浅谈超深人工挖孔桩的安全施工技术.pdf

第2 3 卷第5 期 2 0 1 2 年 9 月 陇东学院学报 J o u r n a l o f L o n g d o n g Un i v e r s i t y V0 1 ． 2 3 No ． 5 Se p． 2O1 3 文章 编 号 1 6 7 4 - 1 7 3 0 2 0 1 2 0 5 0 0 4 6 0 3 浅谈超深人工挖孔桩的安全施工技术 陈香 凤 ， 徐 建 军 ， 王 博 1 ． 陇东学院 土木工程学院， 甘肃 庆阳 7 4 5 0 0 0 ； 2 ． 长庆油田采油二厂工程项目管理室， 甘肃 庆阳 7 4 5 1 0 0 摘要 以重庆沿江建筑 中超深人工挖孔桩的应用越来越广泛的发展趋势为背景 ， 分析 了超深人工挖 孔桩 的安全隐患， 并从防止塌孔、 有效毒 气检测及信号传递、 安全预 警及救护、 安 全管理四个方面来探讨如何提 升超深人 工挖孔桩施 工的安全保障． 使普通人工挖孔桩 的综合效益在超深人 工挖孔桩 中得到体现． 关 键 词 超 深 ； 人 工挖 孔 桩 ； 安全 ； 施 工 中图分类号 TU6 0 2 文献标识码 A A Di s c u s s i o n o n t h e t e c hn o l o g y o f s a f e t y Co n s t r u c t i o n o f Ul t r a - d e e p Ha nd d u g Pi l e CHEN Xi a n g f e n g ，XU J i a n j u n ，WANG Bo 1 ． C o l l e g e o f Ci v i l En g i n e e r i n g，L o n g d o n g Un i v e r s i t y，Qn g y a n g 7 4 5 0 0 0，G a n s u； 2 ． T h e s e c o n d 0 f Z Pr o d u c t i o n P l a n t o f C h a n g q i n g O i l f i e l d， n g y a n g 7 4 5 1 0 0 ， G a n s u Ab s t r ac t Thi s a r t i c l e t a ke s t he r a p i d de ve l op me nt t r e n d of U l t r a de e p ha nd du g p i l e u s e d i n t he c o n s t r u c t i o n a l o n g t h e Ch a n g j i a n g Ri v e r a t Ch o n g q i n g a s t h e b a c k g r o u n d ，a n a l y s e s t h e h i d d e n s e c u r i t y d a ng e r of u l t r a d e e p a r t i f i c i a l ho l e di g g i ng p i l e，a nd d i s c u s s e s h o w t o i mpr o v e t he a r t i f i c i a l d i g h ol e p i l e c on s t r u c t i o n s e c u r i t y f r o m t he p e r s p e c t i v e s o f ho l e c o l l a ps i ng，e f f e c t i v e g a s de t e c t i o n a nd s i gn a l t r a ns m i s s i o n，s a f e t y e a r l y wa r ni n g a n d r e s c ue，a nd s a f e t y ma n a ge m e nt ma ki n g t h e o r di n a r y ha nd d ug p i l e c o mpr e he n s i v e be ne f i c i a l t o t h e ul t r a d e e p h a nd d ug p i l e ． Ke y wo r ds ul t r a d e e p；ha nd d ug p i l e；s a f e t y；c o ns t r uc t i o n 目 前人工挖 l 桩主要应用在地下水位以 上， 埋深2 0 m以 内 的情况下． 建筑桩基技术规范 J G J 9 4 9 4 规定人工挖孔 桩的埋深不宜超过4 0 m ． 但是由于人工挖孔桩属于高危险 作 业， 且其施工技术在国内尚 不成熟， 在施工过程中出现的 安 全事故较频繁． 为了使人工挖孔桩能扬长避短， 达到综合效 益的最大化， 桩基规范修订版 建筑桩基技术规范} J G J 9 4 2 0 0 8 规定桩基埋深不宜超过3 0 m E ． 随 着城市化进程的发展， 土地资源越来越珍贵． 为节省 农田， 重庆地区建 在地 质和 地形条件都比 较复杂的沿江地区 的 建筑越来越多． 为 保证桩底达到持力层， 埋深超过3 0 米的 超深人工挖孔桩的 应用也越来越广泛． 1 超深人工挖孔桩的安全隐患 通过对多个超深人工挖孔桩的工程调研发现， 由于施工 设备不完善和施工管理不科学， 各个施工单位对此种桩的 施 工均处于摸索阶段， 其出 现安全事故的 频率较高． 经过调查分析， 超深人工挖孔桩常见安全事故有 1 井孑 I 口 上工具、 杂物掉入孑 L 内， 砸中 施工人员； 2 孔内 作业人员上、 下过程中 安全防护措施不到位坠 井； 3 地下有害 气体使操作人员中 毒； 4 孔壁 支护 不当 而坍塌砸伤甚至埋没操作工人； 5 孑 l 内电缆、 电线磨损， 受潮导致工人触电； 6 深孔中流 砂、 涌水淹没操作人员等等． 与普通人工挖孔桩相比 较， 此种桩孔内 有害气体含量超 标和 塌孑 I 造成的 安全事故更频繁 ． 如何来保证超深人工挖孔 桩施工时的 安全可靠性， 减少安全事故的发生． 并且在保证 收稿 日期 2 0 1 2 - 1 2 一 l l 作者简介 陈香凤 1 9 8 4 一 ， 女， 湖南衡 阳人 ， 助教 ， 硕士 ， 主要从事建筑结构工程研究． 第5 期 陈香凤， 徐建军， 王博 浅谈超深人工挖孔桩的安全施工技术 4 7 安全的同 时， 将造价控制到最低， 使普通人工挖孑 l 桩的综合 效益在超深人工挖孑 【 桩中 得到体现是目前重庆建筑施工企 业迫切需要解决的问 题． 2 超深人工挖孔桩施工的安全技术 根据3 0 m以 上超深人工挖孑 l 桩的安全需要， 本文将从以 下四 个方面来探讨超深人工挖孑 L 桩的 安全技术． 2 ． 1 防止塌孔技术 塌孔是超深人工挖孔桩施工中对工人的生命安全最大 的 威胁之 一， 其产生的 原因主要有 流砂导致塌 l ； 护壁不放 钢筋导致塌 L ； 桩的检测、 机械振动、 车辆通行对护壁的影 响； 降水弓 I 起的不均匀沉降弓 I 起的 塌孑 l 等． 对此， 可采取如下的 安全措施l_ 2 ] 1 人工挖孔的施工现场应进行围挡， 非施工人员不得 入内 ． 2 人工挖孔要采用专用工具， 装土容器应符合轻、 柔、 软、 防坠落等要求． 3 安 装活动开盖、 设置垂直运输架、 安装各施工机具、 照明设施等． 4 人工挖 孔应根据地质和水文情况， 选择合理的孑 l 壁 支护方案． 通常为混凝土护壁， 但当土层特别松散或为流砂 层时， 则应采用钢筋筒或钢筋混凝土沉井． 5 护 壁混凝土强度等级不得低于桩身混凝土强度等 级， 厚度不宜小于l O c m ． 第一节护壁应比下面的厚 1 0 ～ 1 5 c m ， 宜作成沿口圈， 沿口 宽度大于护壁外径1 0 “- “ 1 5 c m ， 并 应高出地面1 5 2 0 c m ． 一般情况下， 每天施工不得超过一节， 以 使混凝土护壁达到不低于1 M P a 的 拆模强度． 若由于工程 进度的 关系， 需要一天挖二节， 则上一节混凝土护壁钢模不 得拆除， 并且必须要保留2 4 h 以上． 若拆模后有漏水现象， 应 及时 用水玻璃、 水泥砂浆或环氧树脂封堵． 护壁内等 距放置8 根 6 ～ 8 的直钢筋， 上下节护壁间的搭接长度不得少于 oc m ． 6 遇流动性淤泥、 地下水及流砂等不良 地质条件时， 可 缩短支护高至3 0 5 0 c m ． 7 地下水较浅时， 需考虑井点降水． 并应分析对环境的 影响， 以 免地下水开采过度而引起地面下沉， 危及周围建筑 物的 安全． 8 在成孑 l 过程中随挖随校正孑 l 中心线坐标、 孔身垂直 度、 孔底标高． 当护壁至设计深度后， 经检查， 持力层若满足 承载力的 要求便可 进行扩大头开挖； 最后清理土， 排除积水， 成孔． 已 扩底的桩孔要尽快浇灌混凝土， 若不能及时浇灌混 凝土， 应暂不扩底， 以防扩 底塌 方． 2 ． 2 有效毒气检测技术及信号传递 有害气体主 要来源于 沉积于地下的有机土， 含动植物尸 体、 排泄物等的杂填土， 化粪池， 大气等． 有害成分主要有 C 0 、 S O z 、 N H s 、 C O z 等． 因S O 。 、 N H 。 有较强的气味， 孔下工 人较容易分辨， 而C 0 、 C O 无色无味较难分辨， 需要有经验 的孔下工人靠人体感受来判断． 如作业人员感到头痛、 脑胀、 呼吸困难， 应及时 将地下信息反应到地面 ． 因 此井下施工时， 井上还应有人监控配合， 一般每 井操作工人不少于2 人， 1 人 或2 人在井下， 1 人在井上， 井孑 l 内外设置对讲机或低压电 铃， 便于上下联系， 确 保通讯畅通． 为 确保作业人员的安全， 每天工作前或停挖4 h 后重新 开挖， 必须使用检测仪器检测井内是否存在有毒气体． 孑 l 内 岩层爆破后应先 通风 排烟1 5 m in ， 经检测无有害气体后， 施工 人员方可下 井继 续作 业． 气体检测仪的 关键部件是气体传感器． 气体传感器从原 理上可以 分为三大类 利用物理化学性质的气体传感器， 如 半导体式等； 利用物理性质的气体传感器， 如热传导式等． 利 用电 化学性质的 气体传感器 如定电位电解式、 隔膜离子电 极式、 固 定电 解质式等． 检测无机气体最为普遍、 技术相对成 熟、 综合指 标最 好的方法是定电位电解式方法， 也就是我们 常说的电 化学传感器[ 3 ] ． 当发现存在有害气体时， 应采取防 范措施， 专门配 备井下送风设备， 风量不得小于2 5 L ／ s ， 严禁 用纯氧进行通风换气． 孑 l 底凿岩时应加大送风量， 并应采用 湿式作业法， 加强通风防 尘措 施． 此外， 还可采用活体家禽生物检验的方法． 针对家禽对 有毒气体比 人体敏感的特点， 将活体鸡鸭等家禽先行入孑 进 行生物检测， 此法直 接、 方便且便于操作． 停留孑 L 中的家禽一 旦出现中毒症状， 应迅速撤离操作人员， 并强行通人新鲜空 气不少于1 5 “ , 3 0 分钟后， 才可继续人孔作业． 成孑 l 过程中， 家 禽必须全程滞留井下并注意留 心观察． 2 ． 3 安全预警及救护措施 包括安全的监测、 预 警工作， 对信息及时汇总分析， 并做 出 报告 ． 2 ． 3 ． 1 事故监测 为预防事故的发生， 对毒气、 触电的 危险源进行监控、 检 查； 并做好预知的 监测以防 止自 然灾害的 发生． 1 定期或不定期对临边的安全防护、 用电 和消防安全、 应急救援设施和 措施进行检查； 做好防范、 落实整改， 消除安 全隐患． 4 8 陇东学院学报 第 2 3 卷 2 安排专人收听天气预报， 积极应对不良 天气的到来， 做足减 少灾 难带来损失的 工夫． 2 ． 3 ． 2 事故报告 当事故发生时， 按以 下工作流程迅速报告 突发事件 事故 发现人 现场负责人质量安全 部 医院急救中心项目 部安全主管副经理 项目 经理 监理、 业主， 火灾、 爆炸等事故还需向当 地公安部门 报警． 由 项目 经理决定启动应急预案， 应急预案启动后， 立即 成立现场应急指挥部． 各有关领导、 部门负责人和抢险队伍 立即 就位， 服从指挥 部及指挥长的统一领导、 调度． 必要时 请 求当 地政府、 社 会力量的 援助 ． 2 ． 3 ． 3 应急措 施 1 一旦发生触电伤亡事故， 首先立即切断电源， 对触电 休克者 立即 进行人工呼吸、 胸外挤压等现场抢救， 并且需要 耐心， 防 止“ 假死” 现象． 同时拨打1 2 0 急救电 话请求救援或 用车送医院 抢救． 2 一旦出 现中 毒现象， 立即向 孑 l 内进行通风， 经检测确 定孑 l 内 毒气已减少至使人中毒的浓度以下时便立即下桩 L 内 救人． 同时以最快的速度 3 分钟之内 拨打1 2 0 电 话， 派人 一 起护 送中毒人员紧急前往距离本项目 部最近的正规医院 救治． 3 一旦发生机械伤人、 坠落的 情况， 立即进行可行的 应 急抢救， 如现场包扎、 止血等， 待情况有所缓和后送附近医院 或急救中 心进行治疗， 若伤势严重， B 9 要立刻拨 1 2 0 急救电 话， 请求救援． 4 一旦发生流砂、 塌方等现象，’桩内工人应立即设法爬 出 桩孑 l ， 安全 员组织施工人员紧急撤离至安全区域； 若发生 填埋事故， 应立即调挖掘机和吊 机按部位进行抢救， 同时拨 打1 2 0 急救电话， 请求救援． 2 ． 4 安全管理 在管理上应从以 下各方面进行强化 1 建立健全质量、 安全管理体系， 制定各项管理制度． 逐级进 行安 全教育、 技术交底工作． 2 施工方案应明确穿过砂层、 淤泥层的具体措施并经 过专家讨论批准后实 施． 3 对各项准备工作和设备逐项检查， 确保满足施工要 求． 4 施工时， 现场核对 井下作业人员的 健康证明、 安全教 育情况证明 等， 减少意 外事故的 发生． 5 桩内 作业人员上下桩孑 l 应使用专用吊笼， 严禁乘盛 土吊 桶上下． 吊笼等应安全可靠， 宜采用按钮式提升设备开 关， 并配 有断 绳保护装置和自 动卡紧 保险装置 ． 此外， l 内必 须 设置 应急 软爬梯， 并随挖 孑 l 深 度放至工 作面 ． 6 井下 作业人员必须戴好安全帽； 井上作业人员边提 弃土， 边作警护， 以 保证井下工人的 生命安全． 3 总结 通过对防止塌孔、 有效毒气检测及信号传递、 安全预警 及救护、 安全管理四个方面的 探讨， 已经基本形成了 超深人 工挖孑 l 桩施工的 安全 体系， 希望能对重庆及其他地区采取超 深人工挖孔桩基础时 具有 一定的 参考价 值． 参 考 文 献 [1] 建 筑 桩基 技 术 规 范 J G J 9 4 2 0 0 8 E s 3 ． [2] 李 慧 颞 ， 陈清 ． 超 深 人 工 挖 孔 桩 施 工 的 工 程 实 践 E J ] ． 广西 城镇 建 设 ， 2 O 1 0 6 ． [3] 西 北 气 体 监 测 网 ． 有 毒 有 害 气 体 检 测 器 在 劳 动 安 全 和 工 业 卫 生 中 的 应 用 一 [ E B ／ OL ．h t t p ／ ／ s h o p ．e b d o o r ．c o rn／ S h o p s ／ 1 0 1 5 1 3 1 ／ Dy n a mi c l n f o s ／ 10723 03．as px， 201 0 12 1 9． [4] 苟 晖 ． 人 工 挖 孔 桩 技 术 方 案 和 安 全 措 施 及 应 急 预 案 E J ] ． 山西 建 筑 ， 2 0 0 7 1 ． 【音任 编辑赵 建萍 】