科技信息 工程技术 浅谈人工挖孔桩安至技术措旋 浙江伟达建设工程有限公司 庞立国 ［摘要］本文对深孔大直径人工挖孔桩成孔可能出现的安全问题进行了论述，并提出了相应的安全措施，尤其对如何防止塌孔、防 止毒气中毒的措施进行了重点的阐述，同时辅以实际工程施工实例为参照，希望通过本文达到同大家共同探讨，相互学习的目的。 ［关键词］深孔大直径 人工挖孔桩 安全技术措施 人工挖孔桩一般适用于土质较好，地下水较少的粘土、亚粘土、含 少量砂卵石、姜固石的粘土层，具有操作工艺简单，成孔质量好，单桩承 载力高，环境污染小，成孔过程中受电力资源小等优点，目前在工 程上应用比较广泛。当然，此法也存在很多缺点，如施工土质要求较高， 工人劳动强度大、作业环境差、安全隐患较大等；对于孑Ｌ径大、深度大的 下护壁间应搭接５０ｍｍ，且用钢筋捣实以保证护壁砼的密实度，应四周 均匀浇注，以保证中心点位置的正确。当砼达到一定强度（一般为２４小 时）后拆模，拆模后进行校正，对不合格部分进行修正，直至合格。 流砂、流泥层中，则每次只能掘进半模或１／３模深度（即３０ｃｍ～ ５０ｅｍ），防止大面积砂体位移。而且因流体能产生较大的侧压力，应加大 人工挖孔桩而言，往往地下水丰富，遇流砂塌孑Ｌ的概率大，桩孔内存在 有毒气体可能性增多，其安全隐患更为突出。故在深孔大直径人工挖孔 桩施工时，从施工前准备工作就应提高认识，认真、严格的做好围堰截 流工作，精确组织劳动力，挖孑Ｌ过程中除应遵守常规人工挖孑Ｌ桩施工的 安全预防措施如防止坠物、防止人落人孔内、防触电事故、防止起重工 具失灵、四周防护等外，还应对防止塌孑Ｌ、防止毒气中毒两个重要项目 采取针对性强的安全技术措施，以期尽可能地消除安全隐患，保障施工 安全。 １、做好开挖前的准备工作 人工挖孔工作安全隐患较多且又比较复杂，要想能安全地做好深 孔大直径人工挖孔桩的挖孔作业，在思想上必须高度重视，绝对不能存 在侥幸心理，各项管理工作要切实到位。开工前要仔细调查核实场地周 围水文、地质情况，详实掌握第一手资料；组织具有相应施工经验的施 工管理组织机构，将管理职责层层落实到位，对具体的］｝叵工操作人员做 好详尽的安全技术交底工作，切实将每道工序的施工技术要求和施工 方法贯彻落实到他们的具体操作中，做好监督指导和后勤保障工作；人 工挖孑Ｌ作业过程中，劳动力是第一要素，要选择一支技术好、能吃苦、经 验丰富、服从指挥的挖孔队伍，这是顺利完工的重要保障。 人工挖孔桩开挖前，应着重做好桩基施工区域的围堰截流工作，围 堰顶面需高出施工期间最高水位０．７米以上，底面需深入河床不透水层 至少０．３０米。围堰施工可采取两种方法，其一为有填芯的围堰，另一种 为无填芯的围堰，采用前者方法时，灌注土袋用的土质可以不要过高的 要求，但填芯用的土一定要粘性土，采用后者则对灌装土袋的土要求就 要高，总之，之所以要筑围堰其根本目的在止水。围堰作业可根据具体 实际情况分期进行施工，但是每期围堰都需形成密闭区域，以期达到最 好的截流效果。 如果同幅桩基或者两幅桥梁的同侧桩基距离较近，同时开挖时则 会有因近距离扰动而有损土体稳定的风险，但如果相互错开施工，则又 对工期不利，征对这种情况，我们可采取同幅桥中先施工一根，同时另 一幅桥中不同位置的桩也先施工，当先开挖的桩挖到岩层后，在开挖另 一根，这样既消除了损害土体稳定的风险，又可尽量减少对工期的影 响。 ２、防止塌孔的安全技术措施 深孔大直径挖孔桩发生塌孔的主要原因可分为内因和外因两方 面，内因是施工区域内地下水位较高，地下水量丰富，土质情况较差，透 水性土层如砂卵石层较厚，并含淤泥质土，形成流砂、流泥，造成孑Ｌ壁坍 塌。外因是护壁施工质量不过关，如护壁混凝土厚度与强度不足，模板 刚度不够，拆模时间过早或者钢筋配备不足等造成护壁承受不了土压 力与水压力，引起护壁混凝土开裂从而造成塌孔。针对这两种原因，我 们需要采取相应的安全技术措施，以保证挖孑Ｌ桩的正常施工。 ２．１针对每根桩的实际情况，采取不同的排水措施 桩孔内排水：桩孔内水量较少时，可在桩孔内挖小集水坑，随挖随 用吊桶随弃土吊出孔外；如渗水量较大，可在桩孑Ｌ内先挖较深集水井， 设小型潜水泵将地下水排入到孔外的临时排水沟，随挖随加深集水井。 涌水量很大时，可将某一桩超前开挖，排出此桩内渗水，同时可达到将 附近桩孔地下水位降低的目的。 降低地下水，减小动水压力：降低地下水，减小动水压力的方法有两 种：一是降水井降水，二是群井施工分流。降水井降水是用机械方法成 井，分布在场地四周，预先抽排形成降水漏斗，截断场地外围的地下水 补给，同时降低场地内地下水位。群井施工分流是指在成孔阶段分片 集中施工，保持各相邻孑Ｌ掘进深度大致相当，群井抽水，减少单桩井的 涌水量，从而减小动水压力，实践证明这是简单易行而又效果显著的施 工方法。 ２．２正确施工护壁 护壁的施工是保证人工挖孔成功的重中之重，在挖孔的过程中要 保证尽量减小对土体的扰动，根据土层的变化选择掘进深度和护壁的类 型。 正常地层挖孑Ｌ时，每次掘进深度可为１米，用钢筋砼护壁即可。掘 进后，把护壁定型组合钢模装好，然后根据桩孔中心点校正模板，保证 护壁厚度、桩孔尺寸和垂直度，按设计配护壁钢筋，然后浇注护壁砼，上 护壁厚度。护壁视具体情况留泄水孔，砼搅拌时可加入适量的速凝剂以 加快砼的早期强度，由于基底对护壁无支撑，为防垮模、掉模和变形，还 需加大护壁配筋，以中１２～中１４钢筋为宜。在流砂严重地段，可在上 节护壁内预埋竖向 １６钢筋，每根约１～１．５ｍ长，周围间距约０．２ｍ，将 钢筋沿护壁插入下一节护壁位置，主要承受外围流砂一定的水平推力， 再开始往下挖，每挖０．１ｍ左右用稻草捆塞入钢筋外围，形成阻砂过水 层，直至流砂终止。或者用常用的钢筒护壁方法，制作长度相当、壁厚 ６～８ｍｍ的钢护筒垂直放人孔内，边挖边沉或使用高频振动器将钢简直 接沉人土体中，或者用锤打至土体中，然后在简体内掏土。 当暗流出现于岩层间隙或护壁不密实处，处治办法宜用埋管封胶 堵水法，实施过程不影响施工进度，堵水效果良好。埋管封胶堵水工艺 是将橡胶导流管插入暗流孑Ｌ，然后用特制的胶泥挤满周围间隙，使积水 全部由孔内排除孑Ｌ壁，待胶体的强度可以抵挡积水时，再将导流管封 住。 挖孔时要切实提高挖孑Ｌ的施工速度，要求工人动作熟练、准确，护 壁材料事先准备充分，在最短的时间内一鼓作气，快速突破，完成每节 （Ｏ．３米～０．５米）的掘进、护壁工作，然后停止抽水，尽量减少对土体的 扰动。 ３、防止毒气中毒的安全技术措施 深度大的人工挖孔桩内往往含有ＳＯ 、ＣＯ、Ｈ Ｓ等有毒气体，故每次 （每天早、中、晚）挖孔人员下孔前，必须对桩孔内气体进行检测。一般用 仪器，如快速检测管，也可用简易方法，即用鸟笼装入白鸽或是兔子后 将其放人孔底，２０ｍｉｎ后将鸟笼提上来检查鸽子或兔子的身体状况，无 异常时才能下到孔底施工。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。 在施工过程中．施工人员每隔１小时出孑Ｌ休息并用鼓风机向孔内 送风５ｍｉｎ；当挖孔深度超过１０ｍ时，应配备专门的向孔内送风的设备， 风量不宜少于２５Ｌ／ｓ；孔底凿岩时应加大送风量。井上和井下挖孔人 员应时刻保持联系，井上人员不得在井下人员挖孑Ｌ时离开现场，以便及 时发现险情，展开救治。 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，并报相关部 门，以便采取相应措施。 ４、工程实例 嵊州市新昌江大桥位于嵊州市东郊，横跨新昌江，全长６８３．５７６米。 墩柱挖孑Ｌ桩桩径为Ｄ１７０ｅｍ，有８０根位于新昌江河道中，在筑岛后采用 二阶段围堰截水，围堰采用粘土填芯围堰，之后进行人工挖孔，桩孔深 度为２６米～３３米，桩孔大又深。河道中地质情况自上而下依次为：卵 石，砾石等填土一圆砾土一粉砂质泥岩层，河道水位高出河床底３米以 上，周边地下水丰富。 该工程河道人工挖孔桩挖孔时采取了在成孔阶段分片集中施工的 方法，保持各相邻桩孔掘进深度大致相当，群井抽水，减小动水压力，有 效地降低了地下水，防止了遇流砂塌孔现象的发生。 挖孔过程中在填土层、圆砾土层、强风化基岩层设护壁，护壁最深 达ｌ５米，护壁混凝土标号Ｃ２０，厚度２０ｃｍ，并掺人速凝剂；护壁配筋采 用中１４钢筋。通过各种加强护壁钢筋混凝土的技术措施保证了成孔 的安全。每次下孔前用放白鸽的方法对桩孔内气体进行检测，并配备 ５５ＫＷ的专用空压机不间断地向桩孔内送风，有效地防止了孔内人员中， 毒事故的发生。 ５、结束语 总之，在进行深孔大直径人工挖孔桩施工时，必须做好各项施工准 备工作；制订落实好各项安全技术措施，尤其是要有效地排出孔内渗 水，降低桩位周围地下水位，加强护壁钢筋混凝土的质量控制，持续向 桩孑Ｌ内送风，补充新鲜空气；同时在施工中要加强过程控制，杜绝侥幸 心理，严把安全质量关，只有这样，才能确保挖孔工作安全顺利地完成。 参考文献 ［１］建筑桩基技术规范中国建筑科学研究院 ［２］建筑施工手册 ， ［３］钢筋混凝土结构设计规范
