大直径人工挖孔桩的安全技术措施

1、大直径人工挖孔桩的安全技术措施人工挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全技术管理非常重要。由于管理不到位，以往在人工挖孔桩的施工中，安全事故 屡有发生。1 工程概况某工程基础采用人工挖孔桩基础，直径为 3.8m，扩底直径5.0m，桩长 9.4 10.0m,桩端持力层为中风化岩、微风化岩，为抗拔桩，设计护壁 混凝土强度等级C20,桩身混凝土强度等级C35。工程施工场地周边环境空旷，北面距离约 80m 为珠江河道，基坑支护已施工完成，基坑支护采用地下连续墙和混凝土内支撑支护结构，地 下连续墙形成良好的止水帷幕，减少人工挖孔桩施工受珠江河水的影 响程度。人工挖孔桩施工作业在基坑开挖完毕之后

2、进行，基坑底离原地面为11m。该标高以下的地层：松散中粗砂层厚0.605.10m;稍密中粗砂层厚0.755.50m;中密中粗砂层厚0.735.60m;粉质黏土（含粉细砂）层厚0.501.90m;全风化钙质和粉砂质泥岩层厚 0.501.40m;强风 化钙质和粉砂质泥岩层厚0.507.80m;中等风化钙质和粉砂质泥岩层 厚0.5010.10m ;微风化钙质和粉砂质泥岩层厚 0.5011.10m。场地 地下水属空隙潜水及基岩裂隙水，中粗砂层是场区主要的富水层区。 该工程人工挖孔桩有以下特点。1）桩直径较大（3.8m）,采用人工挖孔桩，桩深入微风化岩层和中风化岩层，成孔深度深，成孔过程需要密切配合护壁

3、施工。2）挖孔取土石方量较大, 且主要为碎石, 挖掘主要由人工采用铁锹, 铁 镐等工具施工。3）挖孔桩底部微风化岩层面起伏较大。4）挖孔桩需穿过强风化以及中、 微风化岩层。 中、微风化岩及孤石施工 需要采用微差控制爆破技术爆破开挖,现场安全控制要求高。5）桩深度范围内所涉及的土层较复杂, 场地以下最深有约 7m 的强透水 砂层存在,场地内的地下水与北边的珠江和河道存在水力联系,这种 情况对于人工挖孔桩的施工存在着较大的危险性。2 安全技术措施1）由于该工程的人工挖孔桩在基坑下挖桩作业, 所以基坑周边应设置安 全护栏和安全网围蔽,并搭设符合要求的人行梯。桩口周边应设有 1m 高的护栏,周边挂符合

4、使用要求的安全网。停止挖桩的孔口必须全封蔽，且能安全承受2000kN的重力，或有1.2m高全围蔽的护栏。2）当桩孔净距不足4.5m，应进行分批跳挖。待第一批桩芯混凝土浇灌 完毕后,才能开挖第二批桩。每节护壁之间必须有 50mm 的搭接。挖 桩操作的桩孔,必须有钢爬梯挂至工作面,人员上下桩孔,不得用吊 桶或直接利用护壁支撑上下；不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁 凸级上下；支承绞车的桥枋应细心检查,应有足够支承强度和刚度。3）挖孔桩孔口,应设水平活动安全盖板,如图 1 所示。图 1 人工挖孔桩安全防护示意图 当吊桶提升到离地面高 18m 左右 （超过人高 ）时推活动盖板关闭孔口， 手推车推至盖板

5、上，卸土后再开盖板下吊桶吊土，以防土块和工具掉 入孔内伤人。最上一节护壁比井口地面再高出 25cm，以防止地面水流 入井孔内或脚踢杂物入孔内。孔井口边1m范围内不得有任何杂物，堆 土应在孔井口边 1.5m 以外。4）当桩孔挖深超过 5m 以上时，离桩底 2m 处必须设置半圆钢网挡板， 提土上、下时，井下人员应站在挡板下方。每天上岗时，孔口操作人 员应检查绞车、缆绳、吊桶，发现有安全隐患的，须随时更换。孔内 上下传递材料、工具，严禁抛掷。当吊送大物件、石块时，桩孔内人 员应先行返上地面。5）当孔深超10m，或桩径在0.8m内孔深超6m，或桩径在Im内孔深超 8m时，应对桩孔内送气换气，风量不少于

6、 25L/s。桩下作业时，桩口 人员不得离开，还应密切注视桩下动态，做好安全监控。6）当孔底扩头可能会引起孔壁失稳时， 必须采取相应的措施， 经审批后 方可施工；已扩底的桩孔，要及时浇灌桩身混凝土或封底，不能尽快 浇灌混凝土的桩应暂时不扩底，以防扩大头塌方。7）当相距 10m 以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，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，孔中积水基本上抽干 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，用潜水泵将水抽出，进行深井降 水。孔内必须设置应急软爬

7、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。3 对不利土层的安全技术措施 该工程遇到的不利土层是：存在强透水的粗砂和砾砂层，场地东部和 南部的砂层较厚。砂层底部层底深度最深为 -17. 00m,即基坑底以下 最深有约 7m 的强透水砂层存在，并且场地内的地下水与北边的珠江和 河道存在水力联系,这种情况对于人工挖孔桩的施工存在着较大的危 险性。对于场地内的降水,先施工外围 （或迎水部位 ）的桩孔,每根间距 大约为50m,这部分桩孔混凝土护壁完成后，桩孔先不浇筑桩身混凝 土,而将其作为排水井,以方便其他 孔位的施工。成桩过程中在穿过砂层时,施工人员必须熟悉所挖孔的 地质情

8、况,勤检查,注意土层变化。当遇到流沙、大量地下水等情况 时,要立即采取有效防护措施,然后才能继续施工。3.1 处理方法1）当砂层厚度小于 2m 时：（1）流砂情况较轻，缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段， 缩短为0.30.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝灌 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,并保证内壁满足设计要求,混凝土应加速凝剂，加快凝同速度。（2）如流砂情况较严重，采取下钢套筒。以孔外径为直径，可分成46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0.3 0.5m，即可分片将套简装入，深入孔底不少于

9、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。若放入套筒后 流砂仍上涌，可采取突击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。2）当砂层厚度超过 2m 时,沿桩四周做直径 0.6m 单重管旋喷桩,深度 至强风化岩岩面,起到止水帷幕和支护固结砂层的作用。3.2加高护壁就地堆土的具体措施1）原土面加高之护壁, 其构造按软弱土层护壁施工的要求, 在护壁混凝 土内增加构造筋和上下节护壁的拉结筋；其护壁外圈模板要求为正圆 形,以免改变护壁的受力状态。2）挖出之土方要就地堆放, 四周堆土须均匀放置, 要保证周边堆土不要 高于桩口标高,保持桩口护壁高于堆土面 150mm 以上。3