高速公路大中橋人工挖孔樁施工安全控制技術(shù)

/某高速公路大中橋人工挖孔樁施工平安限制技術(shù)摘要：人工挖孔灌注樁是指主要接受人工挖孔成樁,具有施工機(jī)具操作簡(jiǎn)潔,占有施工場(chǎng)地小,對(duì)四周建筑物影響小,樁質(zhì)量牢靠,可全面綻開(kāi),縮短工期,造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)在工程中得到廣泛應(yīng)用。但挖孔樁在施工過(guò)程中,工人在井下作業(yè),勞動(dòng)條件差,平安事故多,樁基施工中發(fā)生平安事故以挖孔樁為最多。所以在實(shí)際施工中要針對(duì)以上狀況實(shí)行必要的措施,防止事故的發(fā)生。做好開(kāi)工前的人工挖孔樁從誕生之日起就和平安事故聯(lián)系在了一起,由于施工環(huán)境的惡劣性和不行預(yù)見(jiàn)性,使從事這一工作的人員始終處于高度緊急狀態(tài)之下,加之現(xiàn)場(chǎng)平安措施的不健全,使得這種形式的樁體在施工時(shí)尤其須要加以平安方面的預(yù)防。筆者通過(guò)對(duì)人工挖孔樁施工平安限制來(lái)分析如何預(yù)防這類平安事故的發(fā)生。關(guān)鍵詞:高速公路人工挖孔樁平安施工平安技術(shù)

1工程概況大慶至廣州高速公路湖北省麻城至浠水段第03合同段K23+920~K38+701.112全長(zhǎng)14.781公里，本合同段樁基基本上為挖孔樁基，樁徑為1.2m、1.5m和1.8m三種，樁長(zhǎng)為9~38m，其中15~20m長(zhǎng)的樁占多數(shù)。大部分樁分布的地質(zhì)狀況一般為：表層為種植土，上部為較密實(shí)的亞粘土，中、下部為全風(fēng)化片麻巖和強(qiáng)風(fēng)化片麻巖，持力層為弱風(fēng)化片麻巖，基本無(wú)地下水或有少量孔隙滲水。因此，上述地質(zhì)條件和地下水狀況適合接受人工挖孔成孔工藝。2、挖孔灌柱樁的施工的施工方法2.1挖孔灌柱樁的施工程序場(chǎng)地整平→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝垂直運(yùn)輸架、卷?yè)P(yáng)機(jī)、吊桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等→其次節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑→拆上節(jié)模板，支其次節(jié)模板，澆注其次節(jié)混凝土護(hù)壁→重復(fù)其次節(jié)挖土、支模、澆注混凝土護(hù)壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度→檢查持力層→清理虛土、解除積水、檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆注樁身混凝土。2.2同一墩臺(tái)各樁開(kāi)挖依次本合同段大中橋樁基，除有個(gè)別橋臺(tái)為雙排樁外，其余墩臺(tái)一般為單排樁，每排為4~6根，樁和樁之間的中心距一般為6.8~7.2m。開(kāi)挖時(shí)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形和地質(zhì)狀況，位于旱地或山坡地上的樁基，可支配同時(shí)開(kāi)挖；位于水田或水塘中，淤泥、軟土層較厚，可先支配開(kāi)挖地下滲水量較大的樁孔，集中抽水，降低其他孔的水位。2.3人工挖孔在地面按襯砌處理挖深1m，安放模板，澆筑C20混凝土形成井圈，井圈上口即井臺(tái)座比四周地面高出20-30cm以避開(kāi)井口進(jìn)水。挖孔由人工自上而下逐層用鎬、鍬進(jìn)行，遇堅(jiān)硬土層用錘、釬裂開(kāi)；挖土次序?yàn)橄韧谥虚g部分后挖周邊，允許尺寸誤差+0.5cm，擴(kuò)底部分實(shí)行先挖樁身圓柱體，再按擴(kuò)底尺寸從上到下削土成擴(kuò)底形。棄土裝入吊桶。垂直運(yùn)輸，在孔上口安裝提升架，用1t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)提升,吊至地面上后,用手推車運(yùn)出。當(dāng)開(kāi)挖中遇到巖石可接受風(fēng)鉆或鑿巖機(jī)鉆炮眼小藥量電引爆的淺眼爆炸法施工，要在炮眼旁邊加強(qiáng)支護(hù)，防止震坍孔壁，爆破后再接受人工清鑿接著開(kāi)挖，以這種方式循環(huán)進(jìn)行施工，直至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。每次混凝土襯砌澆筑前都要將內(nèi)模定位一次，以保證樁的垂直度和水平位置。2.4混凝土護(hù)壁為防止坍孔和保證操作平安，樁孔設(shè)混凝土護(hù)壁，每節(jié)高1.0m，護(hù)壁厚10cm，加配適量φ6光圓鋼筋，鋼筋間距30cm，混凝土用C20。如樁孔圍巖完整性比較好，不易坍孔，則不設(shè)混凝土護(hù)壁。為防止坍孔和保證操作平安，樁孔設(shè)混凝土護(hù)壁，每節(jié)高1.0m，護(hù)壁厚10cm，加配適量φ6光圓鋼筋，鋼筋間距30cm，混凝土用C20。如樁孔圍巖完整性比較好，不易坍孔，則不設(shè)混凝土護(hù)壁。本標(biāo)段橋梁人工挖孔樁實(shí)行分段挖土、分段護(hù)壁的方法施工,以保證操作平安。分段現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁厚度,一般取受力最大處,即地下最深段護(hù)壁所承受的土壓力及地下水的側(cè)壓力,確定其厚度。施工過(guò)程中地面不勻整堆土產(chǎn)生偏壓力的影響可不考慮。護(hù)壁施工實(shí)行一節(jié)組合式鋼模板拼裝而成，拆上節(jié)支下節(jié)，循環(huán)周轉(zhuǎn)運(yùn)用，模板用U形卡連接，上下設(shè)兩半圓組成的鋼圈頂緊，不另設(shè)支撐，混凝土用吊桶運(yùn)輸人工澆注，上部留100mm高作澆注口，拆模后用磚砌或混凝土堵塞，混凝土強(qiáng)度達(dá)1MPa即可拆模。2,5孔內(nèi)通風(fēng)在地面上接受鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇，通過(guò)φ50的塑料管不斷的將簇新空氣運(yùn)到孔底，中間停工再?gòu)?fù)工前將井底的空氣也要徹底抽換。每次爆破后應(yīng)隨即進(jìn)行通風(fēng)排煙清孔15分鐘，并由負(fù)責(zé)人檢查孔內(nèi)無(wú)毒后，施工人員再下孔操作?？咨畛^(guò)10m時(shí)，我們經(jīng)常檢查孔內(nèi)二氧化碳濃度，當(dāng)超過(guò)0.3%，將加大通風(fēng)力度，將通風(fēng)管徑加大至φ80。2.6排水當(dāng)孔內(nèi)滲水量不大，接受人工排水，當(dāng)挖到樁底時(shí)，可在樁位的一角挖一0.6*0.5*0.5的集水坑，用潛水泵抽水，當(dāng)滲水較大時(shí)邊施工邊接受抽水坑抽水，當(dāng)同一墩臺(tái)有幾個(gè)樁孔同時(shí)施工，我們支配超前井挖，使地下水集中在一孔內(nèi)解除。一般說(shuō)來(lái)混凝土襯砌有較好的防水作用，是我們挖孔樁護(hù)壁支撐的首選施工方案。2.8挖孔樁豎井爆破設(shè)計(jì)(桶形掏槽爆破)(說(shuō)明：上圖為豎井掏槽爆破布孔圖，圖中尺寸單位為cm；有數(shù)字編號(hào)的鉆孔為爆破孔，其中編號(hào)8-15為擴(kuò)槽孔；多數(shù)字編號(hào)的兩個(gè)孔，為不裝藥的鉆孔；H-為掏槽爆破深度m。)（1）鉆孔孔徑φ兩個(gè)空孔孔徑φ≥42mm（2）孔距a、排距b,設(shè)定參數(shù)，我們具體依據(jù)爆破效果進(jìn)行調(diào)整。（3）掏槽深度H豎井掏槽爆破自上而下分層，逐層進(jìn)行鉆爆，每層掏槽深度H，設(shè)定為H≤2m，最終一層為鉆孔不得進(jìn)入建基面。以爆破效果進(jìn)行調(diào)整。（4）單孔裝藥量Q1單孔裝藥量Q1設(shè)定為：中心掏槽1～7號(hào)孔，單孔Q1=200g；8-15號(hào)擴(kuò)槽孔，單孔裝藥量為150g。（5）起爆分段中心1～7號(hào)掏槽孔為毫秒1段（ms1），擴(kuò)槽8～15號(hào)孔為毫秒3段（ms3）3人工挖孔樁施工各環(huán)節(jié)的平安限制3.1人工挖孔樁施工人員的平安限制我們要求全部作業(yè)人員都必需配戴平安帽、平安繩。挖孔工作暫停時(shí)，孔口必需加蓋。在任何狀況下，嚴(yán)禁施工人員進(jìn)入沒(méi)有護(hù)筒或無(wú)其他防護(hù)設(shè)施的鉆孔中處理故障，當(dāng)必需下入護(hù)筒或其他防護(hù)設(shè)施的鉆孔時(shí)，我們細(xì)致檢查孔內(nèi)有害氣體，并備齊防毒、防溺、防坍埋等平安設(shè)施后進(jìn)行。挖孔樁接受C20砼護(hù)壁，我們視樁孔巖質(zhì)狀況，進(jìn)行適當(dāng)深度的護(hù)壁支撐,項(xiàng)目部專職平安員每天進(jìn)行例行平安監(jiān)督檢查，深化現(xiàn)場(chǎng)糾“三違”，對(duì)違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律的行為，予以制止，按有關(guān)規(guī)定對(duì)責(zé)任人進(jìn)行懲處。下井作業(yè)時(shí)施工人員必需系好平安帶、戴好平安帽乘坐鋼吊桶下井，下井纜繩必需堅(jiān)實(shí)。人員上下、出碴利用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊桶協(xié)作，卷?yè)P(yáng)機(jī)制動(dòng)器、鋼絲繩在每班開(kāi)工前例行檢查、定期保養(yǎng)，人員上下另佩平安繩，在上下時(shí)，平安繩帶勁隨人員上下。井下人員工作時(shí)，井上必需有人員視察井下人員防止意外發(fā)生，防止落物傷人、防止中暑、防止缺氧中毒等事故發(fā)生?？變?nèi)作業(yè)時(shí)，我們對(duì)人員勤輪換，要求連續(xù)作業(yè)時(shí)間不宜超過(guò)2小時(shí)，以防止乏累引發(fā)平安事故。對(duì)可能發(fā)的生生產(chǎn)平安事故時(shí)，我們制定了應(yīng)急救授預(yù)案，項(xiàng)目部施工平安管理委員會(huì)和平安應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組立刻組織搶救，力爭(zhēng)將損失減小到最小程度，以防止和避開(kāi)由于組織不剛好或不當(dāng)造成損失和事故的擴(kuò)大。3.2人工挖孔樁施工現(xiàn)場(chǎng)用電的平安限制對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)一切電源、電路的安裝、拆除均由持證電工操作，施工現(xiàn)場(chǎng)電源、線路按“三相五線制”，TN—S系統(tǒng)要求布置，并按“三級(jí)配電”，“二級(jí)漏電”分級(jí)分段愛(ài)惜，各孔井用電必需分閘，嚴(yán)禁一閘多孔和一閘多用，接受一機(jī)一閘一漏一箱進(jìn)行敷設(shè)，對(duì)孔上電線電纜必需架空4米以上，孔內(nèi)電線電纜接受護(hù)套等有防磨損，防潮，防斷等愛(ài)惜措施，空中操作工均戴工作手套，腳穿絕緣膠鞋，配電箱應(yīng)有嚴(yán)密的防雨措施，安裝位置合適，安裝堅(jiān)實(shí)。嚴(yán)禁拖地相埋壓土中，孔內(nèi)電纜、電線必需接受護(hù)套等有防磨損、防潮、防斷等愛(ài)惜措施。孔內(nèi)照明應(yīng)接受平安礦燈或12V以下的平安燈?？字胁僮鞴?yīng)手戴工作手套，腳穿絕緣膠鞋。現(xiàn)場(chǎng)施工用電線路搭接按規(guī)范要求進(jìn)行連接，禁止亂搭接線路，確保了現(xiàn)場(chǎng)施工用電平安。當(dāng)施工用電接受380伏動(dòng)力電源，設(shè)備用電接受電纜并裝漏電斷路器，線路架空，保證用電平安，節(jié)約用電。挖孔樁井下施工人員均配備停電應(yīng)急燈，以防停電帶來(lái)不便。停電時(shí)，井下作業(yè)人員必需停止施工，接受手動(dòng)轆轤將井下作業(yè)人員快速拉上地面。3.3人工挖孔樁施工機(jī)械的平安限制施工前對(duì)升降系統(tǒng)進(jìn)行平安檢查，對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、制動(dòng)狀況進(jìn)行檢查，對(duì)鋼絲繩、導(dǎo)向滑輪、出料斗、吊籠、吊勾的運(yùn)用狀況進(jìn)行平安檢查，對(duì)不符合平安要求的設(shè)施剛好更換。在挖孔樁挖孔作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)配置手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)。當(dāng)突發(fā)性停止電源供應(yīng)時(shí)，我們用手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)將井下作業(yè)人員剛好提上來(lái)。3.4人工挖孔樁挖孔樁施工環(huán)境的平安限制在樁基井口我們做好平安防護(hù)工作，對(duì)每個(gè)井口必需設(shè)置平安防護(hù)欄。當(dāng)天施工完畢后，對(duì)井口進(jìn)行封蓋，防止墜落事務(wù)發(fā)生。施工便道進(jìn)出口、轉(zhuǎn)變處及施工區(qū)內(nèi)布置提示牌，緊急區(qū)設(shè)置警示牌。挖孔樁施工做好坑洞的平安防護(hù)工作，在坑洞四周設(shè)置平安防護(hù)欄，防止非施工人員誤闖正在施工的孔洞而出現(xiàn)意外；孔口設(shè)置的鋼護(hù)筒或混凝土護(hù)筒要高出原地面20~30cm，防止孔口落物砸傷人。施工區(qū)域內(nèi)用隔離網(wǎng)及警示帶進(jìn)行隔離，并掛上平安牌。樁基挖出的土應(yīng)剛好運(yùn)走，禁止堆在井口四周對(duì)孔壁產(chǎn)生額外壓力。3.5人工挖孔樁挖孔樁施工孔中防毒的平安限制由于地下特別地層中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒氣體，在每次下孔前，我們對(duì)樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測(cè)（用快速檢測(cè)管），當(dāng)發(fā)覺(jué)有害氣體含量超過(guò)允許值時(shí)，我們將有害氣體清除至化學(xué)毒物最低允許濃度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，并接受足夠的平安衛(wèi)生防范措施，如設(shè)置特地設(shè)備向孔內(nèi)通風(fēng)換氣（通風(fēng)量不少于25L/S）等措施，以防止急性中毒事故的發(fā)生。對(duì)人工挖孔作業(yè)中發(fā)生的人員中毒、窒息等事故，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)按應(yīng)急措施規(guī)范要求實(shí)施搶救，依據(jù)狀況剛好送醫(yī)院進(jìn)一步搶救治療，并報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)行政主管部門(mén)和勞動(dòng)、衛(wèi)生部門(mén)，以便實(shí)行相應(yīng)措施。4人工挖孔樁施工爆破平安限制4.1爆破平安限制設(shè)計(jì)本工程爆破由于距離長(zhǎng)，爆破旁邊區(qū)域民房多距離近，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆破環(huán)境的困難狀況和爆破的所帶來(lái)的危害，我們項(xiàng)目部技術(shù)部門(mén)進(jìn)行了細(xì)心設(shè)計(jì)，科學(xué)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)格限制確保了工程爆破的平安實(shí)施。爆破危害主要是考慮爆破振動(dòng)對(duì)旁邊建筑物的危害，爆破飛石的危害，爆破后有毒氣體對(duì)人員的危害。對(duì)爆破平安管理嚴(yán)格按《爆破平安規(guī)程》執(zhí)行。4.2爆破振動(dòng)平安限制依據(jù)爆破振動(dòng)衰減規(guī)律公式及在類似進(jìn)行的爆破試驗(yàn)所獲得的有關(guān)參數(shù):V=K（Q1/3/R）a=Krar=Q1/3/R式中：V-質(zhì)點(diǎn)峰值速度（cm/s）r-比例藥包Q-最大一段起爆藥量（kg）R-測(cè)點(diǎn)至藥包中心距離K-速度規(guī)律中的常數(shù)a-速度衰減指數(shù)由于當(dāng)?shù)鼐用穹课蓦x本工程爆破區(qū)最近距離50m，故爆破振動(dòng)按50m距離進(jìn)行校核。依據(jù)已往類似工程施工閱歷，K取100，a取2，一段起爆藥量按100g，R按100m校核。振動(dòng)速度:V=K（Q1/3/R）a=100（1001/3/100）2=0.0002cm/s所以，能充分保證四周建筑物的平安。4.3爆破飛石平安距離限制按公式Rf=40d式中：d-鉆孔直徑，取1英寸。所以Rf=40d=40×1=40m挖孔樁屬地下開(kāi)挖，爆破飛石對(duì)四周影響很小。4.4有毒氣體的防護(hù)在本工程爆破接受炸藥都為正氧平衡炸藥，有毒氣體爆后含量可以不予考慮。人工挖孔樁開(kāi)挖爆破后在地面上用鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇，通過(guò)φ50的塑料管不斷的將簇新空氣運(yùn)到孔底，將井底的空氣也要徹底抽換。每次爆破后應(yīng)隨即進(jìn)行通風(fēng)排煙清孔15分鐘，并由路橋施工工程師檢查孔內(nèi)無(wú)毒后，施工人員再下孔操作。4.5爆破現(xiàn)場(chǎng)的平安限制樁基進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)我們嚴(yán)格遵守爆破平安規(guī)程和爆破平安管理規(guī)定?？變?nèi)遇到巖層須爆破時(shí)，我們接受淺眼爆破法，嚴(yán)格限制炸藥用量并在炮眼旁邊加強(qiáng)支護(hù)?？咨畲笥?米時(shí)，接受電雷管引爆。爆破作業(yè)人員下井裝藥前，嚴(yán)禁帶手機(jī)或?qū)χv機(jī)下井進(jìn)行裝藥操作，嚴(yán)禁在裝藥過(guò)程中運(yùn)用電話或?qū)χv機(jī)，防止通過(guò)靜電流引爆雷管發(fā)生爆炸，起爆前，井口嚴(yán)格接受竹跳板等物進(jìn)行覆蓋。爆破作業(yè)人員必需做好警戒工作，撤離至平安部位才能進(jìn)行起爆作業(yè)。爆破作業(yè)后接受空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)向井下送風(fēng)，確定井下有害氣體交換完畢（不小于30min），從上至下排險(xiǎn)后方可下井施工。井下爆破作業(yè)時(shí)，全部人員（特別是其他孔的井下施工人員）均撤離至平安區(qū)域。4.6爆破現(xiàn)場(chǎng)的平安管理我們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)成立爆破指揮部，統(tǒng)一協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)爆破指揮。裝藥完畢后，不允許和爆破無(wú)關(guān)人員進(jìn)入爆區(qū)?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員必需持證上崗。操作過(guò)程中和結(jié)束后，爆破警戒人員必需佩戴警戒標(biāo)記（袖章、紅旗、口哨）?，F(xiàn)場(chǎng)爆破警戒接受對(duì)講機(jī)聯(lián)系。確認(rèn)警戒區(qū)無(wú)人員，設(shè)備已進(jìn)行有效愛(ài)惜后，由爆破隊(duì)長(zhǎng)發(fā)布起爆叮囑后起爆。起爆后15分鐘，在煙塵消散后，由炮工進(jìn)入爆區(qū)進(jìn)行爆后檢查，確認(rèn)爆,為保證爆區(qū)內(nèi)人員、設(shè)備的平安，爆破警戒區(qū)全部人員、設(shè)備必需聽(tīng)從警戒人員指揮。爆破施工時(shí)選擇在施工人員較少時(shí)的下班時(shí)段進(jìn)行爆破，.爆破時(shí)間段規(guī)定為：上午11：00～12：00下午17：00～18：00選定此時(shí)間外界人員少,便于管理.4.7爆破作業(yè)在特別狀況下的平安限制當(dāng)出現(xiàn)雷雨天氣或旁邊雜散電流較大時(shí)；爆破可能危機(jī)建筑物、公共設(shè)施或人員平安的平安，地面無(wú)有效防護(hù)措施時(shí)；爆孔溫度異樣的；距工作面20m范圍的的風(fēng)流中瓦斯含量達(dá)到或超過(guò)1％或有瓦斯突出征兆的；緊急區(qū)邊界未設(shè)警戒線的；光線不足、無(wú)照明或照明設(shè)施不符合國(guó)家規(guī)定的；熱帶風(fēng)暴或臺(tái)風(fēng)即將來(lái)臨時(shí)；雷電、暴雨雪來(lái)臨時(shí)；大霧天氣，能見(jiàn)度不超過(guò)100m時(shí)；我們書(shū)面通知爆破作業(yè)隊(duì)不能進(jìn)行爆破作業(yè)。以確保平安生產(chǎn)。5結(jié)束語(yǔ)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類民用和工業(yè)建筑日益走向高層化，人工挖孔樁以其特有的大承載力優(yōu)勢(shì)得到許多設(shè)計(jì)單位、施工單位的認(rèn)可。的確是一種經(jīng)濟(jì)適用的基礎(chǔ)形式。人工挖孔灌注樁以施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉、工期易限制、質(zhì)量易于保證、持力層易把握、承載力高等優(yōu)點(diǎn)，深得設(shè)計(jì)和施工單位歡迎．人工挖孔樁具有施工操作工藝簡(jiǎn)潔，施工便利，不須要大型機(jī)械設(shè)備。單樁承載力高，