建筑工程中人工挖孔桩施工技术分析

建筑工程中人工挖孔桩施工技术分析

郭小周

深圳市合创建设工程顾问有限公司518000

摘要：人工挖孔桩的作业方式，以人工作业为代表。具有操作简单、容易上手、对环境污染小等优势，所以更加适应于较小的工地进行展开。目前为止，人工挖孔桩的作业技术，已经广泛应用于各个建筑工程中。本文详细分析了人工挖孔桩施工技术。

关键词：建筑工程；人工挖孔桩；施工技术；分析

引言

人工挖孔桩作业技术无论是在安全方面，还是适应能力、成本效益、施工简便度等方面都要优越于机械化挖孔桩技术，并且人工挖孔桩的承载力非常强，在建筑工程中有着非常重要的作用，目前已经在建筑工程中被广泛应用。

1、人工挖孔桩技术的优势

1.1作业简单

人工挖孔桩作业技术是以逐层递增的方法一步步施工作业，每一层的施工方法大致相同，并且施工流程、操作规则非常容易掌控，同时，人工挖孔桩作业技术施工过程中噪音相对其他挖孔桩技术小很多，减少对人们生活的影响。施工作业主要使用的工具有锹和小镐，在工具方面投入成本相对较少，可节约一部分成本。人工挖孔桩作业技术在施工中能动性较强，不需要较大的施工空间，即便是面积较小的建筑场地也会正常施工作业，远比机械施工作业灵活得多。

1.2适用范围广

人工挖孔桩作业技术适用范围比较广，软土地基或者土质较硬的地基都可使用，并且在施工作业质量与效果上也有很大的成效，尤其是针对大直径的灌注桩施工，人工挖孔桩作业技术的优势更明显高于机械化挖孔桩作业技术，机械化挖孔桩作业技术作业期间噪声较大、机械体积大对较小的作业空间很难适应，并且机械设备数量多，成本投入大。而人工挖孔桩作业技术其利用锹和小镐进行开孔作业，噪声非常小，不会对周边的建筑造成威胁，也不会影响到人们的日常生活；工具成本廉价，能够为建筑企业节约很大一部分资金的投入，人工挖孔桩作业技术不会对作业空间有特殊的要求，其适用性非常强，对软土或者硬土地基都可进行施工作业。

1.3承重力强，耐受性高

由于建筑工程的施工现场的基层地质存在一定的差异性，施工中务必以其承载能力为基础进行固定处理，孔桩技术对于承载性能低的状况能够进行有效解决，保证工程安全。同时，人工挖孔桩增加建筑的承载能力，注重细节部分处理，有效的保护边缘。对孔尺寸和设计方案进行科学的完善。施工人员在进行施工监督中，要对施工中不达标的项目进行纠正和维护，人工操作的可控性大于机械设备的操作。最后，人工孔桩技术能够保证建筑底层稳定性。对于建筑物而言，承重力有一定保证后，能够保证后续施工的正常进行。

2举例

2.1工程概况

以某高速公路项目路基工程为例，根据实际地质情况，本标段部分基桩采用人工挖孔的施工方法进行施工作业。

2.2施工准备

2.2.1施工准备工作

在进行人工挖孔灌注桩施工前，需要将施工准备工作充分做好，确保顺利完成施工。

（1）有必要做一个地质特征进行系统分析,根据施工现场实际施工情况,全面掌握相关的水位,深入研究建设的可行性计划,严格审查施工设计图纸,及时制定施工组织方案和施工计划。

（2）严把施工材料质量关，在材料进入施工现场以前，及时抽检原材料，在与国家标准相符合后才能允许进场，将材料运至指定地

点分类储存，同时避免材料受到暴晒或雨淋。

（3）在施工以前，要对施工现场的地下构造物以及地下管线进行仔细检查，对施工进行合理布局和认真安排，确保施工过程中对地下管线等的影响实现最大程度的减少。

（4）科学有效的处理施工现场存在的一些裂缝或沉降现象，使施工中的安全隐患及时得到排除。在人工挖孔以前，需要规范处理施工现场，及时清除现场的杂物，合理移动和布置摆放位置不合理的障碍物。

（5）制定周详的质量管理措施，将编号、水电线路、桩位以及施工顺序在施工平面图上进行明确标准，将不良天气施工措施制定出来，防备于未然。

2.2.2施工机具

振捣器、1t翻斗车、手推车、镐、锹、手铲、钎、风镐、线坠、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、插钎、粗麻绳、安全活动盖板、防水照明灯(低压36V、100W)、电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全带等。模板:组合式钢模、弧形工具式钢模四块(或八块)拼装。卡具、挂钩和零配件。木板、木方、8#或12#槽钢等。

2.3挖孔工艺及流程

2.3.1工艺流程

放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模版放附加钢筋→浇注第一节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→架设垂直运输架→安装木辘轳→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→

开挖吊运第二节桩孔土方(修边)→先拆第一节支第二节护壁模板(放附加钢筋)→浇注第二节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→放导管→浇注桩身混凝土。

2.3.2各工序施工工艺

(1)施工测量放线

对控制桩点进行检查复核，对建筑基线尺寸进行认真检查，确保其与设计点位相符，便于测量和查看。对通过经纬仪测量出桩位，利用钢尺计算出轴线，在垫层上标注红漆，等到完成第三节护壁以后，将桩位控制线向护壁上转移，将标志使用红油漆标注，随后把水泥钢针打入垫层，以此为依据进行挖孔。在完成轴线放置以后，需要上报监理人员进行验线，在检验合格后就能够继续施工。

(2)开挖第一节桩孔土方。

桩孔开挖应逐层由上至下进行。首先要挖掘中部土方，然后扩大周边区域，有效控制挖掘桩孔的截面尺寸。每段高度取决于实际土质和运行条件，控制在0.95m。

(3)支护壁模版(放附加钢筋)。

为防止桩孔壁倒塌，保证施工安全，在孔内设置混凝土井圈。壁厚设置为75~150mm。墙体模板采用拆上节、支下节重复翻转使用。夹具和紧固件连接并固定在模板之间，在每个模板的上下两端，各设一道圆弧形的用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因张力而变形。无水平支撑，操作方便。第一节护壁比地面高300mm，便于挡土、挡水，桩位轴线及高程均标定在第一节护壁上口，护壁厚度75~150mm。

(4)浇注第一节护壁混凝土。

桩孔护壁混凝土每挖完一节以后要立即浇注混凝土。人工浇注、人工捣实，混凝土强度一般为C25，坍落度控制在50～70mm，确保孔壁的稳定性。

(5)检查桩位(中心)轴线及标高。

每个桩孔的护壁完成后,将桩位十字轴线和标高测设结果在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。根据参考点对井深进行逐一测量，保证桩孔位置、标高、尺寸符合设计要求。

(6)架设垂直运输架。

第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架，搭设稳定、牢固。

(7)安装木辘轳。在垂直运输架上安装木辘轳，选择适当尺寸。

(8)安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。

①在安装木辘轳及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。②井底照明用低压电源(36V、100W)、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。③当挖孔时，向井下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换工作，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。④当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，要先采用统一降水的措施，再进行开挖。⑤桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，掩好安全盖板，防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边，吊运土时，再打开安全盖板。

(9)开挖。

开挖吊运第二节桩孔土方(修边)，从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员要戴好安全帽，地面人员要拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。桩孔挖至规定深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下要垂直平顺，修整孔壁。

(10)先拆除第一节支第二节护壁模版(放附加钢筋)。

护壁模板用于依次拆上节支下节部分工作周转使用。模板的上边缘设置有100mm高度的混凝土浇筑口。接口处捣固密实，强度达到1MPa时拆模，拆模后用混凝土堵严，水泥砂浆抹平。

(11)浇注第二节护壁混凝土。

混凝土用吊桶送来，人工浇注，人工插捣密实。混凝土可由试验室确定渗入早强剂，以加速混凝土的硬化。

(12)检查桩位中心轴线及标高。

以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。

3个体伤害事故应急预案

3.1触电事故

（1）施工现场可能发生触电伤害事故的环节

在建工程于外电高压线之间不达安全操作距离或防护不符合安全要求；临时用电架设必须采用TN-S系统、并达“三级配电两级保护”要求；雨天露天电焊作业；不遵守手持电动工具安全操作规程；照明灯具金属外壳未作接零保护，潮湿作业未采用安全电压；高大机械设备未设防雷接地；非专职电工操作临时用电等。

（2）预防措施

①施工现场做到临时用电的架设、维护、拆除等有专职电工完成；

②在建工程的外侧防护与外电高压线之间必须保持安全操作距离。达不到要求的，要增设屏障、遮拦或保护网，避免施工机械或钢架触高压电线。无安全防护措施时，禁止强行施工。

③综合采用TN-S系统和漏电保护系统，做成防触电保护系统，形成防触电二道防线。临时电源线路不行架空设置，且挂设安全警示标志。

④在建工程不得在高、低压线下方施工、搭设工棚、建造生活设施或堆放构件、架具、材料及其他杂物。

⑤坚持“一机、一闸、一漏、一箱”。配电箱、开关箱要合理设置，避免不良环境因素损害和引发电气火灾，其装设位置应避开污染介质，外来固体撞击、强烈振动、高温、潮湿、水溅、以及易燃易爆物等。

3.2高处坠落及物体打击事故

（1）施工现场可能发生高处坠落和物体打击事故的环节

桩孔内掉物、临边、洞口防护不严；高处作业物料堆放不平稳；架上嬉戏、打闹、向下抛掷材料；桩孔井道边沿1米范围内堆放建筑材料；不使用劳保用品，酒后上岗，不遵守劳动纪律；起重、吊装工未按安全操作规程操作。

（2）预防措施

①凡在距地2米以上，有可能发生坠落的基坑边、基槽边、桩基口等高处作业时，都必须设置有效可靠的防护措施，防止高处坠落和物体打击。

②施工现场使用的桩内吊装设备，严格遵守安装和拆除顺序，配备齐全有效的限位装置。在运行前，要对超高限位、制动装置、断绳保险等安全设施进行检查验收，经确认合格有效，方可使用。

③严禁在脚手架上嬉戏，集中堆放建筑材料；严禁打闹、酒后上岗和从高处向下抛掷物块，以避免造成高处坠落和物体打击。

3.3机械伤害事故

（1）施工现场可能发生机械伤害的环节

机械设备为按说明安装、为按技术性能使用；机械设备缺少安全装置或安全装置失效；对运行中的机械进行维修、保养、调整，未按操作规程操作；机械设备带病运作。

（2）预防措施

①机械设备应按其技术性能的要求正确使用。缺少安全装置或安全装置已失效的机械设备不得使用。

②按规范要求对机械进行验收，验收合格后方可使用。

③机械操作工持证上岗，工作期间坚守岗位，按操作规程操作，遵守劳动纪律。

④处在运行和运转中的机械严禁对其进行维修，保养或调整等作业。

⑤机械设备应按时进行保养，当发现有漏保、失修或超载带病运转等情况是，有关部门应停止其使用。

4人工挖孔桩作业安全

在进行人工挖孔桩作业中，需要时刻注意施工安全。对于发生事故的人工挖孔桩作业进行分析，主要是由于建筑施工的管理制度不健全，安全员的专业水平不高。要加强施工企业对安全管理机制的重视度，不断提高安全施工意识。只有在人工挖孔桩中落实安全施工制度和管理制度，才能保证人工挖孔桩的安全性。因此，很有必要不断完善企业的安全管理制度，保证工程施工的顺利进行，保证施工人员的生命安全。

5结束语

综上所述，在一些地质条件比较复杂的地方进行人工挖孔桩施工前，一定要弄清楚地质条件，然后根据具体情况具体对待的原则，严格按照技术操作要点进行施工，在保证按期完成的同时更要保证人工孔桩的安全和质量。

参考文献:

[1]浅谈人工挖孔桩施工[J].王亮,张晓茹.门窗.2014(02)

[2]人工挖孔桩施工技术[J].李环宇.山西建筑.2014(13)

[3]人工挖孔桩施工技术[J].张燕燕.创新科技.2013(11)

[4]浅谈人工挖孔桩施工技术[J].钟其庆.科学之友.2013(12)

[5]工民建施工中人工挖孔桩技术的应用探讨[J].姚圣洁.山西建筑.2013(04)

[6]浅谈人工挖孔桩施工技术[J].李惠莲.科技信息.2011(21)

[7]浅谈人工挖孔桩施工技术[J].陈胜杰.福建建材.2010(05)

[8]人工挖孔桩在实践中的应用[J].孟德鸿.山西建筑.2003(14)