浅谈人工挖孔桩施工工艺及安全措施

池雪雷 鲍胜

摘要：人工挖孔桩就是用人工挖竖井的方法，挖出桩孔，经过清孔后放入钢筋笼子，再灌注混凝土而成的桩。由于其设备简单，无污染，承载力高等特点已为建筑工程所广泛使用。然而现今人工挖孔桩成孔的专业施工队伍还比较少，大多的施工队伍其施工工艺和安全措施也不规范，存在着极大的安全隐患。在此对人工挖孔桩的施工工艺及安全措施作一简单介绍。

关键词： 人工挖孔桩、安全措施、施工、桩基础

中图分类号：TU714文献标识码： A

一、人工挖孔桩的施工特点

人工挖孔桩之所以使用越来越广泛，是因为其有着独特的特点。其优点如下：（1）其施工设备简单，根据其孔径孔深和现场具体情况选用电动葫芦、提土桶潜水泵、鼓风机、照明灯、鎬锹等设备。（2）人工挖孔桩施工时，无噪音、无振动并且不污染环境，对周围原有的建筑物影响非常小。（3）其单桩承载力高，受力性能可靠，抗震性能强。（4）其施工速度快，可按施工进度要求决定同时开挖桩孔的数量，必要时个桩孔同时施工，（5）土层情况明确，可直接观察到地址变化，撞地沉渣能清除干净，施工质量能到到保证。尤其当高层建筑选用大直径的灌注桩，而其施工现场有在狭窄的市区时，采用人工挖孔桩比机械挖孔桩有更大的适应性。但其也有一些缺点，比如孔内作业条件差，工人劳动强度大、危险性高。特别是井下作业环境恶劣，工人随时有可能受到涌水、涌泥、塌方、毒气、触电、高空坠落物体击伤等安全威胁。

二、人工挖孔桩的施工方法

2.1、材料与机具准备工作

在进行工艺安排之前，首先要进行材料及机具的准备工作。主要材料有水泥、砂子、石子、水、钢筋、一些外加剂等，主要机具有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钎、线坠、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、防水照明灯（低压36V、100W），电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵等。

2.2作业条件：2.2.1根据该地区的土质特点、地下水分布情况，编制切实可行的施工方案，进行井壁支护的计算和设计。2.2.2开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。2.2.3熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料。2.2.4按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周撒灰线。测定高程水准点。放线工序完成后，办理预检手续。2.2.5按设计要求分段制作好钢筋笼。2.2.6在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩低以下0.5m左右。2.2.7人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

2.3放线定桩位及高程：在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。2.4开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以0.9～1.2m为宜。

2.5支护壁模板附加钢筋：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置井圈，其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种。当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好，地下水位较低时，也可以采用喷射混凝土护壁。护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。第一节护壁以高出地坪150～200mm为宜，便于挡土、挡水。

2.6浇筑第一节护壁混凝土：桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑，人工捣实，混凝土强度一般为C20，坍落度控制在100mm，确保孔壁的稳定性。

2.7 架设垂直运输架，安装电动葫芦或卷扬机、吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机等。

2.8开挖吊运第二节桩孔土方，从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。

2.9 支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用，拆模时强度应达到1MPa。然后浇筑第二节护壁混凝土。逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土并检查验收成孔质量。

2.10吊放钢筋笼：钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，然后对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。

2.11浇筑桩身混凝土：用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m，桩孔深度超过12m时，宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行，分层振捣密实。混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。

三、人工挖孔桩常见问题及采取措施

根据工程施工的经验，人工挖孔桩的安全事故主要有以下几种类型：

1、人、坠物落掉入桩孔造成事故。

2、 孔内有害气体含量超标造成事故。

3、 触电事故。

4、 塌孔造成事故。

3.1 人、坠落物落入孔内的预防措施

首先为了防止施工人员在上下时坠落，孔内必须设置应急软爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加延长至工作面，供人员应急使用。井内人员必须乘专用吊笼上下，不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。

其次许多工程施工时，挖孔工人为图方便，常常将挖出的土在孔边堆得很高，造成严重的安全隐患。因此，应安排专人把挖出的土石方及时运离孔口，且不得堆放在孔四周1 米范围内。孔深超过挖孔人身高时，在桩孔口或孔内装设靠周壁略低的半圆防护板（网），吊渣桶上下时，孔下作业人员应避于护板（网）下。

3.2有害气体的预防措施

地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体，人工挖孔桩深度超过5m 时，每天开工前应进行有毒气体的检测。必要时应采取安全防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气。在施工过程中,还应随时检查空气中的含氧量,防止出现施工人员缺氧窒息事故 。特别是当人工挖孔桩深度超过10m 时，应配备专门的向孔内送风的设备。

3.3触电的预防措施

在工程中常常使用潜水泵进行抽水，一般的预防触电的措施是抽完水后才允许挖孔，并且采用动作电流为15mA 的漏电保护器。但是如果地下涌水量较大，工人挖桩时往往会一边抽水一边开挖。这样施工就很容易触电。因此，为保证安全施工，解决挖土与抽水的矛盾，可用深水泵代替潜水泵抽水，因为深水泵抽水时是将抽水管伸到桩内抽水，管不带电，这样就可以边抽水边挖土。施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。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。

3.4塌孔的预防措施

因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。同时要加强护壁的设计，有些设计人员认为可根据土质的情况决定是否配置护壁钢筋，这本无可厚非，但是由于环境的影响，比如在大雨之后就可能导致土压力增大而塌孔。另外，在施工时，有的施工队往往会提出，为以后基础梁施工时破护壁方便，在第一、第二节护壁不放钢筋，这也不妥，因为施工时的情况较复杂，有可能护壁旁堆土过多，或者运土或试验的机械进进出出都可能增大侧向土压力。

参考文献

[1]王宏林 高武山.人工挖孔桩施工要点， 山西建筑 2004第6期

[2]金勇.浅谈人工挖孔桩基施工方法及安全措施，安徽建筑，2002第5期