人工挖孔桩施工应用探讨

摘要：人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，可以大范围的平行作业，造价比其他成孔方式的桩基稍低。从而在公路工程中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全和质量显得尤为重要。本文重点介绍了人工挖孔桩施工技术方案、工艺流程和安全注意事项。

关键词：人工挖孔；施工；安全措施

某大桥位于某省西部山区，桥位处于V字型山谷，地形起伏比较大，地面高差最大相差60多米，施工便道无条件展线，桥梁桩基钻孔施工机械难以就位，该桥桩基施工方案采用人工挖孔。

1 施工准备工作

1.1 材料：本工程护壁和桩基砼均采用C25 混凝土，施工前做好砼原材料各项性能检测试。

1.2 作业条件

1.2.1 挖孔场地要做好现场四边设置临时排水沟，孔内积水经水泵排出后再由排水沟流出，防止地表水流入冲刷孔壁。

1.2.2 导线点及水准点复测合格经监理批准后方可进行桩位测量及开挖桩基的施工。

1.2.3 全面检查施工设备工作，确保机械设备完好，可以安全使用，对施工人员进行详细的挖孔技术交底和安全教育，使安全、技术管理在思想、组织、措施上都得到落实。

1.2.4 开工前首先进行试挖孔，通过试挖对施工机械及制定的施工工艺、技术安全措施进行检验，各项施工工艺、安全措施满足规范要求后，再进行大面积施工。

2 挖孔施工工艺及技术措施

2.1 施工顺序及技术措施

2.1.1 桩位放样及测量控制

a.根据设计图纸和设计部门提供的导线控制点，确定桩位，并在现场四周设置四根引桩，构成“十字线”，以便复测与校正。

b.桩位放样后及时通知监理工程师进行复测。

c.开挖前将测量监理工程师批复的水准点引至施工现场附件，设定一个基准点，该点要固定保护好。

2.1.2 挖孔与护壁

a.现场技术员负责按桩位编号，做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩径、桩长和基岩土质的记录，钢筋笼和混凝土浇筑等隐蔽验收记录，并经监理工程师确认后整理归档。

b.挖孔由人工配合机械自上而下逐层采用风镐、铁锹等工具进行挖掘，一般以1.0m 左右为一个施工段；挖掘次序为先挖中间部分，后挖周边部分；提升土渣采用牵扯引力为1t 的卷扬机。

c.挖掘过程中如果出现较大的渗水现象，则在孔底一侧挖集水坑，用潜不泵进行排水；抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。

d.挖孔采用分节施工方法，每一节挖掘深度约为1.0m，挖掘直径上口比设计桩径大30cm，下口比设计桩径大42 cm，挖好后采用定型钢模支立护壁模板，立模高度为1m，第一节护壁预制应高出地面20～30 cm。模上口直径为设计桩径，模底部直径比设计桩径大10cm，护壁厚度：20cm，锁口厚度为25cm。第一节护壁砼成型24 小时后拆模，再将桩中心由引桩引测到第一节护壁顶面和内侧，并注明桩号。

e.护壁模板在安装时应设专人严格校核中心位置和护壁厚度，可用十字架对准轴线标记，在十字架交叉中心悬吊垂球，复核模板，保证垂直度。

f.支护好模板后，用砼标号与桩基标号相同为C25 的混凝土进行浇铸，护壁混凝土采用小型振捣器振捣（Φ30mm），防止蜂窝麻面出现，降低护壁强度，同时应注意上下护壁间的接缝施工质量，确保护壁不渗水。

g.护壁每段均配置钢筋，钢筋提前预制成骨架备用；钢筋要求：竖筋采用B12 间距@25cm，箍筋采用A8 间距@15cm。

h. 在挖掘过程中如遇岩石等坚硬地层需要进行爆破时必须报业主、监理、当地公安机关等有关门批准后方可进行，由专业人员进行施工；要采用浅眼爆破法，在爆破附近加强支护，防止震动塌孔；爆破所产生的烟雾、有毒气体采用机械通风排出，当孔内空气符合人体健康要求后方可下人继续进行作业。

i.对每一节挖孔过程做好挖掘记录，拍照见证、留存渣样并有针对性的进行地质描述；认真观察分析地质情况变化，如果发生与设计图纸严重不符，应及时向监理、业主、设计单位进行汇报。

j.挖孔过程要有专人对护壁是否有水平移位、土体是否有裂缝进行及时观察，并做好记录。有异常情况时，及时通知设计、监理、业主；特别注意临近其它正在施工的桩基，以确保安全。

k.孔的检测：在确定终孔后，立即处理底孔、粘在护壁上的泥土，同时检查控孔的垂直度、孔径、孔深，不符合要求的要进行返工，自检符合规范要求后应及时向监理工程师进行成孔报验，监理验收合格后方可进行下一道工序。

3 安全技术保证措施

3.1 孔下要设置可靠的通风设施，每天工人下孔前，采用空压机或鼓风机向孔底送风时间不少于10 分钟，同时应配备有毒气体检测仪器，进行孔内气体检测，确保孔内空气新鲜无毒，施工人员方可下井作业；如下孔后发现有异常气味，施工人员应立即返回孔顶。

3.2 施工场地内的一切电源、电器的安装和拆除必须由持证的电工进行操作，电器必须严格进行接地和使用漏电保护器，各桩用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用；电缆必须进行架空处理，严禁埋入土中，孔内电缆必须有防湿、防潮、防断等保护措施；孔内照明电源应采用36V 以下安全低压电源，严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》。

3.3 桩基间距净距小于4.5 时，必须采间隔开挖，在挖孔的同时应派专人经常检查桩孔砼护壁的施工质量和变形情况。

3.4 对运渣吊桶经常检查其质量、吊绳是否扎牢，以防吊土、吊石砸伤孔下施工人员；对挖孔施工作业的机具要经常检查，对卷扬机、滑轮、吊绳等定期检查，防止断落、脱落等事故发生。

3.5 护壁孔口要高于地表面20—30cm，防止孔边杂物落入孔内砸伤施工人员，桩孔内必须设置软爬梯，并随挖孔深度增加放长至工作面，以便利安全使用。

3.6 定期对施工人员进行有针对性的安全教育和安全技术交底，提高施工人员的安全意识，不违章作业。严禁酒后作业，不准在孔内吸烟和使用明火作业。

4 结论

在特定的地理环境和水文地质条件下，采用人工挖孔成孔法，不仅能降低工程成本，提高经济效益，而且还能缩短工期，提高工程质量。但有下列情况之一者，不应采用人工挖孔：

4.1 地基土中分布有厚度超过2m 的流塑状泥或厚度超过4m的软塑土；

4.2 地下水位以下有厚度超地2m 的松散、稍密的砂层或层厚超过3m 的中密、密实砂层；

4.3 溶岩地区；

4.4 地下水丰富，采取措施后仍无法避免边抽水边作业；

4.5 高压缩性人工杂填土厚度超过5m；

4.6 有涌水的地质断裂带；

4.7 工作面3m 以下土层中有腐植质有机物、煤层等可能存在有毒气体的土层；

4.8 桩径小于1.2m；

4.9 无可靠的安全措施，可能对周围建筑物、道路、管线等造成危害。