人工挖孔樁施工安全對策
人工挖孔樁，是指用人力挖土、現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土樁。在建筑施工中，當因場地條件及地質(zhì)條件限制時，人工挖孔樁便成為施工的主要方式。這是因為人工挖孔樁具有操作空間要求小，施工工藝簡單，無噪聲等特點。目前，我國正處于建設的高峰期，使用人工挖孔樁工藝的建筑項目比比皆是。但是，在實際施工管理中考慮問題的不全面，或者忽視一些細節(jié)，會導致施工進度延誤，施工質(zhì)量和安全得不到保證。為了充分發(fā)揮人工挖孔樁在建設中應有的作用，筆者結(jié)合多年施工工程經(jīng)驗，對人工挖孔樁施工存在的質(zhì)量與安全問題進行討論。
一、施工工藝及其特點
人工挖孔樁的主要工序，是施工時2人一組間隔開挖，一人進行孔內(nèi)開挖，一人在地面上控制電動葫蘆(見圖1)，其中需要保證開挖孔徑不得小于0.8m。開挖時主要使用短柄鐵鍬，在風化巖區(qū)采用手持風鎬開挖。
開挖一節(jié)高度為1.0m，必須使用不低于樁身混凝土強度的混凝土進行護壁，護壁厚度不小于100mm(見圖2)，護壁內(nèi)應配置直徑不小于8mm的構(gòu)造鋼筋。待上一節(jié)護壁達到強度后方可進行下一節(jié)施工。
開挖時孔內(nèi)要做好通風工作，當深度超過10m時，孔內(nèi)送風量不宜小于25L/s。
人工挖孔樁的優(yōu)點是占用空間小，不受場地空間限制;無噪聲無污染，可以在人員密集區(qū)作業(yè)，施工工藝簡單便于操作。但是，同時也存在一些不足之處，如挖孔人員在孔內(nèi)施工，由于施工空間小，工作環(huán)境惡劣，情況復雜，極有發(fā)生人身傷亡的可能。因此，安全技術管理尤為重要。
二、施工中存在的安全問題
在人工挖孔樁施工過程中，容易出現(xiàn)以下安全問題，需要注意。
1、孔壁坍塌
當?shù)叵滤惠^高，地基土為滲透系數(shù)大的粉土、粉細沙等砂性土層或深厚的飽和淤泥質(zhì)粘土，且無護臂，不能承受水、土側(cè)壓力，又未采取降水措施時，極易出現(xiàn)滲水、流砂、涌泥現(xiàn)象，最終可能造成孔壁坍塌。因此，在地下水位較高的場區(qū)，不宜采用人工挖孔樁。
2、孔口落物
樁孔附近有堆積物未能及時清理，在人為或雨水沖刷下，物體落入孔內(nèi)而造成人員傷亡事故，或者地面上操作人員不慎將物體落入孔內(nèi)也會造成人員傷亡事故。
3、窒息中毒
下挖較深時，孔內(nèi)可能積累大量有害、可燃氣體，沒有相應措施測定孔內(nèi)的有毒有害氣體的含量及種類，并且沒用采取有效的通風措施時，也會對施工人員造成傷害(見圖3)。
4、觸電傷亡
樁孔內(nèi)施工面窄且多水、潮濕，若孔內(nèi)未按要求采用低于12 V的安全電壓和安全燈，或者是使用的通風設備、照明設備的電線破損等，均易發(fā)生觸電事故。
5、墜落孔內(nèi)
孔口無蓋板、護攔等防護措施或明顯的標志，夜間又無足夠照明，人員易失足掉入孔內(nèi)。施工人員用麻繩、尼龍繩吊掛或腳踏孔壁上下及電動葫蘆(或卷揚機)無自動卡緊保險裝置也易發(fā)生事故。
6、擴底塌方
樁擴工序完成后，如果未能及時進行樁體填筑，土體喪失穩(wěn)定，容易出現(xiàn)塌方，危及施工人員安全。
施工過程注意事項
在施工過程中，如有人工挖孔要求時，宜在勘察前提出，勘察應根據(jù)工程特點進行針對性勘查，如：場區(qū)內(nèi)各地質(zhì)的物理力學性質(zhì)、厚度、透水性;地下水類型、水位變化情況、補充來源和有無侵蝕性等不良影響等。還要查看地下有無障礙物(電纜、煤氣管線、上下水道等)或原構(gòu)筑物基礎、廢鋼鐵等;是否存在危害較大的滑坡、斷層破損帶、泥石流、崩塌以及強烈發(fā)育的巖溶、土洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象;有無缺氧、有害氣體情況，有害氣體的種類及其產(chǎn)生原因(這一項應為特殊要求);相鄰建筑物的高度、結(jié)構(gòu)形式、基礎形式、埋置深度等資料。
此外，人工挖孔樁時，還應根據(jù)場地條件和要求編制施工方案。編制人工挖孔樁的方案前，應仔細分析勘察報告提出的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件，更重要的是應進行現(xiàn)場查勘，獲知施工現(xiàn)場的周邊環(huán)境條件和地下障礙物等條件，然后根據(jù)上述資料編寫有針對性的施工方案。
人工挖孔樁較適用于地下水位以上的粘性土、填土、季節(jié)性膨脹土、自重與非自重濕陷性黃土，中間有硬夾層與砂夾層、卵礫石層及全強風化基巖。在地下水位較高，特別是有承壓水的砂土層、滯水層、厚度較大的高壓縮性淤泥層和流塑淤泥質(zhì)土層中施工時，必須有可靠的技術措施和安全措施，如用高壓噴射注漿法、深層攪拌法、旋噴裝等形成截水帷幕。
人工挖孔擴底樁擴底直徑不宜大于3d，斜率為1/3~1/2，擴底最下中心距須大于1.5m或D+1.0m(其中D為擴端設計直徑)，以防相鄰樁間土壁無法直立而坍塌。
護壁通常為混凝土護壁，厚度不宜小于100mm，混凝土強度等級不得低于樁身強度，護壁內(nèi)等距放置直徑不小于8mm的直鋼筋，上下節(jié)護壁間用鋼筋拉結(jié)。當土層松散或為流砂層時，則應采用鋼護筒或鋼筋混凝土沉井。
地下水豐富且較淺時，需考慮井點降水。此時應分析對環(huán)境的影響，以免因地下水過采用引起地面下沉，危及周圍建筑的安全性。
三、施工過程安全措施
施工前和施工過程中，應認真檢查設備的運行狀態(tài)，遇異常情況應立即停止施工。當樁凈距小于2倍樁徑，且小于2.5m時，應采用間隔開挖，排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m。
1、孔口應采取的措施
井口應有專人操作垂直運輸設備，孔口設有活動蓋板和照明通信排水通風設備等，并注意觀察地面情況，隨時與井底人員聯(lián)系，不可隨意離開井口。
從孔樁開挖至澆灌混凝土前，停止施工時孔口應蓋活動蓋板并設置欄桿，做出醒目標志，夜間施工時地面應有足夠光線的照明。
孔口處護壁應高出地面150mm，以防地表水、棄土、雜物等進人孔內(nèi)護壁;厚度應大于200m，以免來往車輛影響孔壁的安全。
棄土出地面后立即運至堆土場，棄土、雜物等堆放位置距離孔口邊不小于1.5m。
2、孔底應采取的措施
孔底施工人員下人樁孔前須戴安全帽，連續(xù)工作不得超過4h(見圖4)。
井下作業(yè)人員采用土箕或吊桶裝土、石塊不能裝得太滿，防止在吊運時掉下傷人。
若遇堅硬的泥土和巖石時可使用風鎬，但嚴禁采用爆破，以免對地基土有不良影響或破壞護壁而造成坍塌。
孔底人員應注意觀察孔內(nèi)的水文地質(zhì)、土壁和護壁等異變，發(fā)現(xiàn)異常情況應立即與孔口人員聯(lián)系并采取措施處理。
孔底積水較少時，可將泥水一起用吊桶提升至地面;若為大量滲水，則在孔底挖一集水坑用高揚程潛水泵排出樁孔外，抽水必須在孔底施工人員上至地面后進行(見圖5)。
已擴底的樁，要盡快澆筑樁身混凝土，不能很快澆筑的樁應暫不擴底，以防擴底部位塌方。
3、照明、通風、通信采取的措施
圖6 孔內(nèi)照明，上下爬梯
井孔內(nèi)設100W防水帶罩燈泡照明，并采用12V低電壓用防水絕緣電纜引下，井上現(xiàn)場可用24V低壓照明(見圖6)。現(xiàn)場用電均需安裝漏電保護裝置，井內(nèi)也可使用安全礦燈或應急燈作照明，這樣比較安全可靠。
施工人員下人樁孔前，需先用鼓風機通過輸風管向孔底強制送入空氣或氧氣，還需經(jīng)常檢查孔內(nèi)空氣中是否含有可燃或有毒氣體，土壤中是否含有有毒物質(zhì)，如有此情況應查明其危害程度。
樁孔較深時，孔口與孔底可通過對講機、電鈴等進行聯(lián)系。
在實際工作中，僅具有針對性的施工方案和措施還不夠，還必須建立健全工地的安全管理體系和安全管理制度，以此來保證方案和措施的貫徹執(zhí)行。對違反現(xiàn)場安全管理制度的，要采取罰款及行政處罰。同時要進行定期或不定期的安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。
