浅谈人工开挖桩施工安全隐患分析与防护措施应用

毛明波

（重庆川九建设有限责任公司，中国 重庆401120）

1 工程概况

冉家湾大桥是重庆南川至涪陵高速公路中的重要大桥之一，该大桥全长676m，宽25m，下部结构为桩柱结构形式，其中桩基82根，直径1.8～2.2m，孔深16～21m。因桥区受地形条件限制，无法实施机械钻孔作业，因此采用人工挖孔桩施工。

2 人工挖孔桩安全隐患分析

人工挖孔桩施工在桥梁工程危险源识别和风险评价中属重大危险源，作为安全控制的重中之重。经现场施工经验总结，引发人工挖孔事故的原因是多方面的，主要归纳为孔壁坍塌、高处坠落、触电、机械伤害、中毒、窒息、透水等。现就事故原因进行简要分析阐述。

2.1 孔壁坍塌

冉家湾大桥桥区范围处于半山腰的陡坡路段，该处地质条件差，表层多为强风化泥岩，覆盖土层厚2～5m，桩基开挖过程中，极易因孔壁失稳坍塌或受雨水浸泡引发塌孔事故，时刻威胁孔内作业人员的生命安全。

2.2 高处坠落

人工挖孔施工过程中，高处坠落事故时有发生，一是由于孔口无安全防护措施，导致地面作业人员或外来无关人员不慎掉入孔内；二是由于作业人员上下桩孔时掉入孔内；三是由于吊斗土石装运过满，吊运过程中土石掉入孔中伤人；四是孔口弃渣、工具掉入孔中伤人；五是提升用的钢丝绳断裂，导致吊斗坠入孔中，造成重大人员伤亡事故。

2.3 触电

触电事故主要由于施工现场用电线路私拉乱接，无漏电保护措施；电线发生断线、短路；作业人员非专业电工，用电操作不规范；未使用安全电压等。

2.4 机械伤害

由于作业人员对提升机械性能不熟悉，机械操作不当，设备本身性能差，未及时维修故障设备，致使设备带病运行，从而引发机械事故。

2.5 中毒

人工挖孔桩开挖过程中触及煤矿或地层中存在甲烷、氡气等有毒有害气体，导致井内作业人员中毒身亡。

2.6 窒息

由于桩基孔深，孔径小，地面空气无法渗入孔底作业面，导致孔内人员缺氧窒息。

2.7 透水

由于人工挖孔施工区域含丰富地下水，桩孔挖孔时地下水瞬间渗入孔内；或施工过程中突降暴雨，大量地表水瞬间汇入孔内，导致孔内人员来不及撤离而发生溺亡事故。

3 安全防护措施

针对桥梁深孔桩人工开挖可能存在的各类安全隐患，可根据不同的情况采取有针对性的安全防护措施，避免安全事故的发生。

3.1 防坍塌的安全技术措施

（1）为防止桩基孔口松土软土坍塌，在土层和破碎层，施工前用人工对桩基周围进行平整夯实，在桩基两侧设置临时排水明沟，保证场地干燥。

（2）人工挖孔第一节设置锁口，锁口高出原地面30cm，挡住地面上的石块、泥沙、工具、器具等。锁口深1m，壁厚20cm，埋入地下30cm，采用C20快硬性钢筋混凝土浇筑。

（3）护壁采用倒锥型，长1.0m，上宽23cm，下宽15cm，采用C20快硬性混凝土，护壁最终应深入强风化基岩1m。

图1

（4）为杜绝支护不及时造成孔壁坍塌，每班组必须完成挖孔及护壁混凝土支护完才能交班，而不以时间作为交接班控制。

3.2 防高处坠落安全技术措施

（1）为防止孔口人员掉入桩内，桩基开挖暂停时，需用Φ16钢筋焊接形成钢筋网将孔口临时封闭，并在孔口四周拉好安全警戒线，设置安全警示标志。

（2）施工人员须正确佩戴安全帽，穿好防滑鞋；井口施工人员必须系好安全带，安全带高挂低用，井内人员爬梯上下桩孔时必须戴好安全带，严禁用吊桶运人或工人自行手扶、脚踩护壁凸缘上下桩孔。

（3）施工作业前，应由专职安全员认真检查卷扬机、轮轴、绳索、提升构的自锁装置、制动装置等是否固定牢固。如发现绳索断股、断丝超过规定时须及时更换。应保证提升设备机件运转灵活，操作使用方便，装有安全装置，刹车动作灵敏可靠，以防升降过程中万一出现供电故障，能稳妥及时刹住吊物不致坠落。

（4）严禁直接用钢丝绳捆绑块石进行“裸吊”，必须把较大石块改小后再用吊桶提升。吊桶不宜装太满，弃渣装至吊桶容量的80%即可，且每次调运弃渣重量不宜大于50kg，防止弃渣掉落伤人。

（5）桩孔开挖至5m以下时，必须设置半圆安全防护盖板，当向上调运土石方时，井下工人必须掩蔽在安全防护盖板下，确保井下人员安全。

3.3 防触电事故的安全技术措施

（1）施工电缆必须架空设置，严禁导线随意架设在钢筋、钢管支架上。

（2）为防止孔内潜水泵、振动棒漏电伤人，应采用三相五线制，“三级配电两级保护”，实行一机一闸一箱一漏，设备的照明线分开关安装，放在孔口处，遇有紧急情况可随手拉闸。

（3）配电箱应安门、上锁，有防雨防潮设施，并指令专人负责。按用电量安装保险丝，严禁用钢、铝、铜锌丝代替保险丝。

（4）照明必须采用36V以下电压；作业人员上下及升降桶（篮）时，切勿碰撞照明灯。所有深入桩孔的导线在孔口均应离地挂，防止与孔口凸缘磨破皮漏电伤人。

（5）操作手持电动工具的人员，作业前必须认真检查设备的绝缘情况，穿戴好工作服和绝缘手套和绝缘鞋。

（6）专业电工定期对用电设备及线路进行检查，发现老化、破旧、缺损的元器件应及时更换，尤其对漏电保护装置的检测，一旦发现失灵，及时维修或更换。

3.4 防机械伤害安全技术措施

（1）施工时所用的施工机具必须经施工企业设备、安全部门检验合格后方可投入使用。

（2）机械操作人员必须持证上岗。严格执行操作规程，实行定机、定人、定责任制。

（3）机械设备使用前，应进行空载负载试验，一旦出现异常情况立即停机保修。

3.5 防窒息中毒安全技术措施

（1）在有毒有害气体较多的地质条件下施工，应配备风量足够的通风机和长度能伸至桩孔底足够长的风管。作业前应用毒害气体检测仪对孔内气体进行检测，发现异常先通风处理，孔内空气正常后再入孔作业。孔口设专人监护，监护人要坚守岗位，不可擅自离开。

（2）如孔内作业人员感到头痛、脑胀、呼吸困难，应及时停止施工，立即返回地面。

（3）作业中如遇有毒有害有腐蚀性物质，可采用防碱、防酸衣服和手套，或采用化学方法进行中和处理。

（4）桩孔直径较大时，孔内作业人员最好两人一组，以相互相照顾。一般情况下，作业人员在孔内连续作业不能超过2小时。当孔内作业人员遇有不适感时，应及时撤离至地面。

3.6 防透水安全技术措施

（1）挖孔时如遇透水或下雨时，立即停止挖孔作业，孔内人员迅速升井，撤离至地面。

（2）透水严重，水排不干，可挖降水井孔采水，降水井孔要比桩孔深2M，并用水泵将水及时抽出地面。要通盘考虑，综合设计场地降水方案。

（3）下井前先排出井下积水，并观察渗水速度。相临10米范围内有深孔正在浇灌混凝土或蓄有深水时，不得下井作业。

4 应用效果评价

（1）通过对可能导致各类事故的安全隐患进行分析后，采取有针对性的安全防护组织、技术、管理等措施，对人工挖孔桩施工安全进行了有效控制，完全避免了安全事故的发生，减少了人员伤亡和财产损失，实现了项目安全生产目标，为企业创造了良好安全效益。

（2）通过对人工挖孔桩施工安全的严格管控，做到了安全文明施工，提高了作业人员的安全生产意识，对项目全面安全控制起到了积极的作用，为其他桥梁人工挖孔桩的安全作业树立了典范。

5 小结

由于南涪高速公路LJ7施工段共计大中桥梁七座，人工挖孔桩1200m。因此通过本次探索所积累的安全施工管理经验，已在其他桥梁的人工挖孔桩施工中得到了推广应用，起到了很好的效果。

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