人工挖孔桩基础质量及安全过程控制解析

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1、人工挖孔桩基础质量及安全过 程控制解析人工挖孔桩基础质量及安全过程控制解析人工挖孔灌筑桩系采用人工挖土成孔， 浇筑混凝土成桩。这类桩的成 孔工艺工人劳动强度较大，单桩施工速度较慢，安全性较差等问题， 在人工挖孔桩施工中伤亡事故时有发生， 且伤事故类别呈多样化，值 得我们认真研究并加以防范。一、人工挖孔桩施工工艺及施工质量控制要点人工挖孔桩基础一般适用于无水、 少水，孔壁不易坍塌、孔深少 于20米的桩基。1、人工挖孔1.1、场地平整平整场地、清除杂物、夯打密实。桩位处地面应高出原地面50厘米左右，场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。1.2、测量放样进行施工放样，施工队配合测量班按设计图纸定出

2、孔位， 经检查 无误后，由施工队埋设十字护桩，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行 加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检验。13、桩孔开挖采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用 锤、钎破碎，挖土顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加20厘米控制截面大小。孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂 直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。注意挖孔过程中， 不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。1.4、爆破施工对桩孔地质为白云岩等地质坚硬的桩实行孔内爆破，爆破宜采用浅眼松动爆破，为确保施工安全，爆破用电雷管起爆，引至孔外用导 火线进行一次引爆。其爆破施工步骤

3、：(1) 、钻孔布眼：施工前，首先清理桩孔内的松渣，在孔口用锤 球吊线定中点，然后以桩孔中心为圆心，将桩孔的开挖边界画好线。布眼间距：外周边眼按 2030cm布置，中间眼按3050cm布置。(2) 、钻眼：根据布眼点，采用手持凿岩风钻施钻，炮眼平行于桩轴线垂直向下。钻孔深度：爆破采用浅眼爆破。钻眼孔径采用4.8cm,爆破时按每一个循环进尺 h=2030cm施工，钻眼深度H控 制在：H=h+10cm。(3) 装药：根据施工经验值，浅眼爆破的装药量一般控制在 0.20.3kg/孔，炸药量取值：根据岩石的坚硬程度，次坚岩采用下限值， 坚岩采用上限值。施工时，无水时采用 2#硝胺炸药，有水时采用乳 化

4、炸药。（4）爆破联线：孔内采用塑料导爆管联线，用一根塑料导爆管引 至孔外用电雷管进行一次引爆。注意事项：（1）炮眼附近支撑要加固或设防护措施 ，以免支撑炸坏引起塌 孔。（2）孔内放炮后须迅速排烟。采用电动鼓风机放入孔底吹风， 当孔深大于10米时,应测定孔内有毒气体的浓度，只有对人无害时，人 员方可下孔施工。15、护壁施工对岩层、较坚硬密实土层，不透水，开挖后短期不会坍孔的，可 不设护壁，其它土质情况下，必须施作护壁，保持孔壁稳定，以策安 全。护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相 同。第一节混凝土护壁（原地面以下1米）径向厚度为30cm,宜高出 地面2030cm，使其成为井口

5、围圈，以阻挡井上土石及其它物体滚 入井下伤人，并且便于挡水和定位。等厚度护壁如下图示。中问护壁中间护壁节护壁说明二 K中单位以厘来计口该方法适用于各类土层，每挖掘081.0m深时，即立模灌注混 凝土护壁。平均厚度15cm。两节护壁之间留1015cm的空隙，以 便混凝土的灌注施工。混凝土搅拌应采用滚筒搅拌机拌制，坍落度宜为14cm左右。模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结。为了进一步提 高柱身砼与护壁的粘结，也为了砼入模方便，护壁方式可采用喇叭错 台状护壁。护壁砼的施工，采取自制的钢模板。钢模板面板的厚度不得小于 3mm,浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间 用U形卡连接，

6、上下设两道68号槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作1.6、人工挖孔允许偏差和检验方法:序号项目允许偏差检验方法1顶面位置50mm测量檎杳2乳位中心50mm3倾斜度0.5%2、钢筋的制作与安装2.1、对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜 少于13米，以减少现场焊接工作量。2.2、制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加 强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主

7、筋的垂直度， 然后点焊。在一根主筋上 焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊 好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋 并绑扎于主筋上，点焊牢固。2.3钢筋骨架保护层的设置方法：钢筋笼主筋接头采用闪光对焊或冷挤压套管连接，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、 加工、接头和安装，符合验标要求。钢筋骨架的保护层厚度用标准的 混凝土垫块控制，设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布 置4个。2.4、骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用平板车直接运输。当长度超过6米 时，应在

8、平板车上加托架。2.5、骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时 不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑， 以加强 其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨 架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临 时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。 起吊时，先提第一点，使骨架稍提 起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续 提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨 架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有 弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰 撞

9、孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字 支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口， 可用木棍或型 钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔 口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时 支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于 护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接， 全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口 牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度， 并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼

10、 中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中 心重合。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距士 10mm;箍筋 间距士 20mm;骨架外径士 10mm;骨架倾斜度士 0.5%;骨架保护层 厚度士 20mm;骨架中心平面位置 20mm;骨架顶端高程士 20mm; 骨架底面高程士 50mm。挖孔桩钢筋骨架允许偏差序号项目允许偏差（血）1钢筋骨架在承台底以下怪度1002钢筋骨架直径103主钢韶间距104加强箭佝距205强剋间距或蛭旋筋间距20S钢驚骨架垂直度骨架长度煨3灌注砼3.1、在灌注混凝土前应对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理 工程师，经检验合格后方可灌注混凝土。3.2、

11、混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输至现场。混凝 土的浇筑入模温度不低于+5C，也不高于+30C（采用经监理工程师 批准的相应措施）。3.3、灌注支架采用移动式的，事先拼装好，用时移至孔口，以悬挂串 筒，漏斗底口。从高处直接倾卸时，其自由倾落高度一般不宜超过 2米 以不发生离析为度。当倾落高度超过2米时，应通过串筒、溜管或震 动溜管等设施下落；倾落高度超过 10米时，并应设置减速装置。3.4、混凝土分层浇筑，分层厚度控制在 3045cm。振捣采用插 入式振动器，振动器的振动深度一般不超过棒长度 2/33/4倍，振动 时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表 面气泡。振动棒

12、插入下层混凝土中510cm,移动间距不超过40cm, 与侧模保持510cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝 土密实为止，即混凝土不再冒出气泡。3.5、对于1米直径挖深桩，如果桩身较长，混凝土振捣操作有困难时，可采用水下混凝土方法灌注。保证埋管深度不小于1.0m。二、人工挖孔的安全控制（一）人工挖孔桩施工的安全难点人工挖孔是用人工自上而下逐层用镐、 锹进行，遇坚硬土层由锤、 钎破碎，弃土装入活底吊桶或箩筐内，垂直运输。在孔口安装支架， 用12t慢速卷扬机提升，吊出地面后，再用其他运输工具运出。这 个看似简单的作业过程，充满着高危险性。1. 作业空间窄小孔底挖孔作业人员始终处在吊物下面作业

13、，孔底空间有限，极易受到物体打击；挖孔作业人员上下桩孔容易失稳发生坠落。2. 作业环境复杂人工挖孔灌筑桩的作业直径一般在 800cm以上，深度在20m左 右。可能遇到无地下水或地下水较少的粘土、 粉质粘土、含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层、黄土层，也会遇到地下水位较高、涌水量 大的冲击地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层。挖孔过程中有时会突然出现涌水和涌泥。随着孔深的增加还会出现缺氧或严重 缺氧，有时还会遇到致命的有毒有害气体。3施工机具简单，但种类繁多，易造成伤害施工提升机具包括：1t-2t卷扬机配三木塔或1t以上的单轨链条 式电动葫芦配提升金属架与轨道， 活底吊桶。挖孔工具包括：短

14、柄铁 锹、镐、锤、钎、风镐。为满足安全用电要求，还应配有36V低压变压器。桩孔深度超过5m,或孔内空气含氧量不足时要配鼓风机、 输风管，有地下水还应配潜水泵及胶皮软管等。挖孔桩多是农民工，又未必受到必要的安全技术培训。（二）人工挖孔桩施工伤亡事故的类别人工挖孔桩施工安全的难点，决定了人工挖孔桩施工伤亡事故的 类别：1高处坠落地面作业人员或过往人员不慎坠入桩孔中； 孔内作业人员在上下 孔过程中失稳坠落孔底。2物体打击地面物体掉入桩孔中，孔中升降中的工器具掉下，活底吊桶或箩 筐装载的弃土掉下，或绳索断裂、吊桶脱钩下击中孔底作业人员。3淹溺遇有流沙或涌泥，或地下水位高、压力大，孔内瞬间大量涌水，孔内

15、作业人员被淹没、掩埋。4坍塌孔壁没有护壁设施，或未按土质情况采取防流沙、涌泥措施，孔 壁坍塌，掩埋孔底作业人员。5触电人工挖孔配备的施工机具中有部分电动机具和照明设施，因漏电造成作业人员触电。6窒息标准空气中氧气量的体积比为 20.95%。体积比低于18%时为缺 氧，此时人有疲劳感，注意力减退，动作极易失误。空气中氧气体积 比低于12%时，为严重缺氧，此时人有头痛、恶心、眼花、呕吐， 甚至丧失意识、言行不能自主的症状。空气中氧气的体积比低于6%时，为致命缺氧，此时人心跳微弱，血压大幅度下降，抢救不及时， 就会因停止呼吸和心跳而死亡。据兰州地区实际测定，井桩深度在 20米时，空气中氧气含量低于18%，还常常伴有某些有毒有害气体 或惰性气体含量增加。人体因缺氧而窒息，吸入有毒有害气体会引起 中毒缺氧，造成窒息，甚至瞬间死亡。（三）人工挖孔桩伤亡事故的原因及对策人工挖孔桩施工伤亡事故多发的原因主要是施工单位人工挖井 桩施工没有做到本质安全化，在对人工挖孔桩施工的危害辨识、危险 评价的过程中没有系统的研究人工挖孔桩施工工艺各构成部分或整 系统可能发生事故的危