人工挖孔桩的安全技术措施浅析_免费论文全文下载

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【摘要】人工挖孔灌注砼桩采用人工挖土成孔，灌注砼浇捣成桩，施工非常方便，不需要大型机械设备，速度较快，造价又比冲击锥冲孔、回旋钻机钻孔节省，成本较低。所以在公路、民用建筑中得到广泛使用。但由于人工挖孔桩的安全事故时有发生，因此人工挖孔桩施工中，在正确使用施工技术的同时，要特别注意施工安全。

【关键词】人工挖孔；安全技术措施
Analysis on Safety Technical Measures of Artificial Digging Pile
Xu Hua-qiao1，Li Hong1，Liu Xuan-hua1，Lu Ping2
（1.Chongqing Xinhua Shun Construction Engineering Management Co.， LtdChongqing400000；
2.Chongqing Huaxi Autopass Construction Co.， LtdChongqing400000）
【Abstract】Artificial digging concrete pouring pile with artificial excavation into the hole， pouring concrete pouring into the pile， the construction is very convenient， do not need large-scale machinery and equipment， faster， cost than the impact cone punching， rotary drilling rig drilling， cost low. So in the highway， civil construction is widely used. However， due to the safety of artificial excavation pile accidents have occurred， so the artificial digging pile construction， the correct use of construction technology at the same time， pay special attention to construction safety.
【Key words】Manual digging；Safety technical measures
1. 前言
2017年6月2日，惊闻重庆市大渡口区幸福华庭旁某小学项目，在基础人工挖孔桩施工过程中，1名工人进入桩孔内进行抽水作业后无反应，2名工人见状先后进入钻孔内施救未果，经有关部门救出后全力抢救无效死亡。2015年6月14日，重庆市巴南区花溪半岛某工地在人工挖孔灌注桩施工过程中，也是发生一次性死亡3人的中毒较大事故。人工挖孔灌注桩由于施工方法简单，设备机具投入少，不需大型机具设备，特别适合狭小场地，无振动、无噪音，对环境污染小。这类桩由于其受力性能可靠，施工操作工艺简单，可直接检查桩底岩土层情况，单桩承载力高，便于检查孔壁及孔底土质情况和清除孔底渣土，施工质量可靠，经济效益好，从而在工业和民用地基处理中得到广泛应用。 但是人工挖孔灌注桩是在地下作业，挖孔中劳动强度较大，作业环境恶劣、施工条件差、作业人员素质参差不齐，安全风险较大，在施工过程中安全管理工作稍有疏漏就可能造成重大安全事故，该起“6.2中毒和窒息事故”又给我们敲响了一次警钟，因此安全问题在人工挖孔灌注桩显得尤为重要，现根据笔者在人工挖孔灌注桩施工中的经验教训，浅析一下挖孔桩施工安全问题及技术应对措施。
2. 人工挖孔桩的潜在危险源分析
（1）人工挖孔桩的常见安全事故有：孔口石块或杂物、提升物料溢出物等掉入孔内、提料桶坠落，提料桶与提升钢丝绳之间提升挂钩不闭合，存在开口脱钩现象，提升钢丝绳的绳卡只装一个，钢丝绳直径偏小或者磨损程度已达有关标准规范要求也不更换，从而造成渣土提料桶脱落砸伤正在孔中的施工人员而发生的物体打击事故。人工挖孔桩内的施工操作人员，孔内有毒气体或含氧不足，在未进行气体检测及充分通风置换的情况下即下孔作业，被井底下的有害有害气体造成中毒昏迷甚至死亡，引起中毒或窒息的�l生，造成中毒和窒息事故。深孔突然涌水，流沙淹没操作人员，未按设计要求做护壁或孔壁支护不当而发生坍塌事故砸伤甚至活埋操作工人，造成坍塌事故。因施工现场未严格“一机一闸一漏一箱一锁”设置，接线不规范，孔底照明未使用低压电照明，孔内电缆、电线磨损受潮，潜水泵抽水时，电线漏电人员未及时离开，潜水泵未采用符合安全规定漏电保护器，边抽水边开挖等导致工人触电伤亡，造成触电事故。由于地下水压力大或深孔中突然涌水，以及施工措施不当引起孔桩内涌出大量水泥浆，孔内人员躲避不及，被水或泥浆淹溺，造成淹溺事故。孔桩口防护不到位、上下孔桩未按强制条款设置硬爬梯或软爬梯及其他可靠上下孔桩措施，或者施工作业人员违规踩踏护壁井圈进行人员上下，有关人员从高处坠落到桩底，造成高处坠落事故。作业人员在使用机具时不慎误操作或损坏机具而受到伤害，造成机械伤害事故。桩孔内采用电动葫芦吊运渣土，或者用塔吊等机械设备吊运钢筋笼等由于操作不当或者由于吊运机械发生故障从而造成人员伤亡，造成起重伤害事故。人工挖孔桩内由于照明线路短路或者在制作钢爬梯时采用电焊机等设备，由于防护不当或电焊作业无人监护等造成火灾事故。重庆地区夏季气温较高，属于全国四大火炉之一，如果在人工挖孔桩施工过程中，不搞好防暑降温工作，极容易造成中暑事故。
（2）在重庆地区施工人工挖孔灌注桩，主要的危险源主要有以上十类，我们在施工过程中一定要加以防范。 3. 人工挖孔灌注桩的安全防范措施
3.1孔口安全防护措施。
在进行人工挖孔桩施工时，首先应做好孔口防护措施。根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）和重庆市地方标准《建筑桩基础设计与施工验收规范》DBJ50-200-2014规定，井孔周边必须设置安全防护围栏，高度不低于1.2m，围栏须采用钢筋牢固焊制，正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔，必须设置牢固的盖孔板，非工作人员禁止入内。孔内作业时，孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，砼围圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带，特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时，必须采取相应的防范措施，以防落物伤人，电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后方可投入运行。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。
3.2防止桩孔内中毒和窒息的安全措施。
（1）地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测，既可以采用有毒有害气体检测仪，也可以采用小动物如鸽子、兔子等进行检测，发现有害气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气，当人工挖孔灌注桩的深度开挖5米以上时，按照重庆市地方标准《建筑桩基础设计与施工验收规范》DBJ50-200-2014的规定，一定要向桩孔内连速送风，通风量不少于25L/S，以防止急性中毒事故的发生。
（2）在施工过程中，施工人员每隔2小时出孔休息并用鼓风机向孔内送风5min；孔底凿岩时应加大送风量。根据在工程实践中反馈的情况，这一项措施施工人员基本上都了解，但是容易产生麻痹心理而不能按制度执行，往往是做过几次没有异常后就嫌麻烦而不做了，结果有些工地出现了挖孔人员窒息的事故。人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必须在现场按应急措施规范要求实施抢救，根据情况及时送医院进一步抢救治疗，并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门，以便采取相应措施。。当遇到险情时，必须先断电、再立即向桩孔内连续送风，通风达到一段时间后（至少5min）才能够下到桩内救人，严禁野蛮施救。
3.3防止触电的安全措施。
（1）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。因为如果抽水时工人在桩外等候，待抽干水后再进入内挖桩，此时桩内的水又冒了上来，根本无法往下挖，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。
（2）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。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地埋压土中，孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。孔中操作工应手戴绝缘手套，脚穿绝缘胶鞋。
3.4防止孔壁坍塌措施。
3.4.1在熟悉地质条件的基础上，开挖桩孔时原则上要设置砼护壁或钢护筒护壁，特别是直径在1.2m以上的桩孔。砼护壁每节高1m，厚约0.15m，可加配适量钢筋，砼强度等级不低于C30。一般每天挖1m深立即支模浇筑快硬砼，第二天继续施工。
3.4.2扩底桩孔应做到：（1）当孔底扩头可能会引起孔壁失稳时，必须采取相应的措施，经企业技术负责人审批签字后方可施工；（2）已扩底的桩孔，要及时浇灌桩身砼或封底，不能尽快浇灌砼的桩应暂时不扩底，以防扩大头塌方。
3.4.3人工挖孔桩开挖程序，当桩与桩之间的净距离不大于2.5米时，必须采用间隔挖孔方法，即跳桩施工，以减少水的渗透和防止土体滑移，防止在挖土或冲抓土成孔过程中因邻桩混凝土未初凝而发生窜孔现象。单桩挖孔应先中间后周边，并按设计桩径加2倍护壁厚度控制截面。
3.4.4孔内一般不宜放炮，以防震塌土或震裂护壁造成事故，根据地质状况需爆破的，严格执行有关的爆破规程。
3.4.5塌孔是人工挖孔桩施工中对工人的生命安全最大的威胁之一，其产生的原因及应对措施如下。
（1）流砂导致塌孔。预防流砂最好的方法是选择枯水期进行施工，在多数情况下，采用人工挖孔桩的工程地下是没有承压水的，如果能避开雨季进行施工是很少发生流砂现象的。在地下水位较高，或地表水丰富，土层有粉砂或细砂层时，则极易形成流砂，如不采取措施将导致护壁外的砂流失，导致井壁下陷或崩塌，所以在遇到流砂时可采用以下方法进行处理。首先，将护壁减少到50cm一节，在开挖前用长1.5m～2.0m的钢筋每隔15cm 沿壁侧45°向孔周土体打入，然后用稻草塞住侧壁，使水能流出来而砂大部分流不出来。护壁砼的钢模可晚拆使护壁砼达到足够的强度，如水量较大时，护壁的钢模可不拆除，以增加护壁的刚度。
（2）护壁不放钢筋导致塌孔。据调查，这是导致塌孔的最主要原因。在护壁的设计上，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。所以，笔者认为，考虑施工环境的不确定性，护壁都应配钢筋。另外，在施工时，有的施工单位往往会提出，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。
（3）桩的检测、机械振动、车辆通行对护壁的影响。现在对桩基的检测常常采用深层压板试验，也就是在挖到持力层后对地基进行检测以确定地基承载力，这常常要用几十吨的配重压在被检测桩的桩侧，这就增大了护壁的侧压力。在挖好桩孔后，在对桩底进行超前钻检测时，放在孔壁外的电动机产生很强烈的振动，会对护壁造成很大的危害。由于施工场地的限制，施工道路往往距离边桩很近，车辆的通行产生的振动对护壁的安全也会造成不利的影响。施工时针对以上塌孔的原因采取相应的措施以外，在下孔施工前、施工中还应观察护壁有无裂缝，如有裂缝，则应报告上级，待查明情况，采取安全防护措施，�_保安全后下方可继续施工。
3.5防止孔壁涌水措施。
（1）当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，要考虑对正在挖孔桩的危险影响，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，基本上抽干孔中积水后，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1～2台潜水泵将水抽出，起到深井降水作用。孔内必须设置应急软爬梯，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，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸级上下。上、下孔洞必须有可靠的联络设备和明确的联络信号。
（2）孔内作业人员应勤轮换，连续作业时间不宜超过2小时，以防止疲劳引发安全事故。
3.6其它安全措施。
（1）施工时发现文物、古化石、爆炸物、电缆等应暂停施工，保护好现场，并及时报告有关部门，按规定处理后，方可继续施工。
（2）人工挖孔桩施工前，应针对现场工程地质、水文状况和设计要求编制切实可行而又安全合理的施工方案，配备必要的机具和电器设备，确保各种安全措施及时到位。我们重庆地区，在人工挖孔灌注桩施工之前，按照《关于进一步加强人工挖孔灌注桩管理的通知》（渝建发〔2012〕162号）和《关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则的通知》渝建发[2014]16号文件的要求，施工单位需要编制人工挖孔灌注桩安全专项施工方案，组织五个及以上的专家进行论证，论证通过后才能够按照论证后的专项安全方案组织施工。
（3）实践证明，只要施工人员树立安全意识，加强安全教育，做好安全技术交底，各种安全技术措施到位，人工挖孔桩的这些常见安全事故是完全可以避免的。
参考文献
[1]《建筑桩基设计与施工规范》DBJ50-200-2014.
[2]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008.
[文章编号]1619-2737（2017）05-20-675

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