苗燕婷

（山西机械化建设集团有限公司，山西太原 030009）

0 引言

土石方工程对于建筑工程的重要性不言而喻，主要由土方开挖、回填、运送等工艺流程构成，施工后使场地更为平整，满足建筑工程需求。但在人员因素、技术因素、环境因素等综合影响下，土石方工程施工中存在较多的安全隐患，特别对于需要辅助爆破的大型土石方工程而言，更是增加了风险系数。鉴于此，为强化土石方工程安全管控效果，本文以实际案例为背景剖析安全管理举措具有重要意义。

1 土石方工程对于建筑工程的重要性

土石方工程包括土方开挖、运送、回填等施工工序，是建筑工程对土地施工的总称，该工程具备一定复杂性且对施工环境有着较高的要求，在施工时应确保设计合理及施工环境安全。雨水对土石方工程影响较大，应尽量避开雨季，严格遵守国家相关技术标准[1]，土石方施工对于建筑工程的开展具有重要意义。一方面施工后场地平整度更佳，优化了工程施工建设条件；另一方面做好土石方工程基础可减少建筑工程施工的质量及安全风险因素，实现施工成本的有效控制，提高工程建设效益。

2 工程概况

山西省某甲级写字楼项目规划建设层数为70 层，总建筑高度在300m 左右，总占地面积达12156.5m2，地下室为4 层，均为地下停车场及设备用房，基坑深度为21.5m，周长435.6m，基坑支护面积为12155.6m2。经地质勘查并结合基坑支护施工方案，该项目土方开挖深度范围内无孤石或岩石层，主要土层结构为填土、残积土、砾砂层或淤泥质黏土，施工场地上层滞水主要在砂层和填土中。鉴于此在土方开挖环节，爆破施工仅作为备选方案，若施工时遇到难以开挖的孤石或岩石则予以爆破施工。

3 土石方工程施工技术流程

3.1 施工技术交底

施工前组织现场作业人员对土石方施工方案、施工顺序、技术要点及质量控制等内容做详细的技术交底，全面了解施工现场水文地质情况，如软弱土层、积水渗水、地下管线埋设等影响施工进展和施工安全的因素，从人员、技术、设备等多方面做好准备，为施工顺利进行奠定基础。

3.2 施工测量控制

项目施工测量控制包括：①平面测量控制，安排施工人员于地面位置测放建筑物外廓轴线交点位置，通过详细的施工放样，完善总体控制网，对建筑物进行平面定位。②高程测量控制，以项目水准点为基础完善高程控制系统，确保实际施工中不干扰基础原状土的基础上，开挖至设计高程，严格控制超挖或欠挖现象出现。在开挖至设计高程2m 左右距离时，安排工作人员提高土方开挖的监测频次，严格控制超挖问题。

3.3 土方开挖施工

3.3.1 施工准备

该项目土方开挖施工准备总结如表1 所示[2]。

表1 土方开挖施工准备

3.3.2 土方开挖工序流程

该项目施工过程中应明确施工顺序，包括开挖顺序及坡度、实施分层分段开挖、清理底部并修理边坡。具体如下：①以设计方案为参照，严格控制土方开挖坡度与设计方案一致。②明确施工机械的开挖顺序、开挖路线和深度。开挖的同时动态监测边坡状态，开挖至距离设计深度2m 以下时，加强开挖深度监测，在距离设计深度50cm 时，撤出机械设备，超出水平线并钉小木桩，安排人工对剩余土方进行开挖，严格控制超挖现象。写字楼土方开挖施工现场如图1 所示。③设备无法开挖的边角位置，安排人工开挖并将开挖的土方运至设备可操作的位置，便于土方转运[3]。④施工时遇水泥搅拌桩，要求施工人员沿桩开挖且不对桩体产生损坏，开挖至设计深度后，以截桩高程对水泥搅拌桩予以截桩并将桩顶修平。⑤检查槽宽标准，修正槽边，清理槽底的土方。

图1 写字楼项目土方开挖现场

3.4 静力爆破施工

该项目施工过程中遇较大粒径孤石，以机械配合人工开挖的方式施工难度大，经多方研究决定实施静力爆破施工。施工工艺流程如下：①勘查现场明确孤石的尺寸及边界位置。布设警戒线，非作业人员禁止入内，挖除孤石周围的土方，明确孤石体积大小。②搭建施工平台。对孤石周围地面硬化处理后搭建脚手架装置，将模板垫于立杆下方，完善工作平台及安全网。③布眼。布眼前找寻孤石的临空面，平行于临空面进行钻孔施工，切割岩石时确保同一排钻孔在同一水平面位置。④钻孔。孔径和爆破破损效果存在直接联系，若孔径过小则爆破效力难以充分发挥，若孔径过大则易出现冲孔的问题。该次钻孔所用钻头规格为38~42mm，钻孔后利用高压风机将孔内的水分和残渣清理干净，确保钻孔周围无土石渣[4]。对于孤石结构，钻孔深度通常为破损体的80%以上，由于该项目所遇孤石较大，将钻孔深度控制在1~2m 并以孔深的100%进行装药。⑤加入膨胀剂。个别孔眼倾斜向下则在药剂中混入22%左右的水，使其成为黏附糊状物，在钻孔中填入药卷后捅实。⑥爆破。随着膨胀剂充分反应，孤石破损，现场稳定后安排勾机和运载车辆将碎石运出。

3.5 土方回填施工

土方回填前进行含水率及容量试验，回填时将每层厚度控制在30cm 并分层夯实，确保压实系数满足要求。严格控制回填土质量，剔除树根等杂物，由低处水平分层回填夯实。该项目回填施工时，由于环境温度高表层土迅速干燥，为提高上下层的结合效果，洒水湿润后继续回填。此次填方施工中，考虑到后续会出现自然下沉，预留一定填方沉降量。

4 土石方工程施工安全管理措施

4.1 事前安全管理举措

该项目土石方工程施工前安全管理措施包括：①完善安全作业责任制度，将安全责任细化到个人。该项目为大型工程，土石方工程量大，安全作业管理对范围内人身及财产安全负责，通过制定安全作业责任制度，实现施工作业风险的控制。在签订安全作业责任制度时，由企业管理层、项目各部门负责人、施工人员等逐层签订，明确所有参建人员责任，接受社会公众的监督。②健全安全作业组织。明确安全作业管理组织的权利和义务，保证安全管理的有效性，提高安全管理效能，现场安排经验丰富的工作人员，赋予其一定管理权限，强化现场作业的监督与管控[5]。③完善事故救援应急预案。该项目作为大型土石方工程，存在较高的危险系数，应急预案尤为关键，发生安全事故时能够及时有效应对，减少损失。该项目针对大型土石方工程施工风险制定应急预案后，不定期组织施工人员进行应急预案演练，保证预案在发生突发事故时的可行性。

4.2 土石方开挖安全管理

土石方开挖阶段影响安全生产的最主要因素为土方滑落，对开挖方式提出了更高的要求。该项目开挖土方量大，无法完全避免土方滑落现象，为此施工时预留出足够的下滑空间，该施工阶段安全管理总结如表2所示。

表2 土石方开挖安全管理

4.3 基坑作业安全管理

该项目土石方工程基坑作业以机械作业为主，配合人工施工，大面积利用机械开挖，细节位置安排施工人员辅助，施工前做好现场供水管网、电缆等地下管线设备的标记，清理出现场的障碍物。夜间作业时树立反光警示标志，避免视线不佳而导致人员伤亡。在基坑作业前，对施工范围内地下水资源予以减压处理，降低地下水向基坑倒灌的风险。为土方运输车辆拟定指定的停放位置，确保车辆停放不会威胁到边坡的稳定性。

4.4 支护施工安全管理

在该工程施工过程中，为避免边坡安全事故发生，开挖后的边坡位置予以相应支护措施防护，确保安全生产作业。该工程支护墙包括水泥、混凝土、加固土层及防渗水设备等。支护墙施工过程诱发的安全事故概率最高，支护施工安全管理要点如下：①在支护施工前对基坑作业人员进行技术交底，提高基坑支护方案的可行性。②支护体系混凝土结构达到一定强度后方可安排施工作业。③该工程地下水位较高，降低水位并在基坑底部完善排水设施后再进行支护墙施工。

4.5 回填施工安全管理

回填施工是土石方工程的最后一个环节，回填前将基坑底部的建筑垃圾等杂物彻底清理干净，分层回填，每抛填30cm 回填土后，予以分层碾压密实后逐层回填密实。根据案例工程实际情况，精密计算土方回填厚度、碾压方式、碾压次数及碾压密实度等相关指标，确保回填效果。

4.6 爆破施工安全管理

该项目于土方开挖时遇大尺寸孤石，辅助静力爆破施工并落实如下爆破施工安全管理对策。

①爆破作业现场用警戒线拦截，禁止无关人员进入施工场地。②要求现场工作人员必须穿戴防护装备并标准佩戴防尘防冲击型PVC 护目镜。③要求将药剂灌入钻孔后，禁止面部近距离接近已经装药的钻孔。药剂灌装完毕后，用麻袋覆盖并远离爆破点，远距离观察爆破进展[6]。④严令禁止将药剂和水混合后装入孔径较小的容器中。⑤钻孔完毕初期，孔内壁温度较高，通过清水冲洗降至自然温度后方可安排作业人员装药。⑥爆破所用药剂进行防潮密封管理。⑦要求作业人员必须在工作平台范围内操作，确保施工作业人员身体状况良好。

5 结语

综上所述，土石方工程是建筑工程不可缺少的一项工序，决定着上层建筑的施工安全及稳定，施工过程中环境因素、技术因素及人员因素等均会对施工安全产生影响，如土方开挖环节的边坡失稳、支护过程地下水位影响、爆破施工对作业人员的人身安全威胁等，应高度重视施工安全管理。山西省某甲级写字楼项目为大型土石方工程，基坑深度达21.5m，在土石方施工过程中，经严格落实各项施工节点的安全管理，于要求工期内完成土石方施工，未出现一例安全事故。