意地质、水文及不良气候环境。
如遇松软土、回填土，应根据设计要求进行平整、夯实，并采取防水、排水措施.模板支撑系统应为独立的系统，禁止与物料提升机、施工升降机、塔吊等起重设备钢结构架体机身及其附着设施相连接；禁止与施工脚手架、物料周转料平台等架体相连接。
事故案例:
1、杭州地铁湘湖站基坑事故
2008年11月15日，杭州地铁湘湖车站基坑发生重大坍塌事故，造成正在坑中施工的21名工人死亡，1人重伤，23人轻伤。
直接损失4962万元。
该段基坑长107.8m，宽21.05m，开挖深度为15.7~16.3m。
支护结构为800mm厚地下连续墙，嵌入坑底以下17.3m，4道钢管支撑。
事故发生时，坑内支撑失稳破坏，连续墙折断，下部向内，顶部向外，坑内大量涌土，坑外路面迅速下沉。
事后分析，该基坑设计、施工均存在严重不足。
围护墙入土深度不够，沉降、隆起及“踢脚”破坏均未计算及格；土力学参数选用过高，降低了结构的安全度；钢管支撑与围护墙未可靠连接；坑内被动区未作土体加固；在未及时支撑的情况下，严重超挖；连续墙浇筑质量差；无水泥胶结；监测不到位。
施工方常务副经理、项目总工、项目质检部长、监测员、监测负责人，监理方总监代表被追究刑责。
2、北京西西4#地高大厅堂顶板模板支架垮塌事故：
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