人工挖孔桩施工注意事项分析

聂 晶 （岳西县公路管理服务中心，安徽 安庆 246600）

0 前言

在山区公路工程施工中，经常会出现道路不便、大型机械设备难以运送到位等情况。在这些地方的公路工程桥梁等施工中，采用人工挖孔桩技术具有较大优势，如单桩承载力高、桩端扩大头容易施工、抗震效果较好、造价较低、无需大型设备、技术难度小、施工场地要求简单等。

但人工挖孔桩安全风险较大，在一些地质条件恶劣的施工场所，容易出现坍塌、涌水、涌沙、有害气体等隐患。

1 熟悉相关技术规范标准，慎用人工挖孔桩技术

1.1 严禁越过人工挖孔桩使用的技术红线

按照《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）第6.2.1 条的相关规定，有下列情况之一的，禁止使用人工挖孔桩：

①地基土中分布有厚度超过2m 的流塑状泥或厚度超过4m的软塑状土；

②地下水位以下有层厚超过2m 的松散、稍密的砂层或层厚超过3m 的中密、密实砂层；

③岩溶中等返尺发育和强烈发育地区；

④有涌水的地质断裂带；

⑤地下水丰富，采取措施后仍无法避免边抽水边作业；

⑥高压缩性人工填土厚度超过5m；

⑦工作面3m 以下土层中有腐殖质有机物、煤层、泥煤层等可能存在有毒气体的土层；

⑧孔深超过25m 或桩径小于1.0m；

⑨没有可靠的安全措施，可能对周围建（构）筑物、道路、管线等造成危害；

⑩其它不适合使用人工挖孔桩的地质情况。

山区公路工程施工也应参考上述对人工挖孔桩技术的使用标准要求，做出相应的技术要求。在类似上述条件的地方，应严禁使用人工挖孔桩施工；在施工条件恶劣及其类似上述条件的地方，要谨慎使用人工挖孔桩技术。

1.2 熟悉设计人工挖孔桩的相关技术标准规范及政策文件

人工挖孔桩作业涉及的规范和标准较多，要熟悉相关的技术标准和政策文件，遵守相关政策文件和技术要求。例如《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ 46-2005）、《建筑桩基检测技术规范》（JGJ 106-2010）、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ 33-2012）、《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2011）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300-2013）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）、《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部37 号令）、《关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定＞有关问题的通知》（建质办〔2018〕31 号文)、《危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制指南》等。

2 工程勘察需详实、准确

工程勘察报告是设计的基础，是桩基施工安全保障的前提。

工程勘察分析评价应在勘探、测试及岩土指标统计分析等工作的基础上，结合工程特点和要求进行。评价应针对拟建场地和地基基础进行，评价场地稳定性和工程建设适宜性，特别是地层岩性、地下水、地层渗透性，桩与典型地层剖面图关系，以及地质条件可能造成的工程风险，提出防治措施，提供设计所需的岩土参数。

笔者本地的山区地质，具有典型的球形分化片状麻岩，微风化、中风化、强风化层的承载力，粘结系数c 值，内摩擦角φ 值等土力学参数差别较大，若无科学、准确的勘察实验数据，则无法保障桩基施工的安全。经常出现不同地质勘察单位出具的报告显示同样的桩端土（岩）承载力相差甚远的现象，这是因为勘察单位没有进行相关土质试验，而仅凭理论数据或经验数据，对桩基设计造成误差。

3 重视工程所处环境

山区公路建设条件较为复杂，需要穿越林区、田地、山地，因此熟悉工程建设环境，仔细分析地表水、洪水可能对工程场地造成的影响非常重要。山区公路穿越地表水汇集地，可能会遭遇突发洪水、泥石流等灾害。在工程建设中，要充分考虑到这些因素可能带来的不利影响，提前做好应急预案和防范措施，防止施工中造成不必要的损失和伤害。比如在人工挖孔桩施工前，应提前做好防洪沟、防洪墙，做好地表水引流措施；提前预知天气，做好施工安排；对施工人员做好安全教育，准备应急预案并开展相关演练。

应慎重对待新近回填土区域的人工挖孔桩施工，这些区域容易发生较大的地层不均匀沉降，特别是在强降雨后，容易诱发桩护壁的沉降、脱断、开裂，造成安全风险。笔者所在的某高速公路大直径人工挖孔桩施工时，曾经遭遇类似的情况，在新近回填土区域进行施工时遇到较长时间的降雨，填埋的沙土处沉降均值达5cm，个别桩位沉降达8cm，造成护壁间搭接段脱离、倾斜，严重影响井下作业安全。建议有条件时在人工挖孔桩施工前对此区域的土层或桩基周围的土层进行分层夯实或注浆加密加固处理。

4 重视气候条件和季节性天气

人工挖孔桩基本都是户外作业，气候和天气对施工的影响很大。

如遇冬季施工，需要做好防冻、防滑措施，特别是混凝土护壁要加强保温养护，严防冻伤，达到设计要求的强度后，方可下井施工。

春夏季节要加强防雷电、防水、防暑工作。结合施工组织设计，布置施工场地的排水管道路线，防止场地积水。人工挖孔桩距离地面最近的围护桶壁要高于地面30cm，防止地面积水灌入桩孔内，也可以防止杂物滑入桩孔内。对渗透性较大的砂质土、碎石土，必要时进行场地表面覆盖，防止地表雨水渗透到深层土体。

强化施工用电安全管理，雷电天气、强降雨季节严禁施工作业。严格落实“三级配电，两级保护”，做好施工电器接地保护工作，孔内作业人员必须戴安全帽、穿绝缘胶鞋。在施工中途抽水后，必须先将地面上的专用电源切断，作业人员方可下孔；井下施工照明必须采用安全行灯，电压不得超过12V，用电设备的线路必须装漏电保护装置，防止诱发触电事故。

5 重视人工挖孔桩的地下水处理

人工挖孔桩开挖时，严禁水下作业、带水作业。

如遇地下水位较高时，一般要在人工挖孔桩施工前采取措施，降低地下水位。在没有外围补充水源的情况下，可以在施工桩体外围合理布设降水井，安排潜水泵抽取地下水，将场地内地下水标高降低至有利于人工挖孔桩作业的高度。降低场地地下水位要考虑到降水可能造成的危害，例如临近建筑、构筑物、地下管线的沉降。如果周边地下水位普遍较高，需要采取止水措施（如设计止水帷幕、混凝土搅拌桩、地下连续墙等止水结构体系）。针对复杂地下水的情况，一般要先进行专项勘察，进行止水围护结构系统设计，以确保人工挖孔桩施工安全。

山区人工挖孔桩作业经常会遇到穿越细沙层、粉质黏土层等情况，一般可考虑钢制护筒作业，加快作业进度，快速穿越沙层。细沙层、粉质黏土层较厚实。且地下水位较高时，考虑井点降水，待水位减低、土质稳定后再进行挖孔作业。

桩基施工如果坐落在基岩、土坡斜面，还要考虑到坡体滑移、山体滑移可能带来的破坏，设计上应考虑对不稳定山体、坡体的加固处理。

6 重视场地交通运输组织、出土安全

施工场地内的车辆较多，既有运送施工材料、机具的车辆，也有拉运土方的车辆，合理组织场地内的交通十分重要。

人工挖孔桩挖出的土体严禁堆放在人工挖孔桩口部，防止洞口荷载超标。土体要运至人工挖孔桩区域外的堆放场地，既要考虑施工安全又要方便出土、运土，注意挖孔桩洞口5m 范围内严禁堆载。运送混凝土、钢筋等施工材料的车辆要在指定区域行驶，不允许靠近挖孔桩洞口，防止引起塌孔。

孔内土方可以使用电动垂直运输工具，但在孔内要设置安全防护装置，防止土石下落伤人。

电动运输设备要落实好施工安全用电要求，安装好漏电保护装置，过载、短路保护装置，接地保护装置等，洞内使用安全电压，防止电击事故。

7 施工安全保障的其他注意事项

①防止高处坠亡

人工挖孔桩孔洞距离地面普遍较深，少则5～6m，多则10～20m，施工坠亡风险较高。为防止坠亡事故发生，常采取的防范措施为空口地面作业人员必须系好安全带，扣好保险钩，另一端固定在孔口预埋的钢管上或其他装置上；孔口周围须设置垂直维护栏杆，高度不少于1.2m，栏杆钢管间距不大于0.3m，栏杆涂刷警示标示，洞口做水平防护，用钢板或钢栅格封闭；夜间采用警示灯具照明；作业人员上下采用软爬梯，严禁乘坐吊桶上下。

②防止物体打击事故

第一节护筒高出地面30cm，防止杂物、砂石、工具坠落伤人；孔内传递工具使用吊桶，严禁抛扔、投掷；设置防护盖板，保障出土时下面作业人员的安全；卷扬机严禁超载、超负荷作业。

③预防坍塌事故

每日施工前，观察地面、护壁沉降、开裂情况。每节护壁长度不超过1m，达到设计强度后方可以拆除模板。桩孔作业采取跳挖技术，防止对相邻桩造成不利影响。

④防止中毒和窒息事故

人工挖孔桩施工时，桩孔内会产生一氧化碳、硫化氢等有害气体，对孔内作业人员造成伤害。开挖超过5m 时，每日下孔作业前使用气体探测仪器进行有毒气体探测；深度大于10m 时，应向孔内通风，保证作业人员呼吸安全。

⑤预防触电事故

严格执行施工现场临时用电规范，实行“一机一闸，一漏一保”，执行T-NS配电制；井内潮湿作业，使用安全电压，电压不得超过12V；井下抽水时，作业人员必须撤至地面，断电后方可以下井作业。孔内作业人员建议使用头戴矿灯作业，不宜另外设置照明电源。