浅谈人工挖孔桩的安全管理

人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需大型机械设备,从而在民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大,安全和质量显得尤为重。控制不到位可能随时发生的事故,甚至是灾难性事故。结合工程实例提出挖孔桩施工安全管理的重点内容,通过提高危险源的辨识、评价来达到控制风险,保证施工安全的目的。
关键词挖孔桩施工安全管理点风险

一、前言
人工挖孔灌注砼桩采用人工挖土成孔,灌注砼浇捣成桩;在人工挖孔桩的底部扩大直径,称为人工挖孔扩底桩。这类桩由于其受力性能可靠,不需大型机具设备,施工操作工艺简单,可直接检查桩底岩土层情况,单桩承载力高,无环境污染,故在各地应用较为普遍。人工挖孔桩的缺点是挖孔中劳动强度较大,单桩施工速度较慢,尤其是安全性较差。
当前随着经济的发展,高层建筑逐渐增多,基础采用人工挖孔桩的也随之增加。安全工作尤为重。特别是近几年来,建筑施工事故呈逐年上升趋势,给国家和成千上万个家庭带来巨大的生命和财产损失。建筑安全生产与人民群众切身利益息息相关,是构建和谐社会的重组成部分,正确处理好安全与效益、安全与效率、安全与发展、安全与生命的关系,确保我们的建筑业健康发展,确保我们的企业平稳前进。
二、挖孔桩施工中应注意的问题
(1)高处坠落。地面作业人员或行人不慎坠入井底;孔内作业人员、检查人员在上下孔过程中失衡或起升设备损坏而坠落。
(2)坍塌。孔壁土体或护壁与土体失衡坍塌。
(3)物体打击。地面的工具、泥石、钢筋等物因故掉入井内,以及桩孔内升降的工器具、吊桶(蓝)中的泥土、砂、石掉下或吊桶(蓝)脱钩、断绳而坠入孔底,击中孔底人员。
(4)中毒和窒息。孔内有毒气体或含氧不足,在未进行充分通风置换的情况下即下孔作业,引起中毒或窒息。
(5)透水和淹溺。由于地下水压力大,以及施工措施不当引起孔桩内涌出大量水泥浆,孔内人员来不及躲避,被水或泥浆淹溺。
(6)触电。因施工现场未严格按三相五线制布线,接线不规范,孔底照明未使用低压电,潜水泵抽水时,人员未及时离开等造成触电事故。
(7)机械伤害。作业人员在使用钢筋机械、起降、起重、搅拌等设备时未严格按操作规程操作或机械本身损坏造成作业人员发生事故。
(8)爆破事故。在桩孔穿过孤石或进入岩层进行爆破作业时,因炮孔布置不合理、装药量大、起爆方法不当及孔口未设防护措施等造成飞石伤人或击坏周围建筑物。
三、解决对策
(一)工程概况
拟建工程龙锦新城2、3、4#楼,建筑面积54221.5m2,为住宿楼。本工程桩为人工挖孔桩,总桩数约358根,桩径1000,有效桩长30-63米,桩护壁采用150厚钢筋砼护壁,桩身砼强度等级为C35。因属深桩,施工时按住房和城乡建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质【2009】87号)文件的求,严格实行专家论证。
(二)安全管理
做好施工过程中的安全管理,首先进行危险源的辨识工作,明确可能存在的风险其次对风险进行分析评价,明确可接受风险与不可接受风险最后根据风险性质采取控制措施,降低不可接受风险程度。
(三)风险辨识
水文地质、工程地质因素。施工前由于对地下情况不了解,资料掌握不准,将会发生中毒或透水、淹溺事故。
施工方面的因素。施工设备、工艺、人员配备及施工人员的整体素质、个人素质将会影响安全。监理、业主的管理水平。如果管理人员专业知识欠缺,不善于管理。在施工过程中冒险蛮干会影响安全。
经济影响因素。挖孔桩施工方为降低成本,减少安全方面的投入,不配备必的安全设施,存在侥幸心理会影响施工安全。
(四)风险评价
风险辨识是明确问题,而风险评价是确定风险大小,找出管理重点,有目的、有计划地降低不容许风险的程度,为有效进行风险控制提供依据。
1.工程地质、水文条件
施工过程中仔细观察土层的变化以及周围地下水情况,及时抽水、通风,以免造成涌水。
2.防高处坠落
孔下作业不得超过2人,作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作lh,井下人员和地面人员进行交换。当天挖孔,当天浇注护壁。人离开施工现场,把孔口盖好,必时设立明显警戒标志。
3.防孔壁坍塌
(1)孔壁泥砂塌落。挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂,很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果地下涌水量不大,塌落不严重,可以用挡土板支撑,同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。
(2)挖孔时遇到厚的流砂层、淤泥层,尤其遇到大量地下水,随着护壁外围泥砂大量塌落,混凝土护壁成为悬空状态,失去支撑,进而产生裂纹,直至断裂、脱落。许多施工单位只好改用沉井基础,因而增加了造价。遇到这种情况,在施工时应采取加强措施①项层护壁用直径20mm圆钢加设2—4个吊耳,用钢丝绳固定在地面木桩上。②加密护壁竖向钢筋,并让钢筋伸出20cm以上,与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体,然后再浇注成形。如果有必,可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右的孔洞,但该部位的地质选择比较坚硬的土壤,然后再将护壁与护壁外周的土锚在一起。用混凝土土桩、竹木桩都可以。这样护壁就不会断裂脱落。③在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层,以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体的孔隙中,以固结护壁外围土体,护保壁周泥砂不塌落,从而增加桩周摩擦力。压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。
4.物体打击
孔口四周必须浇筑砼护圈.并在护圈上设置围栏围护,应高出地面0.8m。孔内作业时,孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周1m范围内,砼围圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带,特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时,必须采取相应的防范措施,以防落物伤人,电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后方可投入运行。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。
5.中毒或窒息
当挖孔深度超过5m以上时,均应开始用压力风管引至井底进行送风。特别是有臭水、污泥和异味的井孔,下井作业前必须选取对井内送风1h以上,并用KT—602多参数气体检测报警仪进行检测,确认无害后,方可下井作业。作业中不得间断送风,防止有害气体中毒窒息事故发生。地面还须常备氧气瓶等急救用品。挖孔作业中一旦发生人员中毒、窒息等事故,必须在现场按应急措施规范求实施抢救,根据情况及时送医院进一步抢救治疗,并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门,以便采取相应措施。
6.透水、淹溺
当相距lO米以内的邻桩正在浇灌混凝士或桩孔积水很深时,考虑对正在挖孔桩的危险影响,一般应暂停施工,人不准下孔.随时加强对土壁涌水情况的观察,发现异常情况应及时采取处理措施。采用潜水泵抽水时,基本上抽干孔中积水后,作业人员才能下至孔中进行挖土。地下水丰富时,可将中间部位桩孔提前开挖,汇集附近的地下水,用l~2台潜水泵将水抽出,起到深井降水作用。孔内必须设置应急软爬梯,供人员上下孔洞使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有防坠落装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸级上下。上、下孔洞必须有可靠的联络设备和明确的联络信号。

孔内作业人员应勤轮换,连续作业时间不宜超过2小时,以防止疲劳引发安全事故(具笔者多年监督发现,目前人工挖孔桩多数为夫妻桩,轮换作业已成空话)。
7.触电事故预防
施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器,各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上,严禁拖地相埋压土中,孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。孔中操作工应手戴工作手套,脚穿绝缘胶鞋。
8.爆破事故预防
挖孔过程中,一般禁止在孔内放炮。当遇有孤石、强风化和中风化岩层时,可在孔内进行松动爆破,但必须事先编制爆破方案,由专业作业人员进行。一般孤石宜采用静态爆破和凿除方法处理。火药爆破必须合理布孔,孔距、排距、深度和装药量须经计算确定,以小药量多次爆破为原则,尽量减小冲击波,防止护壁受损及危及周围建筑物的安全,井口应用砂袋等作覆盖物,防止石渣飞出孔外。起爆方法宜采用电力起爆法。爆破时必须由专人统一指挥,停止孔内作业,待井下作业人员全部撤离井底回到地面安全范围以外,并通过声音(锣、哨)等警示周围群众并确认安全以后,才能起爆。
火药爆破后,必须对孔内进行通风排烟,经检查烟雾排净后,爆破人员须先下井检查有无瞎炮,确认无瞎炮,并向挖孔作业工长签证交接后,挖孔人员方可下井。下井后应先清除护壁上的溅泥土和石渣,并进一步检查护壁的受损情况,确认安全后,方可进行下一道工序作业。
9.人员、设备方面的安全风险评价
各类人员的技术水平,安全操作能力都会影响到操作的安全性,必须对人员进行评价,设备的安全性能是否具备,是否达到标准,对其存在的安全风险进行评价。
10.对管理方面存在安全风险的评价
操作规程、规章制度、标准规范是否健全、完善,安全教育培训是否到位,会对安全管理产生影响,应对其进行评价,以发现其中的不足与存在的缺陷。
(五)风险控制
1.组织措施建立健全项目安全生产管理机构
按照职业健康安全管理体系求,施工现场建立健全以项目经理为主负责人的安全生产管理机构,落实责任,确保责任到人,并制定专门的考核办法,定期进行考核。成立项目安全领导小组,组长为项目经理或技术负责人,专职安全员担任副组长,各专业工长及班组长为组员,根据实际配备经验丰富的安全管理人员,建立岗位责任制明确职责,分工协作,形成清晰的安全管理网络,从组织上保证安全管理顺利进行。
2.技术措施针对风险因素制定应急预案
通过对风险的辨识与评价明确安全管理方面的重点,针对不可接受风险制定有效的安全方案,消除风险及降低风险发生的频率,提高风险控制能力。
首先从施工组织设计的编审入手,合理的施工组织设计,技术先进可靠是保证工程顺利进行和安全施工的保障,施工组织设计主需经过企业总工及监理等单位签认、审查。其次编制专项方案,制定应急预案。
针对挖孔桩的特点,制定相应的挖孔方案、临时用电方案、井下挖土吊装方案等,同时落实相应的安全措施,制定应急预案针对可能发生的事故制定并切实有效。首次进行演练,并有演练记录,对预案的有效性和可行性进行检验,并同时改进。
3.经济措施加大对安全方面的奖惩力度
对在施工中不落实安全技术措施,不按专项方案施工等造成重大事故隐患或造成事故的班组及管理人员严肃处理,同时对管理规范,严格执行专项方案的人员及班组给予奖励,形成有效的安全管理机制,调动全体施工人员参与安全管理的积极性,降低安全事故的发生。

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