工程知识：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，小编现就对人工挖孔桩施工存在的质量与安全问题与大家进行讨论。

一、施工工艺及其特点

图1 人工挖孔

  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。

图2 护壁

  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

图3 通风设备

   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

图4 工人孔内操作

     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。

图5 水泵抽水

     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。

四、工地全体人员实行安全教育培训

   以上所提及的安全措施只是施工环节上的一部分，想要真正做好工地的安全管理还必须要从施工所有人员身上出发。目前，许多建筑企业安全教育工作往往忽视了对工人进行安全生产知识考核，结果造成作业人员对施工现场、本工种的安全生产知识技能和安全注意事项一知半解，达不到安全教育培训的目的，导致工人由于安全生产技能、知识的贫乏而酿成事故。

   根据我国《安全生产法》第二十一条规定：“生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。”

   为加强建筑业企业职工安全教育培训工作，建设部印发了《建筑业企业职工安全培训教育暂行规定》，对建筑业企业安全教育培训提出了具体实施办法。

   建筑施工企业必须严格执行相关法律法规要求，严格按照相关规定内容对工人进行安全生产教育培训，同时各级安全生产主管部门必须严格执法，加强对建筑施工企业安全生产教育培训特别是对农民工的培训进行监督，真正做到有法必依、执法必严，才能确保建筑企业安全教育培训工作的实效性，才能够实现安全生产。

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