第二章　建筑业安全技术

第一节　基础工程安全技术

任何建筑物或构筑物，都是从土石方开始施工的。土石方工程一般包括场地平整、基坑（槽）、路基及一些特殊土工构筑物等的开挖、回填、压实等。

一、边坡稳定及支护安全技术规定

建筑业有两个重要的力学概念：一个是剪应力，即单位面积上所承受的剪力，其力的方向与受力面的法线方向正交；另一个是抗剪强度，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限。

基坑挖好后，其边坡失稳坍塌的实质是边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度。而土体中的抗剪强度是来源于土体内摩阻力和内聚力。因此，凡是能影响土体中剪应力、内摩阻力和内聚力的，都能影响边坡的稳定。其主要因素有四个。

一是土的类别。不同类别的土，其土体的内摩阻力和内聚力不同。

二是土的湿化程度。土内含水愈多，湿化程度愈高，使土壤颗粒之间产生润滑作用，内摩阻力和内聚力均降低。其土的抗剪强度降低，边坡容易失去稳定。同时含水量增加，使土的自重增加，裂缝中产生静水压力，增加了土体内剪应力。

三是气候的影响使土质松软。

四是基坑边坡上面附加荷载或外力松动影响，能使土体中剪应力大大增加，甚至超过土体的抗剪强度，使边坡失去稳定而塌方。

（一）基坑（槽）边坡的稳定性

为了防止塌方，保证施工安全，开挖土方深度超过一定限度时，边坡均应做成一定坡度。

土方边坡的坡度以其高度H与底宽度B之比表示，如图2-1、图2-2所示，即土方边坡坡度=H/B=1/（B/H）=1∶m。

土方边坡的大小与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、排水情况、附近堆积荷载等有关。开挖的深度愈深，留置时间越长，边坡应设计得平缓一些，反之则可陡一些，用井点降水时边坡可陡一些。边坡可做成斜坡式，如图2-1所示；根据施工需要也可做成踏步式，如图2-2所示。

1.基坑（槽）边坡的规定

当地质情况良好、土质均匀、地下水位低于基坑（槽）底面标高时，不加支撑的边坡最陡坡应符合表2-1的规定。

2.基坑（槽）无边坡垂直挖深高度规定

（1）无地下水或地下水低于基坑（槽）底面且土质均匀时，立壁不加支撑的垂直挖深不宜超过表2-2的规定尺寸。

（2）天然冻结的速度和深度，能确保施工挖方的安全，在深度为4m以内的基坑（槽）开挖时，允许采用天然冻结法垂直开挖而不设支撑。但在干燥的砂土中应严禁采用冻结法施工。

（二）滑坡与边坡塌方的分析处理

1.滑坡的产生和防止

（1）滑坡的产生

①震动的影响，如工程中采用大爆破而触发滑坡。

②水的作用，多数滑坡的发生都是与水的参数有关，水的作用能增大土体重量，降低土的抗剪强度和内聚力，产生静水和动水压力，因此，滑坡多发生在雨季。

③土体（或岩体）本身层理发达，破碎严重，或内部夹有软泥或软弱层受水浸或震动滑坡。

④土层下岩层或夹层倾斜度较大，上表面堆土或堆材料较多，增加了土体重量，致使土体与夹层间，土体与岩石之间的抗剪强度降低而引起滑坡。

⑤不合理的开挖或加载荷，如在开挖坡脚或在山坡上加载荷过大，破坏原有的平衡而产生滑坡。

⑥如路堤、土坝筑于尚未稳定的滑坡体上，或是易滑动的土层上，使重心改变产生滑坡。

（2）滑坡的防止

①使边坡有足够的坡度，并应尽量将土坡削成较平缓的坡度或做成台阶形，使中间具有数个平台以增加稳定。土质不同时，可按不同土质削成不同坡度，一般可使坡度角小于土的内摩擦角。

②排水：

a.将滑坡范围以外的地表水设置多道环形截水沟，使水不流入滑坡区域以内。

b.为迅速排出在滑坡范围以内的地表水和减少下渗，应修设排水系统缩短地表水流经的距离，主沟与滑坡方向一致，并铺砌防渗层，支沟一般与滑坡方向成；30°～45°角。

c.妥善处理生产、生活、施工用水，严防水的浸入。

d.对于滑坡体内的地下水，则应采取疏干和引出的原则，可在坡体内修筑地下渗沟，沟底应在滑动面以下，主沟应与滑坡方向一致。

③对于施工地段或危及建筑安全的地段设置抗滑结构，如抗滑柱、抗滑挡墙、锚杆挡墙等。这些结构物的基础底必须设置在滑动面以下的稳定土层或基岩中。

④将不稳定的陡坡部分削去，以减轻滑坡体重量，减少滑坡体的下滑力，达到滑体的静力平衡。

⑤严禁随意切割滑坡体的坡脚，同时也切忌在坡体被动区挖土。

2.边坡塌方的发生和防止

（1）边坡塌方的发生

①由于边坡太陡，土体本身的稳定性不够而发生塌方。

②气候干燥，基坑暴露时间长，使土质松软或黏土中的夹层因浸水而产生润滑作用，以及饱和的细砂、粉砂因受震动而液化等原因引起土体内抗剪强度降低而发生塌方。

③边坡顶面附近有动荷载，或下雨使土体的含水量增加，导致土体的自重增加和水在土中渗流产生一定的动水压力，以及土体裂缝中的水产生静水压力等原因，引起土体剪应力的增加而产生塌方。

（2）边坡塌方的防止

①开挖基坑（槽）时，若因场地限制不能放坡或放坡后所增加的土方量太大，为防止边坡塌方，可采用设置挡土支撑的方法。

②严格控制坡顶护道内的静荷载或较大的动荷载。

③防止地表水流入坑槽内和渗入土坡体。

④对开挖深度大、施工时间长、坑边要停放机械等，应按规定的允许坡度适当的放平缓些，当基坑（槽）附近有主要建筑物时，基坑边坡的最大坡度为（1∶1）～（1∶1.5）。

（三）基坑及管沟常用支护方法

在基坑或沟槽开挖时，常因受场地的限制不能放坡，或放坡后增加土方量很大，可设支撑，既可保证施工需要，又可保证安全。选择支撑结构见表2-3。

下面介绍常用的一些基坑与管沟的支撑方法。为了标注简便，将标注名称在图中全部以数字替代，其含意如下：

1——水平挡土板；

2——垂直挡土板；

3——竖枋木；

4——横枋木；

5——撑木；

6——工具式横撑；

7——木楔；

8——柱桩；

9——锚桩；

10——拉杆；

11——斜撑；

12——撑桩；

13——回填土；

14——装土草袋；

15——地下室梁板；

16——土层锚杆；

17——混凝土护壁；

18——钻孔灌注钢筋混凝土桩；

19——钢板桩；

20——钢横撑；

21——钢撑；

22——钢筋混凝土地下连续墙。

1.间断式水平支撑

间断式水平支撑能保持直立壁的干土或天然湿度的黏土类土，深度在2m以内时使用这种方法。其支撑方法是两侧挡土板水平放置，用撑木将木楔顶紧，挖一层土支顶一层（图2-3）。

2.断续式水平支撑

挖掘湿度小的黏性土及挖土深度小于3m时使用这种方法。其支撑方法是：挡土板水平放置，中间留出间隔，然后两侧同时对称竖立枋木，再用工具式横撑上下顶紧（图2-4）。

3.连续式水平支撑

挖掘较潮湿的或散粒的土及挖土深度小于5m时使用这种方法。其支撑方法是：挡土板水平放置，相互靠紧，不留间隔，然后两侧同时对称立上竖枋木，上下各顶一根撑木，端头加木楔顶紧（图2-5）。

4.连续式垂直支撑

挖掘松散的或湿度很高的土（挖土深度不限）使用这种方法。支撑方法是：挡土板垂直放置，然后每侧上下各水平放置枋木一根，用撑木顶紧，再用木楔顶紧（图2-6）。

5.锚拉支撑

开挖较大基坑或使用较大型的机械挖土，而不能安装横撑时使用这种方法。其支撑方法是：挡土板水平顶在柱桩的内侧，柱桩一端打入土中，另一端用拉杆与远处锚桩拉紧，挡土板内侧回填土（图2-7）。

6.斜柱支撑

开挖较大基坑或使用较大型的机械挖土，而不能采用锚拉支撑时使用这种方法。其支撑方法是：挡土板水平顶在柱桩的内侧，柱桩外侧由斜撑支牢，斜撑的底端只顶在撑桩上，然后在挡土板内侧回填土（图2-8）。

7.短柱横隔支撑

开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不足时使用这种方法。其支撑方法是：打入小短木桩，一半露出地面，一半打入地下，地上部分背面钉上横板，在背面填土（图2-9）。

8.临时挡土墙支撑

开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不足时使用这种方法。其支撑方法是：沿坡脚用砖、石叠砌成或用草袋装土叠砌，使坡脚保持稳定（图2-10）。

9.混凝土或钢筋混凝土支护

天然湿度的黏土类土中，地下水较少，地面荷载较大，深度6～30m的圆形结构护壁或人工挖孔桩护壁用这种方法。其支撑方法是：每挖深1m，支模板，绑钢筋，浇一节混凝土护壁，再挖深1m，拆上节模板，支下节，再浇下节混凝土，循环作业直至设计深度，浇灌口用砂浆堵塞（图2-11）。

10.钢构架支护

在软弱土层开挖较大、较深基坑，而不能用一般支护方法时使用这种方法。其支撑方法是：在开挖的基槽周围打板桩，在桩位置上打入暂设的钢柱，在基坑中挖土，每下挖3～4m，装上一层幅度很宽的构架式横撑，挖土在钢构架网格中进行（图2-12）。

11.地下连续墙支护

开挖较大、较深基坑，周围有建筑物、公路的基坑，作为复合结构的一部分，或用于高层建筑的逆做法施工，作为结构的地下室外墙时使用这种方法。其支撑方法是：在开挖的基槽周围，先建造地下连续墙，待混凝土达到强度后，在连续墙中间用机械或人工挖土，直到要求深度。对跨度、深度不大时，连续墙刚度能满足要求，可不设内撑。用于高层建筑地下室逆做法施工，挖一层，把下一层梁板、柱浇筑完成，以此作为连续墙的水平框架支撑，如此循环作业，直到地下室的底层全部挖完土，浇灌完成（图2-13）。

12.地下连续墙锚杆支护

开挖较大、较深的大型基坑（>10m），周围有高层建筑，不允许支护有较大变形，采用机械挖土，不允许内部设支撑时使用这种方法。其支撑方法是：在开挖基坑的周围，先建造地下连续墙，在墙中间用机械开挖土方，至锚杆部位，用锚杆钻机在要求位置锚孔，放入锚杆，进行灌浆，待达到设计强度，装上锚具，然后继续下挖至设计深度，如设有2～3层锚杆，每挖一层装一次锚杆，采用快凝砂浆灌浆（图2-14）。

13.挡土护坡桩支撑

开挖较大、较深基坑（>6m），邻近有建筑物，不允许支撑有较大变形时使用这种方法。其支撑方法是：在开挖基坑的周围钻孔，现场灌注钢筋混凝土桩，待达到强度，在中间用机械或人工挖土，下挖1m左右，装上横撑，在桩背面已挖沟槽内拉上锚杆，并将其固定，已预先灌注的锚桩上拉紧，然后继续挖土至设计深度。在桩中间土方挖成向外拱形，使其起土拱作用。如邻近有建筑物，不能设置拉杆，则采取加密桩距或加大桩径处理（图2-15）。

14.挡土护坡桩与锚杆结合支撑

大型较深基坑开挖，邻近有高层建筑，不允许支护有较大变形时采用这种方法。支撑方法是：在开挖基坑的周围钻孔，浇灌钢筋混凝土灌注桩，达到强度后，在桩中间沿桩垂直挖土，挖到一点深度，安上横撑，每隔一定距离向桩背面斜下方用锚杆钻机打孔，在孔内放钢筋锚杆，用混凝土压力灌浆，达到强度后，拉紧固定，在桩中间进行挖土直至设计深度，如设二层锚杆，可挖一层土，装设一次锚杆（图2-16）。

（四）基槽（坑）壁支护工程施工安全要点

（1）一般坑壁支护都应进行设计计算，并绘制施工详图，比较浅的基坑（槽），若确有成熟可靠的经验，可根据经验绘制简明的施工图，在运用已有经验时，一定要考虑土壁土的类别、深度、干湿程度、槽边荷载以及支撑材料和做法是否和经验做法相同或近似，不能生搬硬套已有的经验。

（2）挡土桩预埋深的拉锚，应用挖沟方式埋设，沟宽尽可能小，不能采取全部开挖回填方式，扰动土体固结状态。拉锚安装后应按设计要求预拉应力进行预拉紧。

（3）施工中经常检查支撑和观测邻近建筑物稳定与变形情况。如发现支撑有松动、变形、位移等现象，应及时采取加固措施。

（4）坑壁支撑选用木材时，要选坚实、无枯节、无穿心裂折的松木或杉木，不宜用杂木。木支撑要随挖随撑，并严密顶紧牢固，不能整个挖好后再支撑。

（5）锚杆的锚固段应埋在稳定性较好的土层中，并用水泥砂浆灌注密实，锚固段长度由计算或试验确定，不得锚固在松软土中。

（6）支撑的拆除应按回填顺序依次进行，多层支撑应自下而上逐层拆除，拆除一层，经回填夯实后，再拆除上层。拆除支撑时应注意防止附近建筑物或构筑物产生下沉或裂缝，必要时采取加固措施。

（7）护坡桩施工的安全技术。

①打桩前，对邻近施工范围内的已有建筑物、驳岸、地下管线等，必须认真检查，针对具体情况采取有效加固或隔震措施。对危险而又无法加固的建筑，在征得有关方面同意后拆除，以确保施工安全和邻近建筑物及人身的安全。

机器进场要注意危桥、陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等。打桩场地必须平整夯实，必要时宜铺设道砟，经压路机碾压密实，场地周围应挖排水沟以利排水。在打桩过程中，遇有地坪隆起或下陷时，应随时对机器及路轨进行调平和整平。

②钻孔灌注桩施工，成孔钻机操作时，应注意将钻机固定平整，防止钻架突然倾倒或钻具突然下落而造成事故。已钻成的孔在尚未灌混凝土前，必须用盖板封严。

二、防排水工程安全技术规定

（一）降低地下水位

降低地下水位是基坑工程施工技术中一项非常重要的技术措施。降低地下水位的目的：一是为了疏干坑内土体，改善土方施工条件；二是可固结基坑底土体，有利于提高支护结构的安全度。根据施工及测试结果表明，降水效果好的基坑，其土的黏聚力和内摩擦角值可提高25%～30%。

1.基坑降水的一般原则

（1）黏性土地基中，基坑开挖深度小于3m时，可采用重力排水，开挖深度超过3m时，宜采用点井降水。

（2）砂性土地基中，基坑开挖深度超过2.5m，宜采用点井降水。

（3）降水深度超过6m时，宜采用多级真空点井或喷射点井降水，也可采用深井点井降水，或在深井点井中加设真空泵的综合降水方法。

（4）放坡开挖或无隔水帷幕围护的基坑，降水点井宜设置在基坑外；有隔水帷幕围护的基坑，降水点井宜设置在基坑内。降水深度应不大于隔水帷幕的设置深度。

（5）基坑内降水，其降水深度应在基坑底以下0.5～1.0m之间，且宜设置在透水性较好的土层中。

（6）井点降水应确保砂滤层施工质量，以保证抽水效果，且做到出水常清。

（7）坑外降水，为减少点井降水对周围环境的影响，可在降水管与受保护对象之间设置回灌井点或回灌砂井、砂沟。

2.主要降水方法

（1）真空点井降水。真空点井是将直径较细的点井管沉入坑底的蓄水层内，井点管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备的工作所产生的真空作用，将地下水从井点管内不断抽水，使原有的地下水位降低到坑底以下。真空点井降水深度一般可达7m。

常用真空点井的成孔孔径应根据土质条件和成孔深度确定，孔径常用ϕ250～300mm，间距1.2～2.0m。冲孔深度应超过滤管管底0.5m。

（2）喷射点井降水。喷射点井由喷射井管、高压水泵和管线系统组成，其降水深度一般为8～20m。

（3）深井点井降水。深井点井若利用真空原理，综合形成真空深井点井，则其降水效果更佳。自控真空深井点井就是当深井打设安装完毕后，由改造后的真空泵对全封闭的管井点井施加真空，以加快孔内透水速度。当水位达到设定的水位控制电极处时，水泵自停，如此反复，以达到降水的目的。

深井点井的降水深度大于10m。深井点井的间距为14～18m，深井泵吸水口宜高于井底1.0m以上。

3.降水过程中应注意的问题

（1）土方开挖前，必须保证一定的预抽水时间，一般真空点井不少于7～10d，喷射点井或真空深井点井不少于20d。

（2）点井降水设备的排水口应与坑边保持一定距离，防止排出的水回渗入坑内。

（3）降水过程必须与坑外水位观测密切配合，注意，在降水时可能由于隔水帷幕渗漏影响周围环境。

（4）坑外降水，为减少点井降水对周围环境的影响，应采取在降水管与受保护对象之间设置回灌井点或回灌砂井、砂沟等措施。

（5）拔除井点管后的孔洞，应立即用砂土（或其他代用材料）填实。对于穿过不透水层进入承压含水层的井管，拔除后应用黏土球填衬封死，杜绝井管位置发生管涌。

（二）基坑工程土方开挖

基坑土方开挖是基础工程中的重要分项工程，也是基坑工程设计的主要内容之一。当有支护结构时，一般情况下，支护结构设计先行完成，而对土方开挖方案提出一些限制条件。也有些情况，土方开挖方案会影响支护结构设计的工况，是支护结构设计应考虑的条件。但无论何种情况，一旦支护结构设计确定并已施工，土方开挖必须符合支护结构设计的工况要求。

1.放坡开挖

（1）开挖深度不超过4.0m的基坑，当场地条件允许，并经验算能保证土坡稳定性时，可采用放坡开挖。

（2）开挖深度超过4.0m的基坑，有条件采用放坡开挖时，宜设置多级平台分层开挖，每级平台的宽度不宜小于1.5m。

（3）放坡开挖的基坑，还应符合下列要求。

①坡顶或坑边不宜堆土或堆载，遇有不可避免的附加荷载时，稳定性验算应计入附加荷载的影响。

②基坑边坡必须经过验算，保证边坡稳定。

③土方开挖应在降水达到要求后，采用分层开挖的方法施工，分层厚度不宜超过2.5m。

④土质较差且施工期较长的基坑，边坡宜采用钢丝网水泥或其他材料进行护坡。

⑤放坡开挖应采取有效措施降低坑内水位和排除地表水，严禁地表水或基坑排出的水倒流或渗入基坑。

2.有支护结构的基坑开挖

（1）土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。

（2）除设计允许外，挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作。

（3）采用机械挖土方式时，严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、井点管、围护墙和工程桩。

（4）应尽量缩短基坑无支撑暴露时间。对一、二级基坑，每一工况下挖至设计标高后，钢支撑的安装周期不宜超过一昼夜，钢筋混凝土支撑的完成时间不宜超过两昼夜。

（5）采用机械挖土，坑底应保留200～300mm厚基土，用人工挖除整平，并防止坑底土体扰动。

（6）对面积较大的一级基坑，土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法，土方挖至设计标高后，立即浇筑垫层。

（7）基坑中有局部加深的电梯井、水池等，土方开挖前应对其边坡做必要的加固处理。

3.基坑开挖的安全措施

（1）在施工组织设计中，要有单项土方工程施工方案，对施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护应根据有关规范要求进行设计，边坡支护要有设计计算书。

（2）人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2.5m；多台机械开挖时，挖土机的间距应大于10m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。

（3）挖土方前对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。

（4）深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

（5）运土道路的坡度、转弯半径要符合有关安全规定。

（6）施工机械进场前必须经过验收，合格后方能使用。

（7）机械挖土，应严格控制开挖面坡度和分层厚度，防止边坡和挖土机下的土体滑动。挖土机作业半径内不得有人进入。司机必须持证作业。

（8）弃土应及时运出，如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡脚至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定，在边坡支护设计时应考虑堆土附加的侧压力。

（9）为防止基坑底的土被扰动，基坑挖好后要尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工。如不能立即进行下一道工序，要预留15～30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。

（三）基础施工的其他安全问题

1.基坑周边的安全

基坑周边安全除支护结构设计时应充分考虑外，施工中也要特别注意。尤其是工程处于闹市中心的较多，且房地产开发商追求较高的效益，尽量利用建设基地开发地下空间，使基坑周边留给施工用的空地较少，建筑材料（如钢筋等）的进场堆放非常困难，这时更要特别注意基坑周边的堆载，千万不能超过基坑工程设计时所考虑的允许附加荷载，大型机械设备若要行至坑边或停放在坑边，必须征得基坑工程设计者的同意，否则是不允许的。

深度超过2m的基坑周边还应设置不低于1.2m高的固定防护栏杆（图2-17）。

2.行人支撑上的护栏

由于工程建设规模越来越大，基坑面积也越来越大。为图方便，不少操作者或行人往往在支撑上行走。若支撑上无任何措施，容易发生事故。因此，应合理选择部分支撑，采取一定的防护措施，作为坑内架空便道。其他支撑上一律不得行人，并采取措施将其封堵。

3.基坑内扶梯的合理设置

为方便施工，保证施工人员的安全，有利于特殊情况下采取应急措施，基坑内必须合理设置上、下行人扶梯或其他形式的通道，其平面应考虑不同位置的作业人员上下方便。扶梯结构应尽可能是平稳的踏步式，这种形式有利于作业人员随身携带工具或少量材料。

4.大体积混凝土施工措施中的防火安全

由于高层或超高层建筑基础底板厚度多数大于1.0m，使基础底板多属于大体积混凝土施工。为避免大体积混凝土产生温差裂缝，在所采取的技术措施中，有一项措施就是用蓄热法来使混凝土表面与中心的温差控制在25℃范围内，也就是通常采用的混凝土表面先铺盖一层塑料薄膜，再覆盖2～3层干草包。因此，要特别注意对大面积干草包的防火工作，不得用碘钨灯烘烤混凝土表面，同时周围严禁烟火，并配备一定数量的灭火器材。

5.钢筋混凝土支撑爆破时的安全措施

在基坑工程支护结构设计中，不少设计采用钢筋混凝土支撑。钢筋混凝土支撑固然有它的不少优越性，但它的最大缺点是形成有效受力体系速度较慢及拆除时费时费工。因而在不少工程中，钢筋混凝土支撑采用爆破的方法拆除。钢筋混凝土支撑的爆破施工必须由取得消防主管部门批准资质的企业承担，其爆破拆除方案必须经消防主管部门的审批。爆破施工除按有关规范执行外，施工现场必须采取一定的防护措施，这些措施主要有以下几种。

（1）支撑量大时，要合理分块分批施爆，以减少一次爆破时使用的药量，减小噪声和振动。

（2）在所要爆破的支撑范围内搭设防护棚。

（3）在所要爆破的支撑三面覆盖几层湿草包或湿麻袋。

（4）必要时在基坑周边搭设防护挡板。

（5）选择适当的爆破时间，减轻其噪声对周围居民或过往行人的影响。

三、基桩工程安全技术规定

各种大直径灌注桩工程的施工，为了确保安全，首先应考虑机械成孔。如果受客观条件限制，无法采用机械钻孔，必须用人工挖孔或机械钻孔后人工扩孔时，应由建设单位、施工单位和钻孔单位共同向上级主管领导办理申请人工挖孔施工手段，或者按地方政府主管部门对此所做有关规定执行。并编制人工挖孔桩的单项工程施工方案及安全技术措施，报经主管部门批准后方可施工。

大直径人工挖孔桩，一般用作桥墩下的桩基，高层建筑的地基，施工周围遇有建筑物时，作挡土支撑等。人工大直径挖孔桩适用于地下水较少的黏土、亚黏土、含少量砂卵石和姜固石的黏土层中，特别适用于黄土层中使用。对流沙、软土、地下水位较高、涌水量大的土层不宜采用。

（一）一般构造

桩的一般构造形式如图2-18所示。桩直径由ϕ800～2000mm，最大直径可达ϕ3500mm。底部采取不扩底和扩底两种方式，扩底直径为1.3～3.0d，最大扩底直径可达4500mm，扩底变径尺寸按（d1-d）/2，h=1∶4，h1≥（d1-d）/4进行控制，桩底应支撑在可靠的持力层上，配筋由计算确定，桩间净距按各地主管部门规定实行，一般桩净距不宜小于3倍桩直径。

（二）施工程序

（1）场地平整后放线，地面设十字控制网、基准点，以控制桩位和水平标高。

（2）依据控制网定桩位开挖线，挖第一节桩孔土方。

（3）第一节桩土方挖好后绑护壁钢筋，支安护壁模板，浇筑第一节混凝土护壁，然后在护壁上二次投设标高及桩位的十字轴线。

（4）安装活动井盖，设置垂直运输架，安装电动葫芦（卷扬机）、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等。

（5）开挖第二节桩身土方，清理桩孔四壁，校核桩孔垂直度、直径和中心轴线，拆上节模板支第二节模板，浇筑第二节混凝土护壁。如此重复第二节挖土、绑护壁钢筋、支模、浇筑混凝土工序循环作业直至桩设计深度。

（6）检查持力层后进行扩底，对桩孔直径、深度、持力层进行全面检查验收，清理虚土，排除孔底积水，吊放桩身钢筋笼就位，浇筑桩身混凝土。

（三）孔壁支护

为了确保孔内挖土操作安全，防止土壁坍塌，一般挖孔每挖1m深要对孔壁支护一次，支护常采用现浇混凝土护壁，抹钢筋网水泥砂浆或用工具式钢筋护笼。由于现浇钢筋混凝土护壁整体性好，能与土壁结合，受力均匀，安全可靠，因此广泛采用。对于桩径小，深度不大，土质较好且无地下滞水的桩孔可用抹钢筋网水泥砂浆或工具式钢筋防护笼。

混凝土护壁分段高度由土质情况确定一次挖土深度，一般为0.9～1m，但土质不好也可一次挖0.5m。护壁混凝土厚度可参见表2-4。

护壁混凝土强度等级采用C25或C30，为了避免在挖土时护壁向下位移，特别是孔底扩孔时更可能发生位移，宜在每节护壁接头处加4根ϕ12短钢筋（在接头处上下各埋250mm长），在扩孔处拉筋加倍。根据土质情况和挖孔深度护壁内可适当配筋，特别是当孔壁四周土质不同，且一侧有滞水时，护壁混凝土可能承受拉力，更应适当配筋。

第一护壁在地面处，做一个宽400mm的井壁圈，以保护井口。抹钢筋网水泥砂浆护壁，一般用ϕ6钢筋，做成圆圈，每隔100～200mm放一个，并配构造竖筋连接，然后抹30mm厚1∶3的水泥砂浆。

（四）挖孔方法

（1）采用人工从上到下逐层用镐、锹进行挖土，挖土顺序是：先挖中间后挖周边，并按设计桩径加2倍护壁厚度控制截面，尺寸的允许误差不超过30mm。

（2）扩底部分应先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。

（3）弃土装入活底吊桶内，垂直运输，由孔上口安装的支架、工字轨道、电葫芦或搭三脚架，用10～20kN慢速卷扬机提升解决。若桩孔较浅时，也可用木吊架或木辘轳用粗麻绳提升。土吊到地面上后用机动翻斗车或手推车运出。同时应在孔口设水平移动式活动安全盖板，当土吊桶提升到离地面约1.8m时，推动活动盖板关闭孔口，将手推车推至盖板上使吊桶中的土卸于车中推走，再开盖板放下吊桶装土。严防土块、操作人员掉入孔内伤人。采用电动葫芦提升吊桶时，桩孔四周应设安全栏杆。

（4）直径大于1.2m以上的桩孔开挖时，应设护壁，挖一节浇一节混凝土护壁，以保证孔壁稳定和操作安全。对直径较小不设护壁的桩孔，应采用钢筋护笼壁，随挖随设，并用ϕ6mm钢筋按桩孔直径作圆形钢筋圈，随挖桩孔随将钢筋圈以间距100mm一道固定在孔壁上，并用1∶2快硬早强水泥砂浆抹孔壁，厚度约30mm，形成钢筋网护壁，以确保人身安全。

（5）孔内严禁放炮，以防震动土壁造成事故，或震裂护壁造成事故。

（6）人员上下可利用吊桶，但要配滑车、粗绳或绳梯，以供停电时应急使用。

（7）挖孔时要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。对于地下水要采取随挖随用吊桶（用土堵缝隙）将泥水吊出。若有大量渗水，可在一侧挖集水坑用高扬程潜水泵排出桩孔外。

（8）挖土时的中心线控制，应在安装提升设备时，使吊桶和钢丝绳中心与桩中心一致，以作挖土时粗略控制中心线用。

（9）多桩孔开挖时，应采用间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移。

（10）对桩的垂直度和直径，应每段检查，发现偏差，应随时纠正，支护壁模板。前应做好记录。桩底持力层应符合设计要求，清除底部浮土后，应逐根进行隐蔽验收并做好检查记录。

（11）已扩底的桩，要尽快浇筑桩身混凝土，不能很快浇灌的，应暂不扩底，以防引起塌方。

（五）安全技术与管理

1.人工挖孔桩开工前的准备工作

（1）平整场地，做到场地平整不积水，并做到水通、电通、道路通。调查了解施工现场的地上、地下障碍物，如地下电缆、上下水管道、旧墙基、旧人防工程等的分布情况，并针对情况提出预防事故的方案。

（2）必须有完整的桩设计图纸、说明及施工要求资料，以及完整的地质勘察报告书，掌握施工区域各层土的物理力学性质，桩持力层的岩性特征及埋深、地下水埋深和分布情况。

（3）熟悉了解现场情况、设计图纸及承包合同的要求之后，编制人工挖孔桩施工方案，其施工方案首先要保证安全施工，要有全面的安全技术措施。要办好施工开工证书。

（4）施工现场的周围设围布或栏杆与外界隔开，不允许非工作人员入内。

（5）按施工方案要求配备齐挖孔施工机具、模板、通风机、水泵、照明和动力电器以及土建钢筋混凝土工程的施工机具等。

2.施工组织与管理

（1）成立专门的施工指挥组，由土建工程负责人与挖孔专业技术人员共同负责指挥施工，管理生产与安全技术工作。

（2）施工方案中制定的安全技术措施，以及有关的安全技术规范、规程的要求，开工前由施工指挥组向全体操作人员、管理人员进行安全技术交底。现场设专职安全员负责现场安全检查与监督工作。

（3）挖孔桩工程现场负责人，必须熟练掌握人工挖孔的施工方法、法规、操作规程、安全生产技术知识，指导和监督工人进行安全生产。

（4）人工挖孔桩施工宜建立专业施工队伍。参加挖孔作业的工人，事先必须检查身体，凡患精神病、高血压、心脏病、癫痫病及聋哑人等不能参加作业。

（5）现场设专人做好挖桩施工记录。

3.施工注意事项

（1）非机电人员不允许操作机电设备。如翻斗车、搅拌机、电焊机和电葫芦等应由专人负责操作。

（2）每天上班前及施工过程中，应随时注意检查辘轳轴、支腿、绳、挂钩、保险装置和吊桶等设备的完好程度，发现有破损现象时，应及时修复或更换。

（3）现场施工人员必须戴安全帽，井下人员工作时，井上配合人员不能擅离职守。孔口1m范围内不得有任何杂物，堆土应离孔口1.5m以外。

（4）井孔上、下应设可靠的通话联系，如对讲机等。

（5）挖孔作业进行中，当人员下班休息时，必须盖好孔口，或设800mm高以上的护身栏。

（6）正在开孔的井孔，每天上班工作前，应对井壁、混凝土支护以及井孔中的气孔等进行检查，发现异常情况，应采取安全措施后，方可继续施工。

（7）井底需抽水时，应在挖孔作业人员上地面以后再进行。

（8）夜间一般禁止挖孔作业，如遇特殊情况需要夜班作业时，必须经现场负责人员同意，并必须有领导和安全人员在现场指挥和进行安全检查与监督。

（9）井下作业人员连续工作时间不宜超过4h，应勤轮换井下作业人员。

（10）井孔保护有以下要求。

①雨季施工，应设砖砌井口保护圈，高出地面150mm，以防地面水流入。

②最上一节混凝土护壁，在井口处混凝土应出400mm宽的沿，厚度同护壁，以便保护井口。

（11）照明、通风要求如下。

①井孔内一律采用12V低压，100W防水带罩灯泡照明，并用防水电缆目引下。井上现场用24V低压照明，现场用电均应安装漏电保护装置。

②挖井4m以下时，需用可燃气体测定仪检查孔内作业面是否有沼气，若发现有沼气应妥善处理后方可作业。

③下井之前，应对井孔内气体进行抽样检查，发现有毒气体含量超过允许值，应将毒气清除后，并不致再产生毒气时，方可下井工作。

④上班前，先用鼓风机向孔底送风，必要时应送氧气，然后再下井作业。在其他有毒物质存放区施工时，应先检查有毒物质对人体的伤害程度，再确定是否采用人工挖孔方法。