人工挖孔桩施工质量通病及预防措施

人工挖孔桩施工质量通病及预防措施

作者：尹光

来源：《中国新技术新产品》2010年第20期

摘要：人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺。本文针对人工挖孔桩的特点，叙述挖孔、护壁、孔口围护、孔中防毒、防触电、防孔壁坍塌和涌水等安全技术措施。

关键词：人工挖孔桩；挖孔；安全措施

人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺。适用于旱地或少水且较密实的土质或岩石地层，其特点占施工场地少、成本较低、施工操作工艺简单、挖孔中劳动强度较大，单桩施工速度较慢，尤其是安全性较差、易于控制质量且施工的同时不易产生污染等优点而广泛应用于桥梁桩基工程的施工中。可直接检查桩底岩土层情况，单桩承载力高，故在各地应用较为普遍。下面根据本人的工程实践，试述人工挖孔施工中的常见质量事故及各种安全技术措施。

1挖孔过程中应注意的问题

1.1强风化岩层及粘土、流砂挖孔过成

挖孔前应按施工图纸准确放线，确定桩位中心位置，并向桩心位置四周引出四个控制点，以控制桩心。

在挖孔过程中施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况，开挖应自上而下分层进行，每一层土方开挖区的形状呈上小下大圆台体形状，高度为100cm，上底和下底的口径分别大于设计桩径20cm和40cm。

自上而下分步进行开挖，开挖区的侧壁要求做到光滑平整，底面要水平，挖出的土方要及时运送到地面并外运，不得堆放在孔边。开挖桩孔时要及时设置砼护壁或钢护筒护壁并要进行中心偏位，特别是直径在1.5m 以上的桩孔。砼护壁每节高100cm，厚约10－15cm，砼强度等级不低于C15，如果地质层较差可加配适量钢筋。一般每天挖1m深立即支模浇筑砼，第二天可继续施工。

流砂人工挖孔在开挖时，如遇细砂。粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。

①流砂情况较轻时：有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流人而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求；

②流砂情况较严重时：常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m 左右，即可分片将套简装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放人套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。

1.2当开挖的时候遇到弱风化岩层时应采用爆破的方法进行

某大桥共有20根挖孔灌注桩，这些挖孔灌注桩的直径为200cm，长度为17m，在挖至5－17m深度时遇到了弱风化含砾砂岩层，采取了爆破的方法进行施工。每一次爆破的厚度大约为90-100cm，以井筒的中轴线为圆心，分别以20cm和80cm为半径，各以相等的间距打两圈120cm深的垂直炮孔。其中圆心炮孔为1个，里圈炮孔为6个，外圈炮孔为13个，里圈炮孔装药约0.5Kg，外圈每个炮孔装药约0.6Kg，里圈的装药先爆炸，300毫秒，后，外圈的装药再爆炸。这样，里圈的7个药包将爆碎的岩体向上抛起，外圈的13个药包对爆破部位的残存岩体实施光面爆破，以形成垂直的井壁，效果十分理想。经过清孔后，再进行相同程序的爆破，直至桩底标高。爆破后形成的井壁不需要进行混凝土护壁，但爆破时的飞石有可能会使上面土体中护壁遭到破坏，所以每次爆破后，应逐一进行检查，将受到破坏的护壁进行加固处理，以免发生安全事故。

1.3井上和井下之间应保持良好的联络信号。要勤检查，注意地质的变化，当遇到流沙、等影响挖孔安全时，要立即采取以下的有效防护措施后，才能继续施工。

2人工挖孔桩常见安全事故及采取的安全措施

人工挖孔桩的常见安全事故有孔口石块或杂物掉入孔内砸伤正在孔中的施工人员；孔内操作人员吸人地下有害气体而导致中毒昏迷甚至死亡，孔壁支护不当而坍塌砸伤甚至活埋操作工人；孔内电缆、电线磨损受潮导致工人触电伤亡；深孔中突然涌水淹没施工人员等等。

2.1 孔口围护措施：孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，应高出地面1.0m，孔内作业时，孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，砼围圈上不得放置工具和站人。

孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带，特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时，必须采取相应的防范措施，以防落物伤人，电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后方可投入运行，施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和护壁情况，上下班时要加盖好井盖。

2.2孔内防毒措施：地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测(可用快速检测管)，发现有害气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气(通风量不少于25L／S)等措施，以防止急性中毒事故的发生。

人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必须在现场按应急措施规范要求实施抢救，根据情况及时送医院进一步抢救治疗，并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门，以便采取相应措施。

2.3防止孔壁涌水措施：当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，要考虑对正在挖孔桩的危险影响，一般应暂停施工，人不准下孔。随时加强对土壁涌水情况的观察，发现异常情况应及时采取处理措施。

采用潜水泵抽水时，基本上抽干孔中积水后，作业人员才能下至孔中进行挖土。地下水丰富时，可将中间部位桩孔提前开挖，汇集附近的地下水，用1～2台潜水泵将水抽出，起到深井降水作用。孔内必须设置应急软爬梯，供人员上下孔洞使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有防坠落装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸级上下。

2.4防触电措施：施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由专职持汪电工操作。用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器，各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.5m以上，严禁拖地或填埋土中，孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。孔中操作工应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。孔内作业人员应勤轮换，连续作业时间不宜超过2小时，以防止疲劳引发安全事故。只要施工人员树立质量及安全意识，加强业务学习，做好质量及安全技术交底，人工挖孔桩在挖孔过程中这些事故是完全可以避免的。

参考文献

[1]蒋锦明，人工挖孔桩施工安全管理的现状与对策探矿工程，2005年增刊