人工挖孔樁施工安全對(duì)策

人工挖孔樁，是指用人力挖土、現(xiàn)場(chǎng)澆筑的鋼筋混凝土樁。在建筑施工中，當(dāng)因場(chǎng)地條件及地質(zhì)條件限制時(shí)，人工挖孔樁便成為施工的主要方式。這是因?yàn)槿斯ね诳讟毒哂胁僮骺臻g要求小，施工工藝簡(jiǎn)單，無噪聲等特點(diǎn)。目前，我國正處于建設(shè)的高峰期，使用人工挖孔樁工藝的建筑項(xiàng)目比比皆是。但是，在實(shí)際施工管理中考慮問題的不全面，或者忽視一些細(xì)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致施工進(jìn)度延誤，施工質(zhì)量和安全得不到保證。為了充分發(fā)揮人工挖孔樁在建設(shè)中應(yīng)有的作用，筆者結(jié)合多年施工工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人工挖孔樁施工存在的質(zhì)量與安全問題進(jìn)行討論。

一、施工工藝及其特點(diǎn)

人工挖孔樁的主要工序，是施工時(shí)2人一組間隔開挖，一人進(jìn)行孔內(nèi)開挖，一人在地面上控制電動(dòng)葫蘆(見圖1)，其中需要保證開挖孔徑不得小于0.8m。開挖時(shí)主要使用短柄鐵鍬，在風(fēng)化巖區(qū)采用手持風(fēng)鎬開挖。

開挖一節(jié)高度為1.0m，必須使用不低于樁身混凝土強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行護(hù)壁，護(hù)壁厚度不小于100mm(見圖2)，護(hù)壁內(nèi)應(yīng)配置直徑不小于8mm的構(gòu)造鋼筋。待上一節(jié)護(hù)壁達(dá)到強(qiáng)度后方可進(jìn)行下一節(jié)施工。

開挖時(shí)孔內(nèi)要做好通風(fēng)工作，當(dāng)深度超過10m時(shí)，孔內(nèi)送風(fēng)量不宜小于25L/s。

人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)是占用空間小，不受場(chǎng)地空間限制;無噪聲無污染，可以在人員密集區(qū)作業(yè)，施工工藝簡(jiǎn)單便于操作。但是，同時(shí)也存在一些不足之處，如挖孔人員在孔內(nèi)施工，由于施工空間小，工作環(huán)境惡劣，情況復(fù)雜，極有發(fā)生人身傷亡的可能。因此，安全技術(shù)管理尤為重要。

二、施工中存在的安全問題

在人工挖孔樁施工過程中，容易出現(xiàn)以下安全問題，需要注意。

1、孔壁坍塌

當(dāng)?shù)叵滤�位較高，地基土為滲透系數(shù)大的粉土、粉細(xì)沙等砂性土層或深厚的飽和淤泥質(zhì)粘土，且無護(hù)臂，不能承受水、土側(cè)壓力，又未采取降水措施時(shí)，極易出現(xiàn)滲水、流砂、涌泥現(xiàn)象，最終可能造成孔壁坍塌。因此，在地下水位較高的場(chǎng)區(qū)，不宜采用人工挖孔樁。

2、孔口落物

樁孔附近有堆積物未能及時(shí)清理，在人為或雨水沖刷下，物體落入孔內(nèi)而造成人員傷亡事故，或者地面上操作人員不慎將物體落入孔內(nèi)也會(huì)造成人員傷亡事故。

3、窒息中毒

下挖較深時(shí)，孔內(nèi)可能積累大量有害、可燃?xì)怏w，沒有相應(yīng)措施測(cè)定孔內(nèi)的有毒有害氣體的含量及種類，并且沒用采取有效的通風(fēng)措施時(shí)，也會(huì)對(duì)施工人員造成傷害(見圖3)。

4、觸電傷亡

樁孔內(nèi)施工面窄且多水、潮濕，若孔內(nèi)未按要求采用低于12 V的安全電壓和安全燈，或者是使用的通風(fēng)設(shè)備、照明設(shè)備的電線破損等，均易發(fā)生觸電事故。

5、墜落孔內(nèi)

孔口無蓋板、護(hù)攔等防護(hù)措施或明顯的標(biāo)志，夜間又無足夠照明，人員易失足掉入孔內(nèi)。施工人員用麻繩、尼龍繩吊掛或腳踏孔壁上下及電動(dòng)葫蘆(或卷揚(yáng)機(jī))無自動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置也易發(fā)生事故。

6、擴(kuò)底塌方

樁擴(kuò)工序完成后，如果未能及時(shí)進(jìn)行樁體填筑，土體喪失穩(wěn)定，容易出現(xiàn)塌方，危及施工人員安全。

施工過程注意事項(xiàng)

在施工過程中，如有人工挖孔要求時(shí)，宜在勘察前提出，勘察應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性勘查，如：場(chǎng)區(qū)內(nèi)各地質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)、厚度、透水性;地下水類型、水位變化情況、補(bǔ)充來源和有無侵蝕性等不良影響等。還要查看地下有無障礙物(電纜、煤氣管線、上下水道等)或原構(gòu)筑物基礎(chǔ)、廢鋼鐵等;是否存在危害較大的滑坡、斷層破損帶、泥石流、崩塌以及強(qiáng)烈發(fā)育的巖溶、土洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象;有無缺氧、有害氣體情況，有害氣體的種類及其產(chǎn)生原因(這一項(xiàng)應(yīng)為特殊要求);相鄰建筑物的高度、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式、埋置深度等資料。

此外，人工挖孔樁時(shí)，還應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地條件和要求編制施工方案。編制人工挖孔樁的方案前，應(yīng)仔細(xì)分析勘察報(bào)告提出的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件，更重要的是應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘，獲知施工現(xiàn)場(chǎng)的周邊環(huán)境條件和地下障礙物等條件，然后根據(jù)上述資料編寫有針對(duì)性的施工方案。

人工挖孔樁較適用于地下水位以上的粘性土、填土、季節(jié)性膨脹土、自重與非自重濕陷性黃土，中間有硬夾層與砂夾層、卵礫石層及全強(qiáng)風(fēng)化基巖。在地下水位較高，特別是有承壓水的砂土層、滯水層、厚度較大的高壓縮性淤泥層和流塑淤泥質(zhì)土層中施工時(shí)，必須有可靠的技術(shù)措施和安全措施，如用高壓噴射注漿法、深層攪拌法、旋噴裝等形成截水帷幕。

人工挖孔擴(kuò)底樁擴(kuò)底直徑不宜大于3d，斜率為1/3~1/2，擴(kuò)底最下中心距須大于1.5m或D+1.0m(其中D為擴(kuò)端設(shè)計(jì)直徑)，以防相鄰樁間土壁無法直立而坍塌。

護(hù)壁通常為混凝土護(hù)壁，厚度不宜小于100mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于樁身強(qiáng)度，護(hù)壁內(nèi)等距放置直徑不小于8mm的直鋼筋，上下節(jié)護(hù)壁間用鋼筋拉結(jié)。當(dāng)土層松散或?yàn)榱魃皩訒r(shí)，則應(yīng)采用鋼護(hù)筒或鋼筋混凝土沉井。

地下水豐富且較淺時(shí)，需考慮井點(diǎn)降水。此時(shí)應(yīng)分析對(duì)環(huán)境的影響，以免因地下水過采用引起地面下沉，危及周圍建筑的安全性。

三、施工過程安全措施

施工前和施工過程中，應(yīng)認(rèn)真檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，遇異常情況應(yīng)立即停止施工。當(dāng)樁凈距小于2倍樁徑，且小于2.5m時(shí)，應(yīng)采用間隔開挖，排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m。

1、孔口應(yīng)采取的措施

井口應(yīng)有專人操作垂直運(yùn)輸設(shè)備，孔口設(shè)有活動(dòng)蓋板和照明通信排水通風(fēng)設(shè)備等，并注意觀察地面情況，隨時(shí)與井底人員聯(lián)系，不可隨意離開井口。

從孔樁開挖至澆灌混凝土前，停止施工時(shí)孔口應(yīng)蓋活動(dòng)蓋板并設(shè)置欄桿，做出醒目標(biāo)志，夜間施工時(shí)地面應(yīng)有足夠光線的照明。

孔口處護(hù)壁應(yīng)高出地面150mm，以防地表水、棄土、雜物等進(jìn)人孔內(nèi)護(hù)壁;厚度應(yīng)大于200m，以免來往車輛影響孔壁的安全。

棄土出地面后立即運(yùn)至堆土場(chǎng)，棄土、雜物等堆放位置距離孔口邊不小于1.5m。

2、孔底應(yīng)采取的措施

孔底施工人員下人樁孔前須戴安全帽，連續(xù)工作不得超過4h(見圖4)。

井下作業(yè)人員采用土箕或吊桶裝土、石塊不能裝得太滿，防止在吊運(yùn)時(shí)掉下傷人。

若遇堅(jiān)硬的泥土和巖石時(shí)可使用風(fēng)鎬，但嚴(yán)禁采用爆破，以免對(duì)地基土有不良影響或破壞護(hù)壁而造成坍塌。

孔底人員應(yīng)注意觀察孔內(nèi)的水文地質(zhì)、土壁和護(hù)壁等異變，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即與孔口人員聯(lián)系并采取措施處理。

孔底積水較少時(shí)，可將泥水一起用吊桶提升至地面;若為大量滲水，則在孔底挖一集水坑用高揚(yáng)程潛水泵排出樁孔外，抽水必須在孔底施工人員上至地面后進(jìn)行(見圖5)。

已擴(kuò)底的樁，要盡快澆筑樁身混凝土，不能很快澆筑的樁應(yīng)暫不擴(kuò)底，以防擴(kuò)底部位塌方。

3、照明、通風(fēng)、通信采取的措施

圖6 孔內(nèi)照明，上下爬梯

井孔內(nèi)設(shè)100W防水帶罩燈泡照明，并采用12V低電壓用防水絕緣電纜引下，井上現(xiàn)場(chǎng)可用24V低壓照明(見圖6)�，F(xiàn)場(chǎng)用電均需安裝漏電保護(hù)裝置，井內(nèi)也可使用安全礦燈或應(yīng)急燈作照明，這樣比較安全可靠。

施工人員下人樁孔前，需先用鼓風(fēng)機(jī)通過輸風(fēng)管向孔底強(qiáng)制送入空氣或氧氣，還需經(jīng)常檢查孔內(nèi)空氣中是否含有可燃或有毒氣體，土壤中是否含有有毒物質(zhì)，如有此情況應(yīng)查明其危害程度。

樁孔較深時(shí)，孔口與孔底可通過對(duì)講機(jī)、電鈴等進(jìn)行聯(lián)系。

在實(shí)際工作中，僅具有針對(duì)性的施工方案和措施還不夠，還必須建立健全工地的安全管理體系和安全管理制度，以此來保證方案和措施的貫徹執(zhí)行。對(duì)違反現(xiàn)場(chǎng)安全管理制度的，要采取罰款及行政處罰。同時(shí)要進(jìn)行定期或不定期的安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改。