人工挖孔桩施工技术要点与安全控制

人工挖孔桩作为一种传统的桩基础施工方法，在武汉等地质条件复杂、施工场地受限的区域，尤其是在城市更新、旧城改造项目中，依然具有独特的应用价值。它主要指采用人工挖掘方式成孔，随后放置钢筋笼并灌注混凝土形成桩体的工艺。本文将系统阐述人工挖孔桩（或称人工挖孔灌注桩）的施工流程、技术要点及关键的安全控制措施。

一、 施工前准备

1. 现场勘查与设计：详细掌握工程地质、水文地质及地下管线分布情况。根据设计要求，精确测放桩位，并设置可靠的测量控制网。
2. 作业条件准备：完成“三通一平”（水通、电通、路通、场地平整），修建必要的临时设施。在孔口四周设置截水沟和集水井，防止地表水流入。
3. 安全防护设施：安装孔口防护围栏（通常高出地面20cm以上），并设置醒目的安全警示标志。配备专用提土设备（如辘轳、三角架）、通风设备、照明设备（必须采用安全电压）、通讯设备和应急救援器材。

二、 主要施工工艺流程
工艺流程可概括为：定位放线 → 开挖第一节桩孔土方 → 支模浇筑第一节混凝土护壁 → 检查桩位轴线 → 安装垂直运输架及通风照明设施 → 逐层向下循环作业（挖土、支模浇筑护壁）→ 检查持力层并进行扩底（如需要）→ 清理虚土、排除积水 → 吊放钢筋笼 → 灌注桩身混凝土。

三、 核心施工技术要点

1. 挖孔作业：

• 采用分段开挖，每段深度通常为0.8~1.0米，挖一节立即支护一节。

• 孔内弃土装入吊桶，通过专用提升设备垂直运出，吊桶不得装得过满。

• 挖孔至设计标高后，检查孔底岩土性质是否与勘察报告相符，并会同勘察、设计、监理单位进行验槽。

1. 护壁施工：

• 护壁通常采用现浇钢筋混凝土结构，厚度不小于10cm，混凝土强度等级不低于C20。

• 护壁模板采用工具式钢模板，每节由4~8块拼装而成。上下节护壁搭接长度宜≥5cm，并设置竖向连接钢筋。

• 护壁混凝土应振捣密实，确保与孔壁紧密贴合，这是防止塌孔的关键。

1. 钢筋笼制作与安装：

• 钢筋笼宜在加工场分段制作，主筋连接宜采用焊接或机械连接。

• 运输和吊放过程中应防止变形。入孔时应缓慢垂直下放，避免碰撞孔壁。

1. 混凝土灌注：

• 采用导管法或串筒法连续灌注，防止混凝土离析。

• 当孔内渗水量较大时，应采用水下混凝土灌注工艺。

• 混凝土应分层振捣，灌注至桩顶设计标高以上一定高度，以保证桩头质量。

四、 安全控制重中之重
人工挖孔桩属高风险作业，安全管控必须置于首位。

1. 防坍塌：严格按设计施作护壁，及时支护。密切观察土体情况，发现裂缝、渗水等异常立即撤人。
2. 防中毒与窒息：每日开工前必须进行通风，并用气体检测仪检测孔内有毒有害气体（如CO、H2S、可燃气）和氧气含量（应大于19.5%）。作业中保持连续通风。
3. 防触电：孔内照明必须使用12V或24V安全电压，所有电器设备必须防水、防爆、接地可靠。
4. 防坠落：孔口作业人员必须系挂安全带，孔口严密覆盖，物料提升系统必须制动可靠。
5. 防涌水涌沙：制定应急预案，备足排水设备。遇较厚流沙层、承压水层时，应评估风险，必要时变更工艺。
6. 建立监护制度：孔上孔下人员保持有效联络，地面设专职安全员监护。

五、 在武汉地区的特殊考量
武汉地区地下水丰富，地层中常遇粉土、粉砂层，易产生流沙、管涌。因此，施工中需特别注意：

• 加强降水、排水措施，可采用井点降水或桩孔内超前降水。
• 穿越砂层时，可考虑采用钢护筒护壁或缩短每节开挖深度，加快护壁施工速度。
• 密切关注长江水位变化对地下水位的影响。

人工挖孔桩施工技术虽相对传统，但对技术管理和安全管理的精细化要求极高。在武汉等特定环境应用时，必须结合具体地质水文条件，制定周密的专项施工方案和应急预案，严格执行各项安全操作规程，通过精心组织、严格管理，才能确保工程质量和施工人员的绝对安全。