人工挖孔桩施工质量通病及预防措施

人工挖孔桩施工质量通病及预防措施

（郝华庚）

摘要：人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成桩孔的灌注桩成孔工艺。本文针对人工挖孔桩的特点，叙述开挖、护壁、孔口围护、孔中防毒、防触电、防孔壁坍塌和涌水等安全技术措施。

关键词：人工挖孔桩，挖孔，安全措施

人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺。适用于旱地或少水且较密实的土质或岩石地层，其特点是占施工场地少、成本较低、施工操作工艺简单、挖孔中劳动强度较大，单桩施工速度较慢，尤其是安全性较差。但其易于控制质量且施工的同时不易产生污染等优点而广泛应用于桩基工程的施工中。人工挖孔桩施工可直接检查桩底岩土层情况，单桩承载力高，故在各地应用较为普遍。下面根据本人的工程实践，试述人工挖孔施工中的常见质量事故及各种安全技术措施。

1 挖孔过程中应注意的问题

挖孔前应按施工图纸准确放线，确定桩位中心位置，并向桩心位置四周引出四个控制点，以控制桩心。在挖孔过程中施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况，开挖应自上而下分层进行，每一层土方开挖区的形状呈上小下大圆台体形状，高度为1000mm。

开挖时自上而下分步进行，开挖区的侧壁要求做到光滑平整，底面要水平，挖出的土方要及时运送到地面并外运，不得堆放在孔口附近。

开挖桩孔时要及时设置砼护壁或钢护筒护壁，并要进行中心偏位。砼护壁每节高1000mm，厚度为100～175mm，砼强度等级不低于桩身砼强度，如果地质层较差可加配适量钢筋。一般每天挖1m深立即支模浇筑砼，第二天可继续施工。

1.1 流砂地层开挖措施

人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。

①流砂情况较轻时：有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常为1m 左右一段，缩短为0.5m，以减少孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当

孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求；

②流砂情况较严重时：常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成4—6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0.5m左右后，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于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，可采取突击挖出后立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。

1.2 淤泥流泥地层开挖措施

①开挖土方时由人工从上而下开挖，先挖中部后挖四周，每开挖0.45m对淤泥流动与崩塌后形成的空洞采用红砖填满、砌实。

②将空洞填满、砌实后采用Φ12@100纵筋长0.8米，逐根打入下模土方内，且深入下模不少于0.3米，然后安装环形箍筋。

③采用0.5米高弧形组合钢模，用U型卡连接，将其校正和清理后，浇筑砼。

④当砼强度大于1Mpa强度后拆除钢模，重复上述步骤完成下一模开挖，直到穿过淤泥层。

1.3 地下水的处理

地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。当地下水位不大时可进行单桩桩内抽水；当地下水位较大时可采用多桩同时抽水法来降低地下水；如果桩设计深度不大时可考虑在场地四周设置井点排水。

开挖过程中应合理安排开挖顺序，先开挖部位桩孔做为降水井，开挖降水井时先抽水再开挖，地下水位上涨影响开挖施工时再抽水，逐步循环直至开挖至桩底。降水井开挖完成后，放置潜水泵进行不间断抽水，降低场地内地下水位，以便于其余桩孔的开挖作业。

混凝土浇筑成桩前，应将桩孔内地下水完全抽干，以防混凝土离析。土方开挖至桩底时，应在桩底一侧开挖集水坑，混凝土浇筑前，将潜水泵放置在集水坑内将桩孔内地下水抽干。在混凝土浇筑前5分钟，将潜水泵提起，提泵过程中不得关闭电源以防管内水回流。

1.4 井上和井下之间应保持良好的联络信号

要勤检查，注意地质的变化，当遇到流沙、等影响挖孔安全时，要立即采取以下的有效防护措施后，才能继续施工。

2 人工挖孔桩常见安全事故及采取的安全措施

人工挖孔桩的常见安全事故有孔口石块或杂物掉入孔内砸伤正在孔中的施工人员；孔内操作人员吸人地下有害气体而导致中毒昏迷甚至死亡，孔壁支护不当而坍塌砸伤甚至活埋操作工人；孔内电缆、电线磨损受潮导致工人触电伤亡；深孔中突然涌水淹没施工人员等等。

2.1 孔口围护措施：孔口四周必须砌筑井圈，井圈应高出地面500mm，孔内作业时，孔口上而必须有人监护。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，井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，特殊情况下还应戴防毒防尘面具。利用吊桶运士时，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护壁情况，孔内无人作业时要加盖好井盖。

2.2 孔内防毒措施：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(可用快速检测管)，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(通风量不少于25L/s)等措施，以防止急性中毒事故的发生。

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。

2.3 防止孔壁涌水措施：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