人工挖孔桩专项安全施工方案汇总.docx
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人工挖孔桩专项安全施工方案汇总
济南至广州高速公路江西鹰潭至瑞金工程项目
人工挖孔桩专项安全施工方案
编写：
吴年胜
审批：
张志刚
编制单位：
中铁三局集团第二工程有限公司（D13）
编制时间：
2008年11月27日
目录
一、工程概况…………………………………………1
二、主要编制依据……………………………………5
三、危险源识别及相关措施………………………….5
四、安全技术设计…………………………………….6
五、施工要求………………………………………….8
六、检验与验收……………………………………12
七、安全管理…………………………………………12
一、工程概况
1、工程内容
本标段桥梁有：
瑞金跨206高架桥、石阔绵江大桥、A匝道绵江大桥、石阔中桥、A匝道跨线，除A匝道跨线桥为扩大基础，其它设计基础均为钻孔灌注桩，为节约成本及工期考虑以上四桥的钻孔灌注桩现基本上改为人工挖孔灌注桩。
桩径不变，桩长不变。
具体桩基工程数量见下表。
序号
桥梁名称
桩径
数量（根）
1
瑞金跨206高架桥
1.8m、2m
201
2
石阔绵江大桥
2m
8
3
A匝道绵江大桥
1.8m
6
4
石阔中桥
1.2m
20
2、水文地质情况
（1）瑞金跨206高架桥
桥区跨狭长状沟谷地和岗间沟谷地两个微地貌单元。
沟谷地南北走向，大致上平行于路线走向，两侧高岗地，植被发育一般，地形起伏大，边坡陡峻，岗体浑圆，基岩裸露，边坡自然坡角较陡，约40-60度之间，自然边坡稳定，桥区发育有水沟，水沟中常年流水，水量季节性变化，沟底基岩出露；岗间沟谷地主要分而在K506+850-K507+300之间，外侧向东南方向呈扇形展布，地表多为水田，局部发育有水塘。
桥区在K507+090处与206国道斜交，国道南北走向，国道南侧路线切岗地下部展布，自然边坡稳定。
（2）石阔绵江大桥
桥位以岗地河流地貌类型为主，区内地形起伏较大，绵江自东向西流经桥位，桥位处河床宽约80米，河床底局部基岩出露，河水冲刷作用不明显，岸坡稳定。
绵江北侧依次发育漫滩和岗地，漫滩宽约100米，地面平坦，岗地边坡陡峻，基岩大面积出露，为弱风化砾岩。
南侧地表覆盖粘性土，厚度随地形变化而变化，最大厚度为5米左右。
（3）A匝道绵江桥
大桥横跨绵江，绵江及两岸区域，地形起伏较缓，河床地势较低，两岸较高，河流常年流水，两岸多为旱地和树林，植被较发育，地面标高为178-185米，自然坡度30度左右，边坡稳定，无滑坡塌方等现象，局部冲刷较严重，桥位所在区域，河流两岸没有河堤。
（4）石阔中桥
石阔中桥位于武阳镇石阔村南侧约500米处，该桥是为主线跨山间洼地而拟建的一座中桥，桥区位于岗间洼地，地形微起伏，植被发育一般，中间代，两侧高，洼地地表多为水田。
桥构北东向及南西向两侧为岗地，地形起伏较大，局部基岩裸露，植被不发育，勘查期间自然边坡稳定，路线附近局部人工开挖后，由于降水影响见小范围坍塌，此外未出现大规模坍塌现象。
二、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
2、《混凝土结构设计规范》（GB50010）
3、《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》
4、《爆破安全规程》
5、《爆破作业统一安全规程》GB6772-2003
三、危险源与相关措施
1、挖孔桩危险源类型
（1）、孔口落物事故
1）井口维护过低，杂物掉入孔内伤人。
2）无明显的警示标志，小孩或闲人调入孔内。
3）孔内无防护网，调运东西时伤人。
4）停止作业时，井口无覆盖钢筋网或钢板。
（2）、孔壁坍塌事故
地下水位高，地质较差，地基土为渗透系数大的粉土、粉细砂等砂性土层或深厚的饱和淤泥质粘土，无护壁或有护壁但不具有有效的刚度和强度，不能承受水、土侧压力，又未采取降水措施时极易出现渗水、流沙、涌泥现象，最终造成孔壁坍塌
（3）与管理有关的事故
1）作业人员无安全帽，无保险绳下井。
2）孔内有瓦斯时，无机械通风。
3）孔内爆破警戒不到位，飞石伤人。
4）孔底抽水时，挖孔人员在孔内带电作业。
电缆有接头，无漏电保护措施。
5）一孔灌注时，另一孔继续作业。
2、引发事故的主要原因
（1）、在调查阶段，事前对环境调查不够，如地质勘察不详细、地质资料不足等。
（2）、在制定施工方案的工程中疏忽了安全的因数，或对安全的重视不够。
（3）、在施工过程中，安全人员管理不善，操作人员无安全意识，或操作方法违背操作规程。
3、危险源的监控项目
（1）、井口维护高度，安全提示牌，停止作业时井口覆盖钢精网或钢板。
（2）、护壁混凝土厚度，强度。
（3）、孔内机械通风。
（4）、孔内抽水时，孔内人员撤出孔内。
（5）、孔内防护网。
（6）、作业人员作业时佩戴安全帽，下井时佩戴保险绳。
四、挖孔桩安全技术设计
1、一般规定
挖孔桩适用于无地下水或少地下水，且较密实的土层或风化岩层。
若孔内产生的空气污染物超过现行的《环境空气质量标准》（GB3095）规定的三级标准浓度极限时，必须采取通风措施，方可采用人工挖孔施工。
2、构造要求
护壁采用C20号素混凝土，就地浇筑，支模时下口大，上口小，呈“锥台形”，以利于混凝土的浇筑、振捣，还能增大桩身摩擦力。
3、设计计算
计算土对护壁的侧压力：
由土压力公式有：
p=6γhtan2（45°-φ/2）
根据本桥的地质资料可知,粘土的γ=19.5
kN/m3,花岗斑岩的容重为γ=18.7kN/m3,软
塑粘土的内摩擦角为21～23°。
硬塑粘土及花岗斑岩的内摩擦角为10～13.5°。
代入有:
p=1064.8kPa
即护壁最不利土侧压力为1064.8kPa。
计算作用在护壁截面上的压力N=p×R
式中:
R为挖孔桩桩身半径。
经计算:
N=1597.2kN/m
计算护壁断面上的压应力σ
σ=kN/t
式中:
k为安全系数,取1.65;t为护壁厚度。
σ=8784.6kPa<11500kPa=Ra
即护壁截面强度符合要求
五、施工要求
1、场地，测量定位
根据工程地质和水文地质条件，选择C20号混凝土护壁，平整场地后，清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软土层并夯实，施测墩台十字线，定立桩孔位置，设置护桩并经常检查校核，孔口四周挖排水沟，作好排水系统，及时排除地表水，搭好空口鱼棚，安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，不致增加孔壁压力。
2、井口防护
井口周围用混凝土制成围圈予以围护，其高度应高出地面20~30厘米，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。
3、挖掘
按三班制连续组织作业，钢支架电动绞车提升，两人一组，一人下井，一人在井口提升。
挖掘顺序视土层性质及桩孔布置而定。
土层紧密、地下水不大者，一个基础的所有桩孔可同时开挖，便于缩短工期，但渗水量大的一孔应超前开挖、集中抽水，以降低其他孔水位。
土层松软、地下水教大者，宜对角开挖，避免孔间间隔层太薄造成坍塌。
挖孔过程中，须经常检查桩孔尺寸和平面位置，孔的中线误差不挖孔时由于有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸流造成坍孔。
渗水应及时抽走排除。
、
桩孔挖掘及支撑护壁两个工序，必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。
孔深超过10米后，应经常检查孔内的二氧化碳浓度，如超过0.3%，应增设通风设备。
挖孔工作暂停时，孔口必须加盖。
4、护壁
护壁采用C20素混凝土，就地浇筑。
5、排水
除在地表墩台周围挖截水沟外，还应对从孔内排出的水妥善引流远离桩孔。
孔内渗水量不大时，可用铁皮桶盛水，人工提升排走，渗水量大时，可用小水泵排走。
灌注混凝土时，若数孔桩均只有少量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。
若多孔渗水量均大，影响灌注质量时，应于一孔集中抽水，降低其他各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。
6、孔内爆破
（1）、爆破的安全措施
1）、爆破工程的施工方案必须报请当地公安机关批准后，方能组织实施。
2）、爆破工程的作业人员必须经公安机关或公安机关指定的部门培训，考试合格后，持有县级以上公安机关核发的有效操作证件，才能参加施工。
3）、爆破点距太近时，必须采取防震措施；一是分散爆破点，每隔50m左右设一个爆破点，依此循环进行；二是减少装药量；三是采用表层震动爆破法等，减轻震动波。
4）、爆破点上空有高压走廊横穿路基时，必须采取防护措施；在采取防护措施的同时，在爆破点上部有草袋子、胶管帘和安全网三层覆盖，并用钢钎将网绳固定在石缝中，保证爆破碎石飞掷高度不超过1.0m，以保证高压走廊的安全运行。
5）、每一次爆破作业结束后，必须对现场进行认真的清理，防止瞎炮和爆炸物的丢失。
（2）、爆破的安全距离计算
1）、爆破地震安全距离：
爆破震动效应安全距离按震动速度验算。
V=k（3√Q/R）.α/60=1.47cm/s式中k—为土岩性质，爆破方法爆破条件有关系数。
取k=150
α为衰减指数，取α=1.7
V为房屋安全限值，取V=3cm/s
R为爆区中心距保护现场距离，取30m
当距重要建（构）筑物较近的地方，安全震动速度取V=1cm/s。
对建（构）筑物的影响震点不同距离允许最大段爆破药量如下表
距离最近建筑物R（m）
最大装药量Q（kg）V=3
最大装药量Q（kg）V=1
5
0.05
0.018
10
0.40
0.150
15
1.35
0.480
20
3.20
1.160
2）、空气冲击波安全距离计算
因为本工程采用浅孔和深孔相接合方式，故应对冲击波对人员危害进行计算。
空气冲击波安全距离按下式确定：
式中RX—空气冲击波对掩体内人员的最小安全距离；
Q—一次单响爆破的炸药量。
本工程Q值取1.25Kg，经计算安距离RX得：
26.93m。
3）、个别飞石安全距离计算
根据个别飞石经验公式Rf=15.74×d×0.72，
则Rf=15.74×4cm×0.72=44.93m
4）、本工程不允许有爆破个别飞石产生，因此可能产生的飞石主要通过加强炮区的覆盖杜绝飞石，采用棕垫或钢板覆盖。
5）、爆破时，应点清爆炸数与装炮数量是否相符。
确认炮响完并过5min后，方准爆破人员进入爆破作业点。
7、为确保施工安全，孔内爆破应注意：
（1）导火线起爆须有工人迅速离孔的设备；导火线应作燃烧速度试验，据以决定导火线所需长度。
孔深超过5米时采用电起爆。
（2）必须打眼放炮，严禁裸露药包，对于软岩石炮眼深度不超过0.8米，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5米。
炮眼数目、位置和斜插挖边。
（3）严格控制药量，以松动为主。
一般中间炮眼装硝胺炸药1/2节，边眼装药1/3-1/4节。
（4）有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮，如有瞎炮要按安全规程处理。
（5）炮眼附近的支撑应加固，以免支撑炸坏引起坍孔。
（6）孔内放炮后须迅速排烟15分钟。
可采用电动鼓风机放入孔底吹风等措施。
8、地下水及流砂处理
桩挖孔时如地下水丰富、渗水或涌水量较大时，可根据情况分别采取以下措施：
（1）少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出；
（2）大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井；
（3）涌水量很大时，如桩较密集，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用1-2台潜水泵将地下水抽走，起到深井降水的作用，将附近桩孔地下水位降低；
（4）渗水量较大，井底地下水难以排干时，底部泥渣可用压缩空气清孔方法清孔。
当挖孔时遇流砂层，一般可在井孔内设高1-2m，厚4㎜钢套护筒，直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土支护作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入上中，阻挡流砂，钢套筒可一个接一个下沉，压入一段，开挖一段桩孔，直至穿过流砂层0.5~1.0m，再转入正常挖土和设混凝土支护。
浇注混凝土时，至该段，随浇混凝土随将钢护筒（上设吊环）吊出，也可不吊出。
9、终孔检查处理
挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。
必须做到平整，无松渣、污泥及沉渣等软层。
嵌入岩层深度应符合设计要求。
开挖过程中应经常检查了解地质情况，如与设计资料不符，应提出变更设计。
10、钢筋骨架的制作和安装
根据施工条件及起重设备，挖孔灌注桩钢筋骨架可在孔外预扎后吊入孔内，也可在孔内邦扎，要严格控制同一截面的接头数量和焊接质量。
11、灌注混凝土
严格控制混凝土的坍落度，由于孔内设置钢筋骨架，宜为7-9厘米。
自由高度超过2米时，应设导管，导管应对准中心。
开始灌注时，孔底积水不宜超过5厘米。
孔内混凝土尽可能一次灌注完毕，若施工接缝不可避免时，应按一般混凝土施工接缝处理。
六、质量检查与验收
1、技术员严格控制孔径大小，不能小于设计孔径。
2、随时检测孔的竖直度。
3、严格控制护壁厚度。
4、经常检查桩孔的平面位置，如有偏差及时纠正。
七、人工挖孔桩安全管理：
人工挖孔桩在桥梁施工中属于高度危险的工种，它存在着较多的无可预知性。
那么，如何对人工挖孔桩施工进行安全管理。
这是每个施工管理者必须认真面对的课题。
针对我部以往人工挖孔桩基施工，现在对管理过程做个阶段性的小结。
项目部的安全管理步骤总体做到以下五个到位：
1、开工前准备工作到位：
（1）研究本工程地质勘查报告，并掌握第一手资料
（2）编制人工挖孔桩施工方案
（3）有预知性地制定安全防护措施
（4）其它部门通力合作，如机电设备，材料等。
2、新工人进场时，三级安全教育到位：
（1）由项目经理主持，对新进场工人进行对本工种具有针对性的三级安全教育，让每个工人掌握本工种的操作规程及安全注意事项，使工人明确“生产必须安全，安全促进生产”的基本原则。
（2）发安全知识测试考卷进行考核，确认安全教育效果，另外对特种作业人员进行特别培训，要求全部持证上岗。
3、班前安全技术交底到位：
（1）除了班组自行组织的班前安全活动外，负责该工种的工长（施工员）还用书面形式对班组进行具有针对性的安全技术交底，并履行签字手续。
（2）项目专职安全员总结教育和交底内容，再次详细讲解给班组的每个组员，要求做到人人会操作，人人都必须遵守安全纪律、国家有关政策法规和项目部安全管理制度。
4、施工过程中的监督、检查、再教育、考核工作到位：
（1）在施工过程中，安全员、工长起到监督作用，发现那里出现事故苗子，及时组织人员消除，并强调杜绝类似事件不再发生。
（2）在施工期间，除要求施工班组例行每天的班前自检外主要检查漏电保护器是否失灵，摇架架体与绳索、保险钩、制动开关是否破损或失控，潜水泵电机和电缆是否正常或破皮、断裂等）。
安全员还进行不定期复查并仔细观察井下作业情况，工长对作业小组的每米进深情况作好原始记录，发现事故隐患立即勒令班组进行定人、定期限、定措施整改，并落实其整改内容。
（3）对有些在施工过程中，安全意识淡化的工人进行再教育。
（4）在施工过程中对作业小组进行每天一考核，并实施奖罚制度，主要考核内容为：
（1）预防高处坠落；
（2）预防物体打击；（3）潜水泵抽水安全用电；（4）安全带、安全帽、安全绳、保险钩的正确使用；（5）施工机具的检查验收情况等。
5、班后总结和改进工作到位：
（1）通过每周的项目部安全例会对整体所做工作进行总结，吸取经验，明确责任目标，将事故隐患消除于无形。
（2）对工作中的不足之处进行改进，并采取有效措施进行补救，加大预防力度。
（3）集思广益，接纳各方面具有建设性的建议，并采取实际行动。
综上所述，我部所有人员全力以赴，制定安全适用安全管理方案及安全防护措施，对桩基安全事故坚决控制在0。
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