浅谈人工挖孔桩在深基坑围护中的应用
厦门环卫综合处理厂垃圾焚烧发电工房项目位于湖里区禾山镇后坑村工业区，该工程垃圾池长24.85M，宽31.14M，板底标高－6.67M，总面积773.83M2。深基坑与原办公楼距离仅2.70M（见图一），且原办公楼基础埋深为－1.9M，基础底面尺寸3600*3600，其下为3.0M厚砂石换土层，换土层平面尺寸为5800*5800，底标高约为－4.9M，换土层最东边距垃圾池底板西边缘仅1700MM左右，而垃圾池开挖底标高为－6.67M，没有任何放坡距离，无法满足土方开挖要求的边坡条件及支护条件。
考虑到本工程紧邻办公楼，且深基础施工周期约60至70天，同时应确保办公楼安全使用，要求施工时不能产生任何差错。在最安全的开挖土方条件不具备的情况下，比较了深层机械搅拌桩、锚杆桩及人工挖孔桩等方案，最后综合工期、经济、施工安全等方面，选择了人工挖孔工艺施工进行深基坑围护。
一、围护方案：
由于办公楼独立基础下是较厚的砂石级配换土层，根据现场办公楼基础与深基坑关系图表明，部分人工挖孔桩位于办公楼基础砂石垫层中，为防止挖孔桩施工引起流砂掏空垫层造成办公楼不均匀下沉，留下安全隐患，所以在人工挖孔桩施工前，必须对砂石级配换土层采用注浆固结的施工措施，防止扰动原基础垫层。
二、人工挖孔桩及砂石垫层注浆孔的设计：
将深基坑开挖线内移至坑底底板边缘，该部位设计采用9根Ф1200＠1500人工挖孔桩，顶面设冠梁连接挖孔桩护壁按《福建省建筑标准设计——闽20**G107》护壁结构图一施工。注浆孔孔径110MM，孔深6.5M，孔距为二排1000MM，采用两次注浆，注浆材料为水泥浆，水灰比0.6，注浆施工应符合《建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000规定。平面布置（见图二）。
1、注浆固结地基施工：
平整场地→钻进→封孔→制浆→注浆
（1）场地平整：场地平整标高-1.8M，平整宽度为距注浆孔4M。场地平整可采用机械反铲分层推铺夯压密实，表面由机械反铲来回碾压三道。
（2）钻进：根据平面布置孔位，两排孔间距500MM，孔距1000MM，孔深6.5M。钻进作业采用泥浆护壁。
（3）封孔：注浆管埋设到位后，封闭孔口一定范围注浆与孔之间空隙。
（4）制浆：注浆材料为PO.R32.5水泥浆，水灰比为0.6。
（5）注浆：注浆顺序为先注外侧一排孔，后注内侧靠近办公楼基础的一排孔。为保证办公楼基础标高和基坑坑壁主体不受影响，注浆压力一般采用0.6-1.2MPA，注浆流量采用15-20L/min由大到小逐渐至稳定，注浆时根据现场观测孔观测情况进行适当调整。
注浆终止条件应进行双控制，在确定办公楼基础标高和基坑坑壁主体不受影响的前提下为使砂石级配换土层得到有效的压密加固，需要严格控制浆液注入量和压密注浆过程中基础的上抬量（控制在3-5MM），在注浆过程中这二项控制指标一旦有一项达到控制标准时，应终止该层的注浆。
注浆时放置一定数量的水准仪和标尺，观测每一注浆孔周围土面的上抬量，及时准确记录各孔的浆液流量、注浆压力、注浆量。
三、桩体验算：
1、验算
(1)办公楼B/1轴基础承台荷载计算
A.
附图
B.2轴山墙荷载（四层）
墙0.2×3.2×12KN/M3=7.68KN/M
梁0.8×0.3×25KN/M3=6KN/M
楼面荷载1.5KN/M2(活)+0.15×25KN/M3(板自重)+0.05×20KN/M3（面层）=6.25KN/M2
合计：（7.68+6+6.25×3.5/2）×4=98.47KN/M
C.B轴沿墙荷载
墙0.2×3.5×12KN/M3=8.4KN/M
梁0.25×0.5×25KN/M3=3.13KN/M
合计：（8.4+3.13）×4=45.4KN/M
D.内山墙传来的集中荷载
墙0.2×3.5×12KN/M3=8.4KN/M
梁0.25×0.5×25KN/M3=3.13KN/M
楼面荷载[1.5KN/M2(活)+0.15×25KN/M3(板自重)+0.05×20KN/M3（面层）]=6.25KN/M2
荷载计算
98.47KN/M×7.5/2=369.26KN
45.4KN/M×7.5/2=170.25KN
(8.4+3.13+6.25KN/M2×3.5)×7.5/2×1/2=250.54KN
累计：790.05KN
根据土质情况，柱体设Ф1200MM，R=600mm，R’=550mm，A=1130400mm2，桩体长10M，混凝土采用C25，Fam=13.5N/mm2，配筋采用18Ф22，As=6839mm2，Fy=310N/mm2，摩擦角∮=30o，土重度r=18KN/M3，h=5.67m，t=4.33m。
（2）人工挖孔桩验算
土压力产生的最大弯矩计算：
故基坑上侧为公轴，按重荷载计算，折成p=50KN/m2，如图：
由式：h’=p/r=50/18=2.778m
r’=r(h+h’)/h=18(5.67+2.778)/5.67=26.819KN.M3
Ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45°-30°/2)=0.333
Kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45°+30°/2)=3
EA=h×r×Ka+p×Ka=5.67×18×0.333+50×0.333=50.636
KN/M2μ=eA/(Kp-Ka)r=50.636/(3-0.333)18=1.055m
a=2h/3=2×5.67/3=3.78
L=h+μ=5.67+1.055=6.725m
则：∑E=L×(h×r/2)×Ka+p×h×Ka
=6.725×(5.67×18/2)×0.333+50×5.67×0.333
=208.683KN/M
*m=2∑E/(Ka-Kp)r=2×208.683/(3-0.333)×26.819=2.416m
Mma*=∑E(L+*m-a)-(Kp-Ka)r*m3/6
=208.683×(6.725+2.416)-(3-0.333)×26.819×2.416×(1/6)=950.636KN.M
（3）人工挖孔砼灌注桩弯距验算
将式：
afcmA(1-sin2πa/2πa)+(a-at)fyAs=0
at=1.25-2a
整理后，令b=fyAs/fcmA
得a=[1/(1+3)]×(1.25+sin2πa/2π)
已知：b=310×6839/13.5×1130400=0.139
a=0.413
则：at=1.25-2a=0.424
代入公式：
M=(2/3)fcmRrsin3πa+fyAsRs(sinπa+sinπat)/π
=[(2/3)×1.35×1130400×600×sin374.34°/3.14]+[310×6839×550×sin74.34°+sin76.32°]/3.14
=2454.56×106N.MN=2454.56KN.M>950.636KN.M
所以满足要求
（4）人工挖孔桩护壁厚度验算
已知：桩径r=1200mm；深度H=10m,壁厚t1=150mm；水容重rw=10KN/M3；其他数据见钢筋验算，地下水暂按地面下3m，不考虑粘聚力。
最深段的总压力为：
p=rhtg2(45°-/2)+(r-rw)(H-h)tg2(45°-/2)+(H-h)rw
=18*3xtg230°+(18-10)(10-3)tg230°+(10-3)*10
=106.667N/M3
用C20砼，fc=10N/MM2,D=1.8m；安全系数K取1.65，
则壁厚：t=kpr/2fc
=1.65*106.667*120/2*10*100=10.56>t1=15cm
所以满足要求
2、施工流程
施工准备→平整场地→测量、放线、定桩位→安装钢护圈→挖第一节孔桩土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上设标高及控制点→设置垂直运输架，安装电动葫芦、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁，校核桩孔垂直度和直径→拆上一节模板、支撑第二节模板、浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→对桩孔直径、深度进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放安置钢筋笼就位→浇筑桩体混凝土。
3、施工准备
根据地质勘察报告和该部位的地质情况，依据前面的围护方案、桩体验算、施工流程，人工挖孔桩质量控制，劳动力材料计划，进度计划等措施，并对每一根桩体设置一个测量控制点，准确控制其直径、垂直度和深度，桩孔内安全操作措施，综合上述情况可编制成施工方案。
4、平整场地
场地平整至现场指定标高-1.8M，采用反铲分层夯压密实。根据现场给出的关系图进行测量、定位、放线，清理好弃土堆放，外运线路。
5、成孔工艺
人工挖孔桩采取间隔成孔施工工艺，开挖作业在注浆结束2天后进行。首先开挖1、3、5、7、9号桩体，每根桩体开挖时先在地表设置一个钢护圈，护圈高度500mm，入土300mm；人工开挖时采用每段原则上挖1m深。待该部分桩体混凝土浇筑1天后，再开挖2、4、6、8号桩体。
对于原有办公楼的基础处，当需穿越未经注浆固结的砂石换土层时，必须减少为一次挖深0.5m。当出现穿越注浆固结区域时可采用空压机配合风镐破除，可适当加大一次挖深，但不得超过2.0m。
护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成拆上节，支下节，循环周转使用，拼装模板使用U形连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇筑混凝土和下一层开挖操作，混凝土用吊桶运输，人工浇筑。
6、钢筋笼的制作
桩体内主筋为18Ф22，箍筋Ф16@2000，螺旋筋为Ф10@200，（标高-5.67-7.67M段为Ф10@100），箍筋应于主筋焊接定位，螺旋箍筋每隔1-1.5m箍与主筋按梅花形用电焊接固定，其余采用20#铁丝绑扎固定。钢筋笼加工成型后，应每隔3m设置一圈6个保护层支撑环，采用钢筋弯制成“∏”型，焊接在钢筋笼外侧。
钢筋笼的安装采用汽车吊或塔吊吊放。
7、混凝土浇筑
混凝土采用C25商品混凝土，为避免混凝土输送泵冲击力过大，造成旁边成孔坍塌现象，决定使用人力手推力运输浇筑，混凝土下料采用串桶，混凝土应连续浇筑，每层浇筑振捣高度不得超过1.50M，直至桩顶。在混凝土初凝前抹压平整，避免出现塑性收缩裂缝。表面有浮浆层应凿除，以保证与上部冠梁的良好连接，桩体混凝土浇筑完毕24以后应对桩体顶部进行覆盖，并浇水养护。
四、质量保证
1、注浆效果的监控
注浆效果的监控主要采取两种措施，其一是按设计要求位置设置观察孔，注浆过程中观测孔的出浆情况，出浆后应及时封闭观察孔；其二是注浆压力和注浆量，注浆压力一般控制在0.6-1.2Mpa范围内，注浆量按
每立方150kg水泥计算，考虑到注浆可能对外部土层中渗透，故按1.2倍充盈量作为控制量。2、桩成孔质量的保证
开挖过程每挖完一节，必须根据孔口上的轴线吊直、修边。使孔壁圆弧保持上下顺直，避免垂直偏差过大。
因桩位土质条件复杂，或原办公楼基础下换土层中地下水渗出而使孔壁坍塌，故操作过程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。
当地下水渗出较快或雨水流入，排水不及时，易出现积水，所以开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵排水，确保施工质量。
钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。
在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑，分层振捣，连续作业。
五、安全保证
1、注浆施工的安全措施
针对本工程的注浆，主要的安全防范为防止土方回填一侧在注浆压力下出现坍塌现象，为此，必须保证有效的工作面宽度，同时要求在注浆过程中用水准仪随时观测地面变化，注意调节压力，并用水准仪和经纬仪随时观察办公楼是否有变化，以确保其安全使用。
2、挖孔桩成孔的安全措施
首先，必须防止出现孔壁坍塌现象，针对不同地质条件采取相应的技术措施，主要是采用间隔成孔工艺，混凝土护壁，减少一次挖深量。
其次，应保证作业人员的工作环境，采用安全电压照明，定时向孔内通风换氧，及时排出地下水，土方垂直运输时在作业人员头顶部设置活动安全隔板，土方运至地表后应及时运走，减轻孔壁四周地表荷载压力。作业人员每两小时一换班。调整作业时间，避开中午高温作业配备防暑降温饮料，配置必要的药品和值班汽车，防止意外发生。
第三，保证地面人员往来安全，设置隔离施工区，无关人不得入内，对未成型未浇筑成孔应临时设置盖覆盖。
六、后续施工
人工挖孔桩成形后，顶部冠梁按地梁常规方法施工、养护。
七、实施效果
人工挖孔围护桩按上述方案顺利施工完成施工措施的成本
此采用深层搅拌桩，锚杆桩施工方案的预算费用节省22%，工期缩短15%，质量合格，无安全事故，最为重要的是办公楼得以安全使用，参建各方对此施工的结果均表示满足。
编辑：www.pmceo.Com篇2：人工挖孔桩工程安全技术交底内容
1、照施工方案的要求作业
2、挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置、防毒面具工具、配件、材料和个人劳动防护用品，使用前检查，确保使用的安全；
3、每天必须有专人进行有毒气体检测并做好记录，符合要求才可下孔作业；
4、开挖过程必须有专人监视桩孔的施工情况；
5、孔桩开挖按规定的距离进行跳挖，每挖深500~800mm就护壁一次；
6、第一次护壁要高于孔口250mm，按规定做好孔口的防护设施；
7、孔内作业照明应采用安全矿灯或12伏以下的安全电压；
8、下孔人员必须戴安全帽、系安全带、由刚性爬梯上落，成孔或作业下班后，必须在孔周围设1.2m高的护栏和盖孔口板；
9、挖孔抽水时，作业人员必须上地面后才可进行，抽水后电源必须断开；
10、验收合格方可进行作业，未经验收不合格不准作下一道序作业。
篇3：人工挖孔桩有毒气体防御措施
人工挖孔桩有毒气体防御措施
挖孔桩施工过程的“有毒气体”是一个通俗概念，即对井下作业人员生存环境有恶劣影响的气相物质的统称，如富氮欠氧“空气”或甲烷等充斥井底，阻碍甚至遏杀作业人员生命活动的物质等。它一般包括地下沼气和经地层过滤后的空气两种。一般，爆破过程产生的有害粉尘也可以归入广义的有毒气体范围。目前国家对人工挖孔桩内“有毒气体”的检出标准是《环境空气质量标准》（GB 3095-96）。
地下沼气常见于周围有淤泥质、泥炭、煤矿、垃圾填埋场、湖泊沼泽等回填及沉积区，它主要以地层中渗出甲烷等有毒气体为主。对一公里范围内可能有压气工程的施工现场时，由于地层过滤，部分空气中的氧被矿物吸收除去，造成孔中渗出气体的富氮欠氧成份，不利于井下人体生存。上述两种地质环境的挖孔桩成孔过程，应该引起足够的警觉。
这里还需要明确一个概念，石质地层同样因为缝隙中渗出的地层过滤气体和部分地层的耗氧化学反应等因素影响，会存在产生富氮欠氧有毒气体为害的条件，不容忽视。 有毒气体的现场防御
防御有毒气体对挖孔桩施工过程的危害，其主要措施如下：
加强安全防御及避险等紧急救助常识教育：
施工作业人员应做好安全防御及避险等紧急救助常识教育。教导全体参建人员只有在紧急通入空气（主要成份为氧气）后，并经生物或仪器检验有毒气体检验允许后，才可下井作业和救人。做到有规范的紧急救助，防止盲目下井救助，导致救助人员的附加伤害，扩大伤亡事故规模。
加强有毒气体的全程监控：
对成孔过程全程有毒气体检测，常用活体家禽生物检验和有害气体检测仪检验。实用中，针对家禽对有毒气体比人体敏感的特点，采取活体鸡鸭等家禽先行入孔方式进行生物检测，来得直接、方便且便于操作。停留孔中的家禽一旦出现中毒症状，应迅速撤离操作人员，并强行通入新鲜空气不少于15～30分钟后，才可继续入孔作业。成孔过程中，家禽必须全程滞留井下并注意留心观察。 设专职安全员进行工点（或现场）的全程督导：
完善相关管理体制和措施，采用全过程督促，设专人针对有毒气体防御措施等，分重点、多环节地进行检查和落实；对违反的情节严重者，给予专项整改和督促。
完善管理体制
挖孔过程中，随时注意是否有有毒气体泄漏。桩孔开挖深度超过5米，开挖前应进行有毒气体检测。孔深超过10米，应在制度上明确井下通风，输送新鲜空气的工作频率和责任人。
注：作者在2000年版交通部颁《公路桥涵施工手册》桥涵部分（上册608页）要求 “大于15m孔深，应加强通风和安全措施”的基础上，对“通风安全设防深度”有所修改。主要依据是城市建设造成的生活、建筑垃圾浅层填埋和无序填埋量加大，使有毒气体的聚集向浅层发展。据作者不完全的事故统计，15m以内发生挖孔桩工程人员毒毙的事故率占同类事故总毒毙率的65%左右，其中5-10m挖深时毒毙率达总毒毙率的35.7%左右，可以推之。同样是上述手册（上册609页）要求孔内爆破施工的爆破后有毒气体测定的有效设防深度是12m，也应予提前。
准备足够的紧急救助设备，把事故规模降到最低点：
每个桩孔应配备一套通风补氧设施。应急软爬梯也要专孔专用，主要用作突变事故发生后的紧急救助设施。要根据需要准备，对工点配备一定数量的医用高压氧气瓶、输氧胶管、呼吸面罩为主的现场急救设备。
孔内有工人作业时，井口必须有人监督、防护，不得擅离岗位。孔内必须设置应急软爬梯，不得把出料用简易起重机作电梯使用，用于人员上下行。
压气渗漏，临近台风或www.pmceo.com低气压等地形和气候特点的挖孔桩，必须常设换气设施，尤其在1000ｍ范围内有压气工程的地域内，和冬雨季要注意加大人工挖孔过程的通风频度。近年来，取缔人工挖孔桩的呼声偶有所闻，且越来越获得重视。由于坍方、毒气、高处坠物、触电而造成的人员伤亡等重大安全事故时有发生，有关部门甚至断言“人工挖孔灌注桩是一种危险性高、作业环境恶劣且难于施工安全管理的“落后”、“高危”的成桩方法”，必须在实践过程中“限制”和“淘汰”。
事实上，地层条件是主要制约人工挖孔桩存在的主要因素，这其中，施工单位素质和相关部门的指导、监督和管理水平是人工挖孔桩得以安全作业的基本条件。任何疏忽和放纵必然造成其“落后”、“高危”因素的抬升和安全事故的出现。
加强程序管理和加强施工过程管理，包括施工单位自身体系的完善和监督主管部门的重视，且后者尤为重要。施工部门根据工程实际和现行相关施工规范、操作规程、工程建设标准强制性条文等，详细编列明确施工工艺和安全的各项措施，通过教育、检查制度的层层落实，力行实践是重要的环节。相关部门各大员严格现场监督，变“改事后处理”为“事前完善程序，预防条件不适下的强行上马；事中加强过程整改，监督、消灭事故于疏忽；事后总结教训，以利今后管理能力的提高”，才是服务工程的具体表现。
篇4：火车站站房工程人工挖孔桩安全措施
火车站站房工程人工挖孔桩安全措施
1开挖前要做好各项施工准备工作，做好安全技术交底才可挖孔。
2开挖过程中专职安全员要随时检查。
3在透水和软弱土层进行挖掘作业时，井下人员要随时注意孔内情况的变化，保证孔内有足够的通风，发现流沙、塌方、孔壁开裂、或有异味气体等时要立即停止施工，向值班人员报告并采取措施后，才能继续施工。
4坑口应设防护栏，第一节护壁要高于地面25cm作为踢脚板，井口周围严禁放杂物。护壁拆模要经过安全员同意。孔内凿岩要有防尘措施。
5井上井下必须保持可靠联系，孔内要设安全爬梯，距坑口2m处要设半月板，吊筒上下要扶正，上下时孔内人员要避于板下，吊筒要绑扎牢固，不得装满以免掉物伤人，上下递物严禁抛掷，必须吊索捆绑吊下。
6挖深4m以上时应在下井前作气体试验，检查孔内是否有沼气或有毒气体，当发现超过允许值时应及时采取措施将毒气排除，并检查不再产生时方可作业。作业前应用鼓风机向孔底送风，必要时（如桩孔过深时）应适当送氧。
7井下照明使用12V的安全电压，夜间作业时要有足够的照明，孔内潜水泵的电缆应完好无损，并做好捆绑的措施，防止摩擦、碰撞造成损坏漏电事故。
8加强基坑的安全监测工作，发现隐情和数据异常等要停止施工，及时向有关人员反映，及时采取措施进行处理。
9基坑四周做钢管临时防护栏杆，刷红白油漆警示，各通道口处，必须搭设防护栏杆，悬挂有关的警示标志牌。
10由于该分项工程施工处于铁路线的中间。故在施工时确保行车的安全，为保证行车安全，在施工时在作业区与线路区设安全护拦。在每步施工时必须有安全员专门监控。
篇5：人工挖孔桩工程安全技术交底
人工挖孔桩工程的安全技术交底
施工单位名称
单位工程名称
施工部位
施工内容
安全技术交底内容
1、按照施工方案的要求作业；
2、挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置、防毒面具工具、配件、材料和个人劳动防护用品，必须在使用前检查，确保使用的安全；
3、每天必须有专人进行有毒气体检测并做好记录，符合要求才可下孔作业；
4、开挖过程必须有专人监视开挖桩孔的施工情况；
5、孔桩开挖按规定的距离进行跳挖，每挖深500~800mm就护壁一次；
6、第一节护壁要高于孔口250mm，按规定做好孔口的防护设施；
7、孔内作业照明应采用安全矿灯或12伏以下的安全电压；
8、下孔人员必须戴安全帽、系安全带、由刚性爬梯下落，成孔或作业下班后，必须在孔周围设1.2m高的护栏和盖孔口板；
9、挖孔抽水时，作业人员必须上地面后才可进行，抽水后电源必须断开；
10、验收合格方可进行作业，未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。
施工现场针对性安全交底
交底人签名
接受交底
负责人签名
交底时间
年月日
作业人员签名
本表一式两份，班组自存一份，资料室归档一份。