人工挖孔樁的安全技術(shù)措施淺析

徐華喬 李洪 劉選華

【摘要】人工挖孔灌注砼樁采用人工挖土成孔，灌注砼澆搗成樁，施工非常方便，不需要大型機械設(shè)備，速度較快，造價又比沖擊錐沖孔、回旋鉆機鉆孔節(jié)省，成本較低。所以在公路、民用建筑中得到廣泛使用。但由于人工挖孔樁的安全事故時有發(fā)生，因此人工挖孔樁施工中，在正確使用施工技術(shù)的同時，要特別注意施工安全。

【關(guān)鍵詞】人工挖孔；安全技術(shù)措施

Analysis on Safety Technical Measures of Artificial Digging Pile

Xu Hua-qiao1，Li Hong1，Liu Xuan-hua1，Lu Ping2

（1.Chongqing Xinhua Shun Construction Engineering Management Co.， LtdChongqing400000；

2.Chongqing Huaxi Autopass Construction Co.， LtdChongqing400000）

【Abstract】Artificial digging concrete pouring pile with artificial excavation into the hole， pouring concrete pouring into the pile， the construction is very convenient， do not need large-scale machinery and equipment， faster， cost than the impact cone punching， rotary drilling rig drilling， cost low. So in the highway， civil construction is widely used. However， due to the safety of artificial excavation pile accidents have occurred， so the artificial digging pile construction， the correct use of construction technology at the same time， pay special attention to construction safety.

【Key words】Manual digging；Safety technical measures

1. 前言

2017年6月2日，驚聞重慶市大渡口區(qū)幸福華庭旁某小學(xué)項目，在基礎(chǔ)人工挖孔樁施工過程中，1名工人進入樁孔內(nèi)進行抽水作業(yè)后無反應(yīng)，2名工人見狀先后進入鉆孔內(nèi)施救未果，經(jīng)有關(guān)部門救出后全力搶救無效死亡。2015年6月14日，重慶市巴南區(qū)花溪半島某工地在人工挖孔灌注樁施工過程中，也是發(fā)生一次性死亡3人的中毒較大事故。人工挖孔灌注樁由于施工方法簡單，設(shè)備機具投入少，不需大型機具設(shè)備，特別適合狹小場地，無振動、無噪音，對環(huán)境污染小。這類樁由于其受力性能可靠，施工操作工藝簡單，可直接檢查樁底巖土層情況，單樁承載力高，便于檢查孔壁及孔底土質(zhì)情況和清除孔底渣土，施工質(zhì)量可靠，經(jīng)濟效益好，從而在工業(yè)和民用地基處理中得到廣泛應(yīng)用。 但是人工挖孔灌注樁是在地下作業(yè)，挖孔中勞動強度較大，作業(yè)環(huán)境惡劣、施工條件差、作業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，安全風險較大，在施工過程中安全管理工作稍有疏漏就可能造成重大安全事故，該起“6.2中毒和窒息事故”又給我們敲響了一次警鐘，因此安全問題在人工挖孔灌注樁顯得尤為重要，現(xiàn)根據(jù)筆者在人工挖孔灌注樁施工中的經(jīng)驗教訓(xùn)，淺析一下挖孔樁施工安全問題及技術(shù)應(yīng)對措施。

2. 人工挖孔樁的潛在危險源分析

（1）人工挖孔樁的常見安全事故有：孔口石塊或雜物、提升物料溢出物等掉入孔內(nèi)、提料桶墜落，提料桶與提升鋼絲繩之間提升掛鉤不閉合，存在開口脫鉤現(xiàn)象，提升鋼絲繩的繩卡只裝一個，鋼絲繩直徑偏小或者磨損程度已達有關(guān)標準規(guī)范要求也不更換，從而造成渣土提料桶脫落砸傷正在孔中的施工人員而發(fā)生的物體打擊事故。人工挖孔樁內(nèi)的施工操作人員，孔內(nèi)有毒氣體或含氧不足，在未進行氣體檢測及充分通風置換的情況下即下孔作業(yè)，被井底下的有害有害氣體造成中毒昏迷甚至死亡，引起中毒或窒息的發(fā)生，造成中毒和窒息事故。深孔突然涌水，流沙淹沒操作人員，未按設(shè)計要求做護壁或孔壁支護不當而發(fā)生坍塌事故砸傷甚至活埋操作工人，造成坍塌事故。因施工現(xiàn)場未嚴格“一機一閘一漏一箱一鎖”設(shè)置，接線不規(guī)范，孔底照明未使用低壓電照明，孔內(nèi)電纜、電線磨損受潮，潛水泵抽水時，電線漏電人員未及時離開，潛水泵未采用符合安全規(guī)定漏電保護器，邊抽水邊開挖等導(dǎo)致工人觸電傷亡，造成觸電事故。由于地下水壓力大或深孔中突然涌水，以及施工措施不當引起孔樁內(nèi)涌出大量水泥漿，孔內(nèi)人員躲避不及，被水或泥漿淹溺，造成淹溺事故。孔樁口防護不到位、上下孔樁未按強制條款設(shè)置硬爬梯或軟爬梯及其他可靠上下孔樁措施，或者施工作業(yè)人員違規(guī)踩踏護壁井圈進行人員上下，有關(guān)人員從高處墜落到樁底，造成高處墜落事故。作業(yè)人員在使用機具時不慎誤操作或損壞機具而受到傷害，造成機械傷害事故。樁孔內(nèi)采用電動葫蘆吊運渣土，或者用塔吊等機械設(shè)備吊運鋼筋籠等由于操作不當或者由于吊運機械發(fā)生故障從而造成人員傷亡，造成起重傷害事故。人工挖孔樁內(nèi)由于照明線路短路或者在制作鋼爬梯時采用電焊機等設(shè)備，由于防護不當或電焊作業(yè)無人監(jiān)護等造成火災(zāi)事故。重慶地區(qū)夏季氣溫較高，屬于全國四大火爐之一，如果在人工挖孔樁施工過程中，不搞好防暑降溫工作，極容易造成中暑事故。

（2）在重慶地區(qū)施工人工挖孔灌注樁，主要的危險源主要有以上十類，我們在施工過程中一定要加以防范。

3. 人工挖孔灌注樁的安全防范措施

3.1孔口安全防護措施。

在進行人工挖孔樁施工時，首先應(yīng)做好孔口防護措施。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）和重慶市地方標準《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工驗收規(guī)范》DBJ50-200-2014規(guī)定，井孔周邊必須設(shè)置安全防護圍欄，高度不低于1.2m，圍欄須采用鋼筋牢固焊制，正在開挖的樁孔停止作業(yè)或已挖好的成孔，必須設(shè)置牢固的蓋孔板，非工作人員禁止入內(nèi)。孔內(nèi)作業(yè)時，孔口上面必須有人監(jiān)護。挖出的土方應(yīng)及時運離孔口，不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，砼圍圈上不得放置工具和站人。孔內(nèi)作業(yè)人員必須頭戴安全帽、身系安全帶，特殊情況下還應(yīng)戴上防毒防塵面具。利用吊桶運土時，必須采取相應(yīng)的防范措施，以防落物傷人，電動葫蘆運土應(yīng)檢驗其安全起吊能力后方可投入運行。施工中應(yīng)隨時檢查垂直運輸設(shè)備的完好情況和孔壁情況。

3.2防止樁孔內(nèi)中毒和窒息的安全措施。

（1）地下特殊地層中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒氣體，故每次下孔前，必須對樁孔內(nèi)氣體進行抽樣檢測，既可以采用有毒有害氣體檢測儀，也可以采用小動物如鴿子、兔子等進行檢測，發(fā)現(xiàn)有害氣體含量超過允許值時，應(yīng)將有害氣體清除至化學(xué)毒物最低允許濃度的衛(wèi)生標準，并采用足夠的安全衛(wèi)生防范措施，如設(shè)置專門設(shè)備向孔內(nèi)通風換氣，當人工挖孔灌注樁的深度開挖5米以上時，按照重慶市地方標準《建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工驗收規(guī)范》DBJ50-200-2014的規(guī)定，一定要向樁孔內(nèi)連速送風，通風量不少于25L/S，以防止急性中毒事故的發(fā)生。

（2）在施工過程中，施工人員每隔2小時出孔休息并用鼓風機向孔內(nèi)送風5min；孔底鑿巖時應(yīng)加大送風量。根據(jù)在工程實踐中反饋的情況，這一項措施施工人員基本上都了解，但是容易產(chǎn)生麻痹心理而不能按制度執(zhí)行，往往是做過幾次沒有異常后就嫌麻煩而不做了，結(jié)果有些工地出現(xiàn)了挖孔人員窒息的事故。人工挖孔作業(yè)一旦發(fā)生人員中毒、窒息等事故，必須在現(xiàn)場按應(yīng)急措施規(guī)范要求實施搶救，根據(jù)情況及時送醫(yī)院進一步搶救治療，并報當?shù)亟ㄔO(shè)行政主管部門和勞動、衛(wèi)生部門，以便采取相應(yīng)措施。。當遇到險情時，必須先斷電、再立即向樁孔內(nèi)連續(xù)送風，通風達到一段時間后（至少5min）才能夠下到樁內(nèi)救人，嚴禁野蠻施救。

3.3防止觸電的安全措施。

（1）在工程中常常使用潛水泵進行抽水，一般的預(yù)防觸電的措施是抽完水后才允許挖孔，并且采用動作電流為15mA的漏電保護器。但是如果地下涌水量較大，工人挖樁時往往會一邊抽水一邊開挖。因為如果抽水時工人在樁外等候，待抽干水后再進入內(nèi)挖樁，此時樁內(nèi)的水又冒了上來，根本無法往下挖，這樣施工就很容易觸電。因此，為保證安全施工，解決挖土與抽水的矛盾，可用深水泵代替潛水泵抽水，因為深水泵抽水時是將抽水管伸到樁內(nèi)抽水，管不帶電，這樣就可以邊抽水邊挖土。

（2）施工現(xiàn)場的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作。用電設(shè)備必須嚴格接地或接零保護且安裝漏電保護器，各樁孔用電必須分閘，嚴禁一閘多用。孔上電纜必須架空2.0m以上，嚴禁拖地埋壓土中，孔內(nèi)電纜、電線必須采用護套等有防磨損、防潮、防斷等保護措施。孔內(nèi)照明應(yīng)采用安全礦燈或12V以下的安全燈。孔中操作工應(yīng)手戴絕緣手套，腳穿絕緣膠鞋。

3.4防止孔壁坍塌措施。

3.4.1在熟悉地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，開挖樁孔時原則上要設(shè)置砼護壁或鋼護筒護壁，特別是直徑在1.2m以上的樁孔。砼護壁每節(jié)高1m，厚約0.15m，可加配適量鋼筋，砼強度等級不低于C30。一般每天挖1m深立即支模澆筑快硬砼，第二天繼續(xù)施工。

3.4.2擴底樁孔應(yīng)做到：（1）當孔底擴頭可能會引起孔壁失穩(wěn)時，必須采取相應(yīng)的措施，經(jīng)企業(yè)技術(shù)負責人審批簽字后方可施工；（2）已擴底的樁孔，要及時澆灌樁身砼或封底，不能盡快澆灌砼的樁應(yīng)暫時不擴底，以防擴大頭塌方。

3.4.3人工挖孔樁開挖程序，當樁與樁之間的凈距離不大于2.5米時，必須采用間隔挖孔方法，即跳樁施工，以減少水的滲透和防止土體滑移，防止在挖土或沖抓土成孔過程中因鄰樁混凝土未初凝而發(fā)生竄孔現(xiàn)象。單樁挖孔應(yīng)先中間后周邊，并按設(shè)計樁徑加2倍護壁厚度控制截面。

3.4.4孔內(nèi)一般不宜放炮，以防震塌土或震裂護壁造成事故，根據(jù)地質(zhì)狀況需爆破的，嚴格執(zhí)行有關(guān)的爆破規(guī)程。

3.4.5塌孔是人工挖孔樁施工中對工人的生命安全最大的威脅之一，其產(chǎn)生的原因及應(yīng)對措施如下。

（1）流砂導(dǎo)致塌孔。預(yù)防流砂最好的方法是選擇枯水期進行施工，在多數(shù)情況下，采用人工挖孔樁的工程地下是沒有承壓水的，如果能避開雨季進行施工是很少發(fā)生流砂現(xiàn)象的。在地下水位較高，或地表水豐富，土層有粉砂或細砂層時，則極易形成流砂，如不采取措施將導(dǎo)致護壁外的砂流失，導(dǎo)致井壁下陷或崩塌，所以在遇到流砂時可采用以下方法進行處理。首先，將護壁減少到50cm一節(jié)，在開挖前用長1.5m～2.0m的鋼筋每隔15cm 沿壁側(cè)45°向孔周土體打入，然后用稻草塞住側(cè)壁，使水能流出來而砂大部分流不出來。護壁砼的鋼模可晚拆使護壁砼達到足夠的強度，如水量較大時，護壁的鋼模可不拆除，以增加護壁的剛度。

（2）護壁不放鋼筋導(dǎo)致塌孔。據(jù)調(diào)查，這是導(dǎo)致塌孔的最主要原因。在護壁的設(shè)計上，有些設(shè)計人員認為可根據(jù)土質(zhì)的情況決定是否配置護壁鋼筋，這本無可厚非，但是由于環(huán)境的影響，比如在大雨之后就可能導(dǎo)致土壓力增大而塌孔。所以，筆者認為，考慮施工環(huán)境的不確定性，護壁都應(yīng)配鋼筋。另外，在施工時，有的施工單位往往會提出，為以后基礎(chǔ)梁施工時破護壁方便，在第一、第二節(jié)護壁不放鋼筋，這也不妥，因為施工時的情況較復(fù)雜，有可能護壁旁堆土過多，或者運土或試驗的機械進進出出都可能增大側(cè)向土壓力。

（3）樁的檢測、機械振動、車輛通行對護壁的影響。現(xiàn)在對樁基的檢測常常采用深層壓板試驗，也就是在挖到持力層后對地基進行檢測以確定地基承載力，這常常要用幾十噸的配重壓在被檢測樁的樁側(cè)，這就增大了護壁的側(cè)壓力。在挖好樁孔后，在對樁底進行超前鉆檢測時，放在孔壁外的電動機產(chǎn)生很強烈的振動，會對護壁造成很大的危害。由于施工場地的限制，施工道路往往距離邊樁很近，車輛的通行產(chǎn)生的振動對護壁的安全也會造成不利的影響。施工時針對以上塌孔的原因采取相應(yīng)的措施以外，在下孔施工前、施工中還應(yīng)觀察護壁有無裂縫，如有裂縫，則應(yīng)報告上級，待查明情況，采取安全防護措施，確保安全后下方可繼續(xù)施工。

3.5防止孔壁涌水措施。

（1）當相距10米以內(nèi)的鄰樁正在澆灌混凝土或樁孔積水很深時，要考慮對正在挖孔樁的危險影響，一般應(yīng)暫停施工，人不準下孔。隨時加強對土壁涌水情況的觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時采取處理措施。采用潛水泵抽水時，基本上抽干孔中積水后，作業(yè)人員才能下至孔中進行挖土。地下水豐富時，可將中間部位樁孔提前開挖，匯集附近的地下水，用1～2臺潛水泵將水抽出，起到深井降水作用。孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急軟爬梯，供人員上下孔洞使用的電動葫蘆、吊籠等應(yīng)安全可靠并配有防墜落裝置，不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸級上下。上、下孔洞必須有可靠的聯(lián)絡(luò)設(shè)備和明確的聯(lián)絡(luò)信號。

（2）孔內(nèi)作業(yè)人員應(yīng)勤輪換，連續(xù)作業(yè)時間不宜超過2小時，以防止疲勞引發(fā)安全事故。

3.6其它安全措施。

（1）施工時發(fā)現(xiàn)文物、古化石、爆炸物、電纜等應(yīng)暫停施工，保護好現(xiàn)場，并及時報告有關(guān)部門，按規(guī)定處理后，方可繼續(xù)施工。

（2）人工挖孔樁施工前，應(yīng)針對現(xiàn)場工程地質(zhì)、水文狀況和設(shè)計要求編制切實可行而又安全合理的施工方案，配備必要的機具和電器設(shè)備，確保各種安全措施及時到位。我們重慶地區(qū)，在人工挖孔灌注樁施工之前，按照《關(guān)于進一步加強人工挖孔灌注樁管理的通知》（渝建發(fā)〔2012〕162號）和《關(guān)于印發(fā)危險性較大的分部分項工程安全管理實施細則的通知》渝建發(fā)[2014]16號文件的要求，施工單位需要編制人工挖孔灌注樁安全專項施工方案，組織五個及以上的專家進行論證，論證通過后才能夠按照論證后的專項安全方案組織施工。

（3）實踐證明，只要施工人員樹立安全意識，加強安全教育，做好安全技術(shù)交底，各種安全技術(shù)措施到位，人工挖孔樁的這些常見安全事故是完全可以避免的。

參考文獻

[1]《建筑樁基設(shè)計與施工規(guī)范》DBJ50-200-2014.

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008.

[文章編號]1619-2737（2017）05-20-675