人工挖孔桩施工管控要点分析

栾 鹏

中铁建工集团路桥工程有限公司，北京 100070

1 工程背景

重庆轨道交通十号线 （建新东路—王家庄段） 朱家湾车辆段工程，其中挖方段边坡坡脚采用抗滑桩支护，悬臂高度5m，嵌入中风化基岩深度根据边坡走向不同，嵌岩深度3～6m。截面尺寸1.5m×2m；2m×3m不等，详细内容如表1所示。

由于重庆地区人工水磨钻施工从业者较多，且价格适宜，施工工艺成熟。因此本工程采用人孔水磨成孔。

2 抗滑桩施工工艺和质量管控

2.1 人工挖孔施工流程

测量放线定位、做井圈→挖首节桩孔土石方、首节桩孔护壁→桩口防护平台安全设置→桩口提升设备安装→桩分层深度开挖→成孔的中线及边线检查→护壁砼浇筑→循环护壁施工步骤至设计要求底面→建设各方验收基底持力层→桩钢筋绑扎→桩钢筋验收→撤除提升设备→桩身质量检测验收。

表1 朱家湾车辆段边坡支护结构型式一览表

2.2 人工挖孔施工步骤及质量管控要点

2.2.1 按测量定桩，放出开挖线

首先进行场地内地表清除及平整硬化，砌井圈。参照构筑物测量控制网的图纸及相关控制坐标，在施工现场测定轴井口位置井字型控制方法，在井口四周不宜被扰动的位置设立井口辅助控制点并进行保护，采用相同测量放线，确定出井口位置。

2.2.2 锁口、护壁施工

桩开挖线确定后第一节挖深约0.8m，浇钢筋混凝土护壁，高度高出地面0.3m，以防杂物落入孔内。护壁外如出现空隙应用粗砂、砾砂等填实，必要时浇以水泥浆。井下土石方开挖过程中按照每1.0m深度作为一工作循环，即当开挖完成一个循环后，立刻支护一个循环的钢筋混凝土护壁。护壁混凝土应在现场拌和，严格按砼配合比计量。

护壁钢筋加工：护壁钢筋应与钢筋加工棚下料后运送至施工现场，按图纸要求绑扎护壁钢筋，在钢筋上用粉笔画出钢筋布置间距线，钢筋上绑上混凝土垫块 （混凝土垫块厚度与护壁钢筋保护层厚度一致），混凝土垫块紧靠护壁一侧，以保证钢筋的保护层厚度。为提高护壁的整体性，护壁钢筋在每循环的下方应预留钢筋连接接头，方便与下一循环护壁连接。

模板支护：由于井内操作空间狭窄，护壁施做选用木质模板，横向为双钢管，中间采用钢管加上可调的顶托进行模板支撑加固 （并底部辅加斜撑钢管4道）。模板上部留100mm高作浇筑口，拆模后用混凝土堵塞。

浇灌混凝土：依据场地施工现状条件，采取强制式搅拌机人工拌制混凝土，并采用翻斗车运送到井口位置进行人工浇捣。混凝土振捣操作按振动棒插点均匀间距@400。振捣时间15～30秒，振捣密实。

2.2.3 孔内土石方开挖

抗滑桩采取人工挖孔形式分节开挖，分节围护。边坡支护桩跨越地层地质情况从上到下依次为：杂填土、粉质黏土、崩坡积层块石土，其中砂质泥岩占绝大部分，局部存在少量砂岩。对于土质地层开挖采取人工持铁锹、尖镐破除；对于砂质泥岩、砂岩等较硬地层，采取水磨钻配合空压机风镐破除开挖，对于采取水磨钻开挖处理的岩石必须用风镐破碎，最大不能超过0.2m3。每段开挖次序，先挖中间后挖周边土方。

挖土每层挖深1.0m后，及时施作钢筋砼护壁。护壁每次浇筑一至两节，当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。特殊情况每段挖0.5m或0.25m就必须做一节护壁。井内护壁坚向筋下端应按图纸要求将钢筋插入下节护壁中，插入长度不应小于图纸规定的长度。上下两节护壁的连接长度不应小于0.5m。

井内积土采用吊桶由卷扬机运送至地面。具体操作将破碎好土石方装在桶中，再配合卷扬机运用至地面，平移卷扬机将渣土倒入手推车中，再运指定的堆放区，在用装载车集中外运。

当桩孔开挖至岩石层以及桩底标高后，应按规定采集岩石块进行试验检测，一边获得可靠数据来引导施工。采样方法为人工开槽到整块试样。试件为300mm×300mm×600mm大小，要保证岩土的自然物理力学性质指标。

当挖孔桩开挖到设计标高后及时请设计、监理、业主有关单位验槽。抗滑桩开挖施工顺序采用跳槽开挖、间隔施工的施工方法。

2.2.4 桩钢筋绑扎安装

钢筋运输、孔内吊运、绑扎、焊接定位：钢筋加工场制作完毕后，人工运至现场，通过人工用带套的绳索吊放到桩内 （每次只吊放一根长钢筋），孔内的钢筋安装人员要将安全带固定在井口，并用牢固的跳板作为移动的操作平台，跳板置入桩的外围钢筋箍上，此钢筋箍要与主筋焊牢，保持移动平台的可靠安全性。吊运过程中，专人指挥，上下呼应，严格按安全操作规程，防止因滑落伤人。钢筋的连接需按图纸施作，对于直径大于22的钢筋采取I型机械连接，其余采取焊接，本工程无绑扎连接，每个截面内接头总数不得超过50%，钢筋间距应依从图纸施作。同时应在钢筋骨架同护壁之以混凝土块楔紧，避免混凝土浇筑时造成位移同时保证了保护层的厚度。

2.2.5 桩身混凝土浇筑

桩身混凝土所有水泥、砂石、水、外加剂及混合材料的质量和规格必须符合设计和施工有关规范要求。桩采用C40商品砼。混凝土浇灌前对钢筋做检查隐蔽，并确保桩底沉渣厚度不超过5cm，无积水。混凝土采取串筒配合浇筑，串筒下部据混凝土浇筑面的高度不得大于2m，串筒随混凝土浇筑自下而上一次拆除。混凝土分层浇筑，每层浇筑高度不大于0.5m。混凝土应顺串筒流入桩孔内，桩身一次性浇筑完成，不允许留有施工缝。随浇随振捣，振动棒插点均匀间距为400mm，振捣时间为15～30s，在20～30min后进行第二次复振。在浇筑砼时一定要注意预埋钢管的位置不能移动及板墙筋的处理。

由于挖孔桩钢筋密集，人工下井振捣困难，混凝土采用8m长插入式振捣器分层振捣密实。砼操作人员应采用钢筋安装人员相同的移动平台。

混凝土养护：对已浇筑完毕的混凝土，应加以覆盖和浇水，并应符合规定

每根桩应有2组试块，每组3件。

3 抗滑桩施安全管控

3.1 一般措施

（1） 对现场作业人员须组织单机安全教育，明确危险隐患点，提高自身安全防范意识。

（2） 对现场作业人进行安全技术交底，交代施工方法，施工质量标准和施工安全注意事项，做到心中有数，遇事不慌。

（3） 组织操作人开张岗前培训，贯彻操作规定；对于特种作业人员必须要求有特种作业真，须对特种作业人员组织专业培训。

（4） 机械设施应派专人巡视，确保设备安全可用，并严格对作业机械规定保养政策。

（5） 组织相关人员进行应急救援演练。

（6） 进入施工现场作业人员，必须通过健康检测以及孔内、高处、用电、提升等简单机械作业同其他安全作业教育并测试完成后，才允许进入施工现场。

（7） 桩孔施工中必需使用的安全“三宝”，且必须是符合国家或行业标准的合格产品，并教育作业人员正确使用安全“三宝”。

3.2 人工挖孔危险源分析及防范措施

3.2.1 主要措施

（1） 高空坠落：孔内人员上下井须佩戴安全带，安全绳加以配合使用防坠器，走采用铝合金特质爬梯。并定期对安全绳，安全带，防坠器的可靠性进行检查，防止高空坠落事件发生。

（2） 触电：因施工现场未严格“一机一闸一漏保”设置，接线不规范，孔底照明不使用低压电，潜水泵抽水时，人员未及时离开等造成触电事故。 对现场临时用电进行规范处理，防止电线拖地及与钢制井口提升装置的接触。定期检查用电设备。孔内使用12V低压照明。

（3） 中毒和窒息：当境内检测出纯在有毒气体或含氧不足的问题，没有采取通风置换措施而下井作业，造册灰姑娘中毒或窒息。遂应超过5米的孔配备井下换气设备。每天上班前对孔内进行有毒有害气体检测和活体检测，并使用换气设备通风15分钟。

（4） 坍塌：孔壁土体或护壁失衡坍塌。对地质较差的岩层，每钻进1米进行钢筋混凝土护壁支护

（5） 机械伤害：作业人员在使用钢筋机械、起降、吊运等设备时不能遵守操作规定，其次因机械自身破损失修会造成受伤事件。遂定期对操作机械进行检查。吊用渣土的钢绞线发现起毛及断丝现象应及时更换钢绞线。

（6） 物体打击：孔口防护不到位至孔口块石、工具等掉落伤人。孔内配备防坠物半月板。

3.2.2 其他措施

（1） 作业前应对施工现场进行找平处理必要时采取混凝土硬化，挖除表面杂土及边坡碎石土，做井口排水措施，搭设井口雨棚；如碰到恶劣情况禁止施工，雨后检查井口井内是否位移或崩塌现象，如存在应及时处理后方可施工。

（2） 当井深满足1m情况时，应对井口施作合格的防护措施，防止人员杂物吊入井内。

（3） 井内渣土提升至井口，用手推车运至临时堆土区。井内存在的大块岩石应破碎后吊装，吊装筒的重量不允许超过设备的允许值。在渣土提升过程中，井内作业人员须从合格的爬梯到达地面。当井内无人施工时，应对井口覆盖并在井口设置警戒线做醒目的标识标牌。

（4） 每个井口应设设置施工标牌，标注设计井口编号、井口大小以及设计深度，并标明安全责任人，临时用电责任人，进口防护及提升设备责任人。

（5） 人工挖孔，对孔壁的稳定及吊具设备等，应经常检查。孔顶出土机具应有专人管理，并设置高出地面的围栏；作业人员的出入，设置的爬梯，梯子必须牢靠；挖孔暂停时，孔口应设置罩盖及标志。挖孔桩作业人员不得攀爬护壁上下，并配备应急保险绳随桩孔开挖延长，人员上下时系好安全绳，孔口作业人员也应系挂好安全带。当工作原因需要加长安全带的安全绳的长度时，必须在连接处加添缓冲器。挖孔桩严禁夜间施工。

（6） 暂停施工的桩孔，按要求设置防护栏杆，并加盖板封闭孔口并设置标示标志，做好警示。