人工挖孔桩施工安全对策

 人工挖孔桩施工安全对策

人工挖孔桩，是指用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。在建筑施工中，当因场地条件及地质条件限制时，人工挖孔桩便成为施工的主要方式。这是因为人工挖孔桩具有操作空间要求小，施工工艺简单，无噪声等特点。目前，我国正处于建设的高峰期，使用人工挖孔桩工艺的建筑项目比比皆是。但是，在实际施工管理中考虑问题的不全面，或者忽视一些细节，会导致施工进度延误，施工质量和安全得不到保证。为了充分发挥人工挖孔桩在建设中应有的作用，笔者结合多年施工工程经验，对人工挖孔桩施工存在的质量与安全问题进行讨论。

一、施工工艺及其特点

人工挖孔桩的主要工序，是施工时2人一组间隔开挖，一人进行孔内开挖，一人在地面上控制电动葫芦(见图1)，其中需要保证开挖孔径不得小于0.8m。开挖时主要使用短柄铁锹，在风化岩区采用手持风镐开挖。

开挖一节高度为1.0m，必须使用不低于桩身混凝土强度的混凝土进行护壁，护壁厚度不小于100mm(见图2)，护壁内应配置直径不小于8mm的构造钢筋。待上一节护壁达到强度后方可进行下一节施工。

开挖时孔内要做好通风工作，当深度超过10m时，孔内送风量不宜小于25L/s。

人工挖孔桩的优点是占用空间小，不受场地空间限制;无噪声无污染，可以在人员密集区作业，施工工艺简单便于操作。但是，同时也存在一些不足之处，如挖孔人员在孔内施工，由于施工空间小，工作环境恶劣，情况复杂，极有发生人身伤亡的可能。因此，安全技术管理尤为重要。

二、施工中存在的安全问题

在人工挖孔桩施工过程中，容易出现以下安全问题，需要注意。

1、孔壁坍塌

当地下水位较高，地基土为渗透系数大的粉土、粉细沙等砂性土层或深厚的饱和淤泥质粘土，且无护臂，不能承受水、土侧压力，又未采取降水措施时，极易出现渗水、流砂、涌泥现象，最终可能造成孔壁坍塌。因此，在地下水位较高的场区，不宜采用人工挖孔桩。

2、孔口落物

桩孔附近有堆积物未能及时清理，在人为或雨水冲刷下，物体落入孔内而造成人员伤亡事故，或者地面上操作人员不慎将物体落入孔内也会造成人员伤亡事故。

3、窒息中毒

下挖较深时，孔内可能积累大量有害、可燃气体，没有相应措施测定孔内的有毒有害气体的含量及种类，并且没用采取有效的通风措施时，也会对施工人员造成伤害(见图3)。

4、触电伤亡

桩孔内施工面窄且多水、潮湿，若孔内未按要求采用低于12 V的安全电压和安全灯，或者是使用的通风设备、照明设备的电线破损等，均易发生触电事故。

5、坠落孔内

孔口无盖板、护拦等防护措施或明显的标志，夜间又无足够照明，人员易失足掉入孔内。施工人员用麻绳、尼龙绳吊挂或脚踏孔壁上下及电动葫芦(或卷扬机)无自动卡紧保险装置也易发生事故。

6、扩底塌方

桩扩工序完成后，如果未能及时进行桩体填筑，土体丧失稳定，容易出现塌方，危及施工人员安全。

施工过程注意事项

在施工过程中，如有人工挖孔要求时，宜在勘察前提出，勘察应根据工程特点进行针对性勘查，如：场区内各地质的物理力学性质、厚度、透水性;地下水类型、水位变化情况、补充来源和有无侵蚀性等不良影响等。还要查看地下有无障碍物(电缆、煤气管线、上下水道等)或原构筑物基础、废钢铁等;是否存在危害较大的滑坡、断层破损带、泥石流、崩塌以及强烈发育的岩溶、土洞等不良地质现象;有无缺氧、有害气体情况，有害气体的种类及其产生原因(这一项应为特殊要求);相邻建筑物的高度、结构形式、基础形式、埋置深度等资料。

此外，人工挖孔桩时，还应根据场地条件和要求编制施工方案。编制人工挖孔桩的方案前，应仔细分析勘察报告提出的水文地质与工程地质条件，更重要的是应进行现场查勘，获知施工现场的周边环境条件和地下障碍物等条件，然后根据上述资料编写有针对性的施工方案。

人工挖孔桩较适用于地下水位以上的粘性土、填土、季节性膨胀土、自重与非自重湿陷性黄土，中间有硬夹层与砂夹层、卵砾石层及全强风化基岩。在地下水位较高，特别是有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时，必须有可靠的技术措施和安全措施，如用高压喷射注浆法、深层搅拌法、旋喷装等形成截水帷幕。

人工挖孔扩底桩扩底直径不宜大于3d，斜率为1/3~1/2，扩底最下中心距须大于1.5m或D+1.0m(其中D为扩端设计直径)，以防相邻桩间土壁无法直立而坍塌。

护壁通常为混凝土护壁，厚度不宜小于100mm，混凝土强度等级不得低于桩身强度，护壁内等距放置直径不小于8mm的直钢筋，上下节护壁间用钢筋拉结。当土层松散或为流砂层时，则应采用钢护筒或钢筋混凝土沉井。

地下水丰富且较浅时，需考虑井点降水。此时应分析对环境的影响，以免因地下水过采用引起地面下沉，危及周围建筑的安全性。

三、施工过程安全措施

施工前和施工过程中，应认真检查设备的运行状态，遇异常情况应立即停止施工。当桩净距小于2倍桩径，且小于2.5m时，应采用间隔开挖，排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。

1、孔口应采取的措施

井口应有专人操作垂直运输设备，孔口设有活动盖板和照明通信排水通风设备等，并注意观察地面情况，随时与井底人员联系，不可随意离开井口。

从孔桩开挖至浇灌混凝土前，停止施工时孔口应盖活动盖板并设置栏杆，做出醒目标志，夜间施工时地面应有足够光线的照明。

孔口处护壁应高出地面150mm，以防地表水、弃土、杂物等进人孔内护壁;厚度应大于200m，以免来往车辆影响孔壁的安全。

弃土出地面后立即运至堆土场，弃土、杂物等堆放位置距离孔口边不小于1.5m。

2、孔底应采取的措施

孔底施工人员下人桩孔前须戴安全帽，连续工作不得超过4h(见图4)。

井下作业人员采用土箕或吊桶装土、石块不能装得太满，防止在吊运时掉下伤人。

若遇坚硬的泥土和岩石时可使用风镐，但严禁采用爆破，以免对地基土有不良影响或破坏护壁而造成坍塌。

孔底人员应注意观察孔内的水文地质、土壁和护壁等异变，发现异常情况应立即与孔口人员联系并采取措施处理。

孔底积水较少时，可将泥水一起用吊桶提升至地面;若为大量渗水，则在孔底挖一集水坑用高扬程潜水泵排出桩孔外，抽水必须在孔底施工人员上至地面后进行(见图5)。

已扩底的桩，要尽快浇筑桩身混凝土，不能很快浇筑的桩应暂不扩底，以防扩底部位塌方。

3、照明、通风、通信采取的措施

图6 孔内照明，上下爬梯

井孔内设100W防水带罩灯泡照明，并采用12V低电压用防水绝缘电缆引下，井上现场可用24V低压照明(见图6)。现场用电均需安装漏电保护装置，井内也可使用安全矿灯或应急灯作照明，这样比较安全可靠。

施工人员下人桩孔前，需先用鼓风机通过输风管向孔底强制送入空气或氧气，还需经常检查孔内空气中是否含有可燃或有毒气体，土壤中是否含有有毒物质，如有此情况应查明其危害程度。

桩孔较深时，孔口与孔底可通过对讲机、电铃等进行联系。

在实际工作中，仅具有针对性的施工方案和措施还不够，还必须建立健全工地的安全管理体系和安全管理制度，以此来保证方案和措施的贯彻执行。对违反现场安全管理制度的，要采取罚款及行政处罚。同时要进行定期或不定期的安全检查，发现问题及时整改。