1、探究人工挖孔桩的安全管理问题摘要:人工挖孔桩指的是利用人工方式挖土成孔,混凝土护壁,然后安放钢筋笼,灌注桩芯混凝土而形成的桩基础。具有比较强的适用性,可以在人工填土层、黏土层、砂土层、粉土层和风化土层中应用等。近几年来人工挖孔桩由于其比较明显的优势,在设计施工中得到越来越广泛的应用。本文主要针对人工挖孔桩的安全管理方面的问题进行了探讨。关键字:人工挖孔桩 安全管理 问题 中图分类号: TU714 文献标识码: A 文章编号: 一、人工挖孔桩的优缺点 人工挖孔桩的单桩承载力大,施工设备简单,并且对周边环境影响小、施工进度快(可根据进度要求同时开孔) 、质量控制直观。同时施工之后桩底的沉渣易于清除
2、干净,施工质量可靠并且工程造价低廉等等,这些优点使得在高层建筑的基础设计中,设计单位根据地质条件及业主的优化投资要求,在很大程度上都采用人工挖孔桩来进行施工1。 但是人工挖孔桩施工的安全隐患也比较多,表现在孔内地质条件,如孔内毒气、淤泥软地层、流沙层等情况的安全控制;孔中防护安全控制;孔内作业人员安全防护;成孔孔壁质量控制,成孔泥土、材料吊桩设施等的安全控制;临时用电的安全控制,等等。因此人工挖孔桩的安全控制是监理工作的重中之重。 二、项目概况 1、某工程一高层建筑,一共 30 层,地质为全风化土、强风化层、砂砾中风化层,持力层为砂砾中风层,桩基采用人工挖孔桩。其中孔径为 1.2 米、1.4
3、米、1.6 米、1.8 米,共有 183 根,孔深从 15 米到 20 米。本项目已竣工验收合格。 2、某工程二高层建筑,一共 30 层,地质为填土层、淤泥层或流沙层、强风化层、砂砾中风化层,持力层为砂砾中风层,桩基采用人工挖孔桩。其中孔径为 1.2 米、1.4 米、1.6 米、1.8 米,共有 219 根,孔深从 18 米到 25 米。本项目桩基工程检测质量合格。 笔者主要针对以上两个项目中人工挖孔桩的施工问题,简要谈一谈人工挖孔桩在施工过程中的安全管理问题。 三、控制措施 1、软土淤泥层(厚度 4 米至 5 米) 在遇到淤泥质土层等软土层时,若淤泥层较深、涌砂量加大,可以采用钢护筒护壁的方
4、法。淤泥层挖孔的实际挖孔施工时,在前一天完成护壁后,第二天其孔内淤泥上涌高达 1.5 米到 2 米,从而使得挖孔施工存在很大的安全隐患。经研究,采用钢护筒(5 毫米厚)的防护穿过淤泥层,取得了良好的安全防护效果。钢护筒的施工,先用旋挖机挖出淤泥,然后采用旋挖机平衡压入钢护筒,再检查钢护筒垂直度并上下与护壁固定。若淤泥层较浅并且涌砂量较小,则可以采用钢筋来进行支撑,然后在钢筋后面塞满稻草来阻止流砂涌入桩孔内。同时还要不断加强桩孔内的抽水工作,以减少桩孔护壁的深度,这样就可以缩短成孔护壁的时间,最终逐步通过流砂淤泥层2,使孔内挖孔施工的安全度大大提高,有效控制了施工安全。 2、流沙层(厚度 6 至
5、 8 米) 人工挖孔在进行开挖时,如果遇到细砂或者粉砂层地质情况,在地下水的作用下很容易形成流砂,这将会给施工造成事故,严重时将会发生井漏,所以针对这种情况要采取有效的控制措施3。 针对流砂层的人工挖孔桩的施工,可以采用高压注浆固化法,利用该方法可以起到逐步固化沙层的效果,然后再向下掘进开挖成孔。该措施不仅操作简便,节省了不必要的人力物力,而且取得了良好的安全控制效果及经济效益。与其他成孔施工技术,如先地下围膜然后再挖孔技术,以及钻孔、冲孔等技术相比,不仅效果更好,而且成本更低,具有明显的优势。 四、施工安全管理应注意的问题 1、防止施工人员高空坠落 施工人员在作业时必须要系安全带;为了防止施
6、工作业人员上下孔时不慎从高空坠落,应该在施工场地配备安全可靠的升降设备,并且要安排专业的人员进行操控;在桩孔内要设置爬梯或者均匀打结的安全绳,这样一旦发生吊具失灵的情况,正在孔内作业的人员可以通过此爬出孔;暂停施工或者在每班收工之前,当孔内作业人员上到地面以后,要及时将孔口用钢板或者其他稳固的东西进行规范封闭,防止不慎落入;施工场地要严格看管,防止无关人员进出,在夜间要停止挖孔作业。另外,如果要施工的挖孔桩的深度大于或等于 16 米,应该按照其安全规范要求将施工方案交给相关专家组(不少于 5 人组成的专家组)进行论证其方案的可行性,并经相关机构审批同意后按方案组织实施。 2、防止物件掉落 为了
7、保证井下施工人员的人身安全,对于孔口护壁的高度有一定的要求,一般规定高于外围地面不得少于 20cm,这样可以有效防止地面上石块、施工工具、施工材料等滚进桩孔中,也能防止有水流进去;除此之外,还应该保持施工地点的清洁,对于挖出的泥砂和石块等杂物要及时清理出去,保证在孔口周围 2m 之内的地面上没有杂物;在孔内施工的人员应该注意戴好安全帽和安全带,并且要穿绝缘胶鞋;当孔内有人员在时,地面上应该有专门的人员进行监督和防护;当桩孔挖到 5m 以下的深度时,需要在孔底以上 3m 处设置水平防护钢网;当吊桶上落时,作业人员要停止正在进行的作业,并且站着钢网下面,当吊的是大块物体时,应该将孔内的人员全部撤走
8、;在孔内进行凿石工作时,要采取湿式作业,同时注意多通风,加强防范;孔内上下递送物品的时候,要缓慢进行,并且定期检查对手摇架进行安全检查4。 3、防止孔内缺氧或产生有害气体 在挖孔桩的深度大于 10m 的时候,要注意通风,可以配送专门送风的设备到孔中,并且要保证足够的风量;每次开始施工之前要将孔中的积水清理干净,并使孔中通风 5 分钟,在下孔之前要对孔中的气体进行检测,防止孔中的气体对人体有害,一旦发现检测结果不正常,要采取一定的措施才能下孔;在孔内若进行焊接等工作,要全程都通风;在孔内连续施工的时间最好不要超过两个小时,并且要有替换的人员定时进行更替;在施工过程中要时刻对孔内的空气保持警惕,若
9、闻到异味或者感觉身体不适,一定要及时离开并且进行检查,同时要进行通风换气。 4、电气设备的安全管理 在施工场地,所有的电源、电气设备要有专业的人员进行管理,不能随便将其拆除和安装,在施工现场的线路最好架空敷设,防止被踩到或拖拽发生电流泄露,严禁将其掩埋和随意绑架在钢筋笼或者其他铁皮支架上;场地上的各种电气设备要配备防护漏电设置,并且按照要求接地接零,做到一机配备一闸,杜绝一闸多用的情况;如果施工的过程中要有抽水的操作,要先保证地面上的专用电源断开,然后施工人员才可以下孔进行施工;孔底的照明设施应该选用电压小于 12 伏并且带有防水罩的安全灯具,并且要随时检查运行状况是否良好、有无漏洞情况的发生
10、等,潜水泵也要定期检查其绝缘性能是否良好,并进行详细记录,当将其放置孔底时,要防止电缆受力,可以将其先放到一个桶中,然后将桶送到孔底,同时要将电缆固定在排水软管上并吊到孔口的横木上;要对电缆线进行保护,防止其磨损和破坏,以免发生漏电情况,在抽水的时候,工作人员应该离开孔底。 五、结语 人工挖孔桩虽然时间比较久远,技术相对落后,但是由于其具有明显的优势,在今天仍然具有广泛的应用5。但是在施工过程中该方法具有比较大的安全隐患,因此要非常注重其安全管理工作,完善相关的安全管理制度,并且在实际施工过程中要不断加强防范措施。对于人工挖孔桩施工中存在的安全问题,要及时进行预防和处理,并且要加大监督管理的力度,确保施工过程中的每一个环节都安全可靠。 参考文献 1江正荣建筑施工工程师手册:第二版M北京:中国建筑工业出版社,2002 2刘荣富.人工挖孔灌注桩施工常见问题与处理措施J.西部探矿工程,2004(4):46-49. 3王晓红.人工挖孔桩的施工质量控制与安全管理J.嘉应学院学报,2005(3)110-112 4徐云. 人工挖孔桩施工质量控制及安全施工J. 山西建筑, 2006, 32(12). 5蒋锦明. 人工挖孔桩施工安全管理的现状与对策J. 探矿工程, 2005: 21-23.