论文部分内容阅读
摘要：人工挖孔桩施工不需要大型机械设备，操作工艺简单， 还可多桩同时进行施工，速度相对较快，节省设备投资，降低工程造价,而且单桩承载力高，可直接检查桩外形尺寸和持力层情况，受力性能可靠，抗震能力强,因而在铁路桥梁施工中得到许多设计单位、施工单位的认可,是一种经济适用的施工方式。
关键词：挖孔桩 ； 人工施工；质量； 安全
Abstract：Construction of manual hole digging pile without the need for large mechanical equipment, the operation process is simple, can also be multiple pile and construction, relatively fast speed, saving equipment investment, reduce the construction cost, and high bearing capacity of single pile, pile can directly check size and bearing stratum stress situation, reliable performance, strong seismic ability, therefore in the construction of railway bridge are many of the design units, construction units of the recognition, is an economic and suitable construction method.
Key words：Hole digging pile；Artificial construction；Quality；Safety
中圖分类号：F253.3 文献标识码： A 文章编号：
前言
本人在准朔铁路二标段施工中就是用这种施工方法取得了很大的成效。2009年是准朔铁路施工的第一年，各施工队都在紧张有序的组织施工，准朔铁路桥梁基础所处位置地势起伏，沟壑相间，人工挖孔桩是最经济最实用的施工工艺。
一、人工挖孔桩施工适用范围
人工挖孔桩适用于桩直径800㎜以上，无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土采用，特别适于黄土层采用，深度一般20米左右，可用于高层建筑、公共建筑、桥梁工程及既有线路基边坡防护工程，对有流沙，地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。
二、工艺流程
三、操作工艺
1、放线、定桩位及高程：依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后方可开挖。
2、开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层开挖，先挖中间部分的土方，然后向周边扩挖，有效控制桩孔的截面尺寸，每节的开挖高度应根据土质和设计而定，一般以0.5—1.0米为宜。
3、浇筑第一节护壁砼：第一节护壁施工应在孔口位置设置锁口，防止下一节开挖时护壁下沉，锁口混凝土应高出原地面30cm，以防止地表水流入孔内。护壁模板支好后应立即浇注护壁砼，人工浇筑，人工捣实，砼强度到达1.2Mpa即可拆模，护壁砼应根据气候条件，一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。
4、检查桩位（中心）轴线、标高：在地面上设十字控制网、基准点，将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊线锤作中心控制，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深。
5、架设垂直运输架：第一节桩孔护壁浇筑完成后，即可在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。
6、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等：安装提升设备时，尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心，桩口上设围护栏，当桩孔深大于8米时，应向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应，桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时，应掩盖好安全盖板，防止杂物掉下伤人，吊运土时，再打开安全盖板。
7、开挖第二节桩孔土方：从第二节开始利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，吊桶离开孔上方1.5米时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人，吊桶卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土，桩孔挖至规定深度后，用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。
8、先拆第一节、支第二节护壁模板、放附加钢筋：护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用，模板上口留出高度为100㎜的砼浇筑口。
9、浇筑第二节护壁砼：砼用吊桶运送，人工浇筑，人工插捣密实。
10、检查桩位（中心）轴线、标高：每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线锤测量，以半径尺竿检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐节进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
11、逐层往下循环作业：将桩孔挖至设计深度，检查土质情况，桩底应支承在设计规定的持力层上。
12、桩孔底清理：开挖至设计标高并经设计地质工程师确认地质是否与设计地层相符后，清理完孔底杂物及松散物质。
13、检查验收：成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收，合格后做好施工记录。
14、吊放钢筋笼：钢筋笼按设计制作、运输、吊装，应防止扭转变形，根据规定加焊内固定筋，钢筋笼放入前，应绑好砂浆垫块，吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。
15、浇筑桩身砼：混凝土浇筑前再次清除孔底积水或松散物质，用导管向孔底浇筑砼，导管末端离孔底高度不大于2米，浇筑砼时应连续进行，分层浇捣密实，砼浇筑12H后进行浸水养护。
16、砼浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。四、人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理
1、地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂现象。
1.1地下水量不大时
可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。
1.2水量较大时
当用施工的桩孔自身水泵抽水不利，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。
1.3对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。
1.4抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。
2、流砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。
2.1流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。
2.2流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。
3、淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。
4、桩身混凝土的浇筑
4.1消除水的影响
4.1.1孔底积水
浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土的均匀性、密实性，因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。
浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。
如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。
4.1.2孔壁渗水
对孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度，可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。
4.2保证桩身混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
5、合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。
五、质量控制
1、桩位定位控制：依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后。用竹片、ф6或ф8钢筋在石灰线四周外边埋设四个桩心控制点，便于在安装第一节桩孔护壁模板时校正模板位置。
2、嚴格控制桩孔垂直度、中心位置，每节桩孔护壁做好后，必须将桩位轴线和标高测设在护壁上口然后用十字线对中，吊线锤向井底投设，以半径尺杆检查孔壁垂直平整度，井深以基准点为依据逐根引测。
3、桩终孔要保证设计桩长和入岩深度，桩孔挖至设计深度后，必须检查土质情况，桩底必须支承在设计规定的持力层上。
4、桩身砼要分层连续浇筑，分层浇捣，每次浇筑高度不得超过1.5米，每层浇捣厚度不得超过0.5米，出料口到砼浇筑面高度大于2米时，必须使用溜槽或串桶，防止砼发生离析，砼坍落度宜控制在70--90㎜，在距桩孔口6米以下时，人工浇捣较困难，可以采用在砼中掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，使砼坍落度增至150--180㎜，利用砼大坍落度下落时冲击力使砼自身密实，在距孔口6米以内时，砼分层浇筑，使用插入式振动器分层振捣密实，直至桩顶。
六、人工挖孔桩施工的安全
6.1人工挖孔桩施工的安全难点
人工挖孔是用人工自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层由锤、钎破碎，弃土装入活底吊桶或箩筐内，垂直运输。在孔口安装支架，用1～2t慢速卷扬机提升，吊出地面后，再用其他运输工具运出。这个看似简单的作业过程，充满着高危险性。
6.1.1作业空间窄小
孔底挖孔作业人员始终处在吊物下面作业，孔底空间有限，极易受到物体打击；挖孔作业人员上下桩孔容易失稳发生坠落。
6.1.2作业环境复杂 人工挖孔灌筑桩直径一般在800cm以上，深度在20m左右，最深可达40m。可遇到无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层、黄土层，也会遇到地下水位较高、涌水量大的冲击地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层。挖孔过程中有时会突然出现涌水和涌泥。随着孔深的增加还会出现缺氧或严重缺氧，有时还会遇到致命的有毒有害气体。 6.1.3施工机具简单，但种类繁多，易造成伤害
施工提升机具包括：1t-2t卷扬机配三木塔或1t以上的单轨链条式电动葫芦配提升金属架与轨道，活底吊桶。挖孔工具包括：短柄铁锹、镐、锤、钎、风镐。为满足安全用电要求，还应配有36V低压变压器。桩孔深度超过5m，或孔内空气含氧量不足时要配鼓风机、输风管，有地下水还应配潜水泵及胶皮软管等。 施工企业本身技术队伍质量就不稳定，又层层转包，挖孔桩多是农民工，又未必受到必要的安全技术培训。
6.2人工挖孔桩施工伤亡事故的类别
人工挖孔桩施工安全的难点，决定了人工挖孔桩施工伤亡事故的类别：
6.2.1高处坠落
地面作业人员或过往人员不慎坠入桩孔中；孔内作业人员在上下孔过程中失稳坠落孔底。
6.2.2物体打击
地面物体掉入桩孔中，孔中升降中的工器具掉下，活底吊桶或箩筐装载的弃土掉下，或绳索断裂、吊桶脱钩掉下击中孔底作业人员。6.2.3淹溺
遇有流沙或涌泥，或地下水位高、压力大，孔内瞬间大量涌水，孔内作业人员被淹没、掩埋。
6.2.4坍塌
孔壁没有护壁设施，或未按土质情况采取防流沙、涌泥措施，孔壁坍塌，掩埋孔底作业人员。
6.2.5触电
人工挖孔配备的施工机具中有部分电动机具和照明设施，因漏电造成作业人员触电。6.2.6窒息
标准空气中氧气量的体积比为20.95%。体积比低于18%时为缺氧，此时人有疲劳感，注意力减退，动作极易失误。空气中氧气体积比低于12%时，为严重缺氧，此时人有头痛、恶心、眼花、呕吐，甚至丧失意识、言行不能自主的症状。空气中氧气的体积比低于6%时，为致命缺氧，此时人心跳微弱，血压大幅度下降，抢救不及时，就会因停止呼吸和心跳而死亡。据兰州地区实际测定，井桩深度在20米时，空气中氧气含量低于18%，还常常伴有某些有毒有害气体或惰性气体含量增加。人体因缺氧而窒息，吸入有毒有害气体会引起中毒缺氧，造成窒息，甚至瞬间死亡。
6.3人工挖孔桩伤亡事故的原因及对策
人工挖孔桩施工伤亡事故多发的原因主要是施工企业人工挖井桩施工没有做到本质安全化，在对人工挖孔桩施工的危害辨识、危险评价的过程中没有系统的研究人工挖孔桩施工工艺各构成部分或整系统可能发生事故的危险性及其产生途径，做到事先预测事故发生的可能性，掌握事故发生的规律；没有在施工组织设计、施工、运行管理中对事故发生的危险性加以辨识，根据对危险性评价的结果，提出相应的切实可行的安全技术措施，加强过程控制，消除事故隐患。从人、机具和施工环境上做到本质安全化。 6.3.1事故发生的原因
a.施工前没有进行认真研究
b.作业人员安全素质低c.施工企业安全投入不到位
d.管理原因
6.3.2对策－人工挖孔施工本质安全化
a.施工准备的本质安全化
在认真研究施工图和工程地质、水文地质资料的基础上，根据地质情况和人工挖孔施工规范、规程，编写施工组织设计和安全技术措施，对作业人员进行认真全面的安全技术交底，告知他们岗位危险和规避危险的方法，并告知他们防护措施和监控措施不到位时有权拒绝作业。
b.安全技术措施的本质安全
为防止孔口地面人员掉入桩孔内，孔口要设有1m高的护栏，留有合理的作业口，孔口作业人员要系安全带，停工后孔口要加盖封闭；为防止作业人员上下孔时坠落，应配置适用和可靠的升降设备，同时作业人员上下孔要用专用吊笼，严禁用其他方式上下孔。为防止物体打击，孔内作业人员一定要戴好安全帽，孔口设置高出地面30cm的井圈，棄土和工具等放置在井圈外，且在孔口内设置距孔底2.5m高的防护罩，防护罩应由孔底人员操作，开启方便，便于吊运和防护。为防止坍塌和淹溺，首先是对地质情况复杂、地下水位高、水量丰富、砂层或淤泥层厚等情况，建议修改设计，改用其他桩型。必须用人工挖孔桩施工的应有防流沙和涌泥措施，采用砼或钢板沉井的作业方法。降水方案要合理，要考虑到周围原有建筑物和构筑物及公用设施等情况，以免引起孔壁坍塌或对周围建筑物等造成损害。为防止窒息，必须对孔内空气随时进行仪器监测，同时配备通风机和足够到井底的通风管。根据监测的结果和孔底作业人员的需要，随时向孔内通风换气，复工前还应向桩孔内由下而上吹风10分钟；遇到有毒有害气体，应设法将孔内人员尽快送上地面，待清除不清洁源后再进行作业。为防止触电，人工挖孔施工必须采用TN－S系统供电，做到一机一闸一漏电保护器，用电系统必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－88）。c.人员的本质安全
人员本质安全包括人员思想本质安全、人员素质本质安全。人员本质安全首先要求企业负责人本质安全化，企业的主要负责人必须贯彻“安全第一、预防为主”的方针，做好安全投入，包括人力投入、财力投入和物力投入。
人工挖孔桩施工发生的伤亡事故多是责任事故，就是说只要责任和措施落实，就不会发生事故。只要我们加强法制观念，处理好效益和安全的关系，加强企业管理和政府部门的监督管理，人工挖孔桩施工伤亡事故是能够避免的
参考文献：客货共线铁路桥涵施工技术指南；
铁路桥涵工程施工质量验收标准。
关键词：挖孔桩 ； 人工施工；质量； 安全
Abstract：Construction of manual hole digging pile without the need for large mechanical equipment, the operation process is simple, can also be multiple pile and construction, relatively fast speed, saving equipment investment, reduce the construction cost, and high bearing capacity of single pile, pile can directly check size and bearing stratum stress situation, reliable performance, strong seismic ability, therefore in the construction of railway bridge are many of the design units, construction units of the recognition, is an economic and suitable construction method.
Key words：Hole digging pile；Artificial construction；Quality；Safety
中圖分类号：F253.3 文献标识码： A 文章编号：
前言
本人在准朔铁路二标段施工中就是用这种施工方法取得了很大的成效。2009年是准朔铁路施工的第一年，各施工队都在紧张有序的组织施工，准朔铁路桥梁基础所处位置地势起伏，沟壑相间，人工挖孔桩是最经济最实用的施工工艺。
一、人工挖孔桩施工适用范围
人工挖孔桩适用于桩直径800㎜以上，无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土采用，特别适于黄土层采用，深度一般20米左右，可用于高层建筑、公共建筑、桥梁工程及既有线路基边坡防护工程，对有流沙，地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。
二、工艺流程
三、操作工艺
1、放线、定桩位及高程：依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后方可开挖。
2、开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层开挖，先挖中间部分的土方，然后向周边扩挖，有效控制桩孔的截面尺寸，每节的开挖高度应根据土质和设计而定，一般以0.5—1.0米为宜。
3、浇筑第一节护壁砼：第一节护壁施工应在孔口位置设置锁口，防止下一节开挖时护壁下沉，锁口混凝土应高出原地面30cm，以防止地表水流入孔内。护壁模板支好后应立即浇注护壁砼，人工浇筑，人工捣实，砼强度到达1.2Mpa即可拆模，护壁砼应根据气候条件，一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。
4、检查桩位（中心）轴线、标高：在地面上设十字控制网、基准点，将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊线锤作中心控制，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深。
5、架设垂直运输架：第一节桩孔护壁浇筑完成后，即可在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。
6、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等：安装提升设备时，尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心，桩口上设围护栏，当桩孔深大于8米时，应向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应，桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时，应掩盖好安全盖板，防止杂物掉下伤人，吊运土时，再打开安全盖板。
7、开挖第二节桩孔土方：从第二节开始利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，吊桶离开孔上方1.5米时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人，吊桶卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土，桩孔挖至规定深度后，用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。
8、先拆第一节、支第二节护壁模板、放附加钢筋：护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用，模板上口留出高度为100㎜的砼浇筑口。
9、浇筑第二节护壁砼：砼用吊桶运送，人工浇筑，人工插捣密实。
10、检查桩位（中心）轴线、标高：每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线锤测量，以半径尺竿检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐节进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
11、逐层往下循环作业：将桩孔挖至设计深度，检查土质情况，桩底应支承在设计规定的持力层上。
12、桩孔底清理：开挖至设计标高并经设计地质工程师确认地质是否与设计地层相符后，清理完孔底杂物及松散物质。
13、检查验收：成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收，合格后做好施工记录。
14、吊放钢筋笼：钢筋笼按设计制作、运输、吊装，应防止扭转变形，根据规定加焊内固定筋，钢筋笼放入前，应绑好砂浆垫块，吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。
15、浇筑桩身砼：混凝土浇筑前再次清除孔底积水或松散物质，用导管向孔底浇筑砼，导管末端离孔底高度不大于2米，浇筑砼时应连续进行，分层浇捣密实，砼浇筑12H后进行浸水养护。
16、砼浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。四、人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理
1、地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂现象。
1.1地下水量不大时
可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。
1.2水量较大时
当用施工的桩孔自身水泵抽水不利，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。
1.3对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。
1.4抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。
2、流砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。
2.1流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。
2.2流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。
3、淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。
4、桩身混凝土的浇筑
4.1消除水的影响
4.1.1孔底积水
浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土的均匀性、密实性，因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。
浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。
如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。
4.1.2孔壁渗水
对孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度，可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。
4.2保证桩身混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
5、合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。
五、质量控制
1、桩位定位控制：依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后。用竹片、ф6或ф8钢筋在石灰线四周外边埋设四个桩心控制点，便于在安装第一节桩孔护壁模板时校正模板位置。
2、嚴格控制桩孔垂直度、中心位置，每节桩孔护壁做好后，必须将桩位轴线和标高测设在护壁上口然后用十字线对中，吊线锤向井底投设，以半径尺杆检查孔壁垂直平整度，井深以基准点为依据逐根引测。
3、桩终孔要保证设计桩长和入岩深度，桩孔挖至设计深度后，必须检查土质情况，桩底必须支承在设计规定的持力层上。
4、桩身砼要分层连续浇筑，分层浇捣，每次浇筑高度不得超过1.5米，每层浇捣厚度不得超过0.5米，出料口到砼浇筑面高度大于2米时，必须使用溜槽或串桶，防止砼发生离析，砼坍落度宜控制在70--90㎜，在距桩孔口6米以下时，人工浇捣较困难，可以采用在砼中掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，使砼坍落度增至150--180㎜，利用砼大坍落度下落时冲击力使砼自身密实，在距孔口6米以内时，砼分层浇筑，使用插入式振动器分层振捣密实，直至桩顶。
六、人工挖孔桩施工的安全
6.1人工挖孔桩施工的安全难点
人工挖孔是用人工自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层由锤、钎破碎，弃土装入活底吊桶或箩筐内，垂直运输。在孔口安装支架，用1～2t慢速卷扬机提升，吊出地面后，再用其他运输工具运出。这个看似简单的作业过程，充满着高危险性。
6.1.1作业空间窄小
孔底挖孔作业人员始终处在吊物下面作业，孔底空间有限，极易受到物体打击；挖孔作业人员上下桩孔容易失稳发生坠落。
6.1.2作业环境复杂 人工挖孔灌筑桩直径一般在800cm以上，深度在20m左右，最深可达40m。可遇到无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层、黄土层，也会遇到地下水位较高、涌水量大的冲击地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层。挖孔过程中有时会突然出现涌水和涌泥。随着孔深的增加还会出现缺氧或严重缺氧，有时还会遇到致命的有毒有害气体。 6.1.3施工机具简单，但种类繁多，易造成伤害
施工提升机具包括：1t-2t卷扬机配三木塔或1t以上的单轨链条式电动葫芦配提升金属架与轨道，活底吊桶。挖孔工具包括：短柄铁锹、镐、锤、钎、风镐。为满足安全用电要求，还应配有36V低压变压器。桩孔深度超过5m，或孔内空气含氧量不足时要配鼓风机、输风管，有地下水还应配潜水泵及胶皮软管等。 施工企业本身技术队伍质量就不稳定，又层层转包，挖孔桩多是农民工，又未必受到必要的安全技术培训。
6.2人工挖孔桩施工伤亡事故的类别
人工挖孔桩施工安全的难点，决定了人工挖孔桩施工伤亡事故的类别：
6.2.1高处坠落
地面作业人员或过往人员不慎坠入桩孔中；孔内作业人员在上下孔过程中失稳坠落孔底。
6.2.2物体打击
地面物体掉入桩孔中，孔中升降中的工器具掉下，活底吊桶或箩筐装载的弃土掉下，或绳索断裂、吊桶脱钩掉下击中孔底作业人员。6.2.3淹溺
遇有流沙或涌泥，或地下水位高、压力大，孔内瞬间大量涌水，孔内作业人员被淹没、掩埋。
6.2.4坍塌
孔壁没有护壁设施，或未按土质情况采取防流沙、涌泥措施，孔壁坍塌，掩埋孔底作业人员。
6.2.5触电
人工挖孔配备的施工机具中有部分电动机具和照明设施，因漏电造成作业人员触电。6.2.6窒息
标准空气中氧气量的体积比为20.95%。体积比低于18%时为缺氧，此时人有疲劳感，注意力减退，动作极易失误。空气中氧气体积比低于12%时，为严重缺氧，此时人有头痛、恶心、眼花、呕吐，甚至丧失意识、言行不能自主的症状。空气中氧气的体积比低于6%时，为致命缺氧，此时人心跳微弱，血压大幅度下降，抢救不及时，就会因停止呼吸和心跳而死亡。据兰州地区实际测定，井桩深度在20米时，空气中氧气含量低于18%，还常常伴有某些有毒有害气体或惰性气体含量增加。人体因缺氧而窒息，吸入有毒有害气体会引起中毒缺氧，造成窒息，甚至瞬间死亡。
6.3人工挖孔桩伤亡事故的原因及对策
人工挖孔桩施工伤亡事故多发的原因主要是施工企业人工挖井桩施工没有做到本质安全化，在对人工挖孔桩施工的危害辨识、危险评价的过程中没有系统的研究人工挖孔桩施工工艺各构成部分或整系统可能发生事故的危险性及其产生途径，做到事先预测事故发生的可能性，掌握事故发生的规律；没有在施工组织设计、施工、运行管理中对事故发生的危险性加以辨识，根据对危险性评价的结果，提出相应的切实可行的安全技术措施，加强过程控制，消除事故隐患。从人、机具和施工环境上做到本质安全化。 6.3.1事故发生的原因
a.施工前没有进行认真研究
b.作业人员安全素质低c.施工企业安全投入不到位
d.管理原因
6.3.2对策－人工挖孔施工本质安全化
a.施工准备的本质安全化
在认真研究施工图和工程地质、水文地质资料的基础上，根据地质情况和人工挖孔施工规范、规程，编写施工组织设计和安全技术措施，对作业人员进行认真全面的安全技术交底，告知他们岗位危险和规避危险的方法，并告知他们防护措施和监控措施不到位时有权拒绝作业。
b.安全技术措施的本质安全
为防止孔口地面人员掉入桩孔内，孔口要设有1m高的护栏，留有合理的作业口，孔口作业人员要系安全带，停工后孔口要加盖封闭；为防止作业人员上下孔时坠落，应配置适用和可靠的升降设备，同时作业人员上下孔要用专用吊笼，严禁用其他方式上下孔。为防止物体打击，孔内作业人员一定要戴好安全帽，孔口设置高出地面30cm的井圈，棄土和工具等放置在井圈外，且在孔口内设置距孔底2.5m高的防护罩，防护罩应由孔底人员操作，开启方便，便于吊运和防护。为防止坍塌和淹溺，首先是对地质情况复杂、地下水位高、水量丰富、砂层或淤泥层厚等情况，建议修改设计，改用其他桩型。必须用人工挖孔桩施工的应有防流沙和涌泥措施，采用砼或钢板沉井的作业方法。降水方案要合理，要考虑到周围原有建筑物和构筑物及公用设施等情况，以免引起孔壁坍塌或对周围建筑物等造成损害。为防止窒息，必须对孔内空气随时进行仪器监测，同时配备通风机和足够到井底的通风管。根据监测的结果和孔底作业人员的需要，随时向孔内通风换气，复工前还应向桩孔内由下而上吹风10分钟；遇到有毒有害气体，应设法将孔内人员尽快送上地面，待清除不清洁源后再进行作业。为防止触电，人工挖孔施工必须采用TN－S系统供电，做到一机一闸一漏电保护器，用电系统必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－88）。c.人员的本质安全
人员本质安全包括人员思想本质安全、人员素质本质安全。人员本质安全首先要求企业负责人本质安全化，企业的主要负责人必须贯彻“安全第一、预防为主”的方针，做好安全投入，包括人力投入、财力投入和物力投入。
人工挖孔桩施工发生的伤亡事故多是责任事故，就是说只要责任和措施落实，就不会发生事故。只要我们加强法制观念，处理好效益和安全的关系，加强企业管理和政府部门的监督管理，人工挖孔桩施工伤亡事故是能够避免的
参考文献：客货共线铁路桥涵施工技术指南；
铁路桥涵工程施工质量验收标准。