人工挖孔樁在橋梁施工中的應(yīng)用

閆立群 山西晉城路橋建設(shè)有限公司

人工挖孔樁在橋梁施工中的應(yīng)用

閆立群 山西晉城路橋建設(shè)有限公司

目前，由于地下水資源的流失，橋梁工程施工中人工挖孔樁的技術(shù)要求越來越成熟。掌握其施工經(jīng)驗是保證工程質(zhì)量的重要途徑。

人工挖孔樁；施工準(zhǔn)備；施工控制

artificial dig-hole pile; Construction preparation; Construction control

我項目部所承建的長晉一級公路中K69+573.5處設(shè)計一座天橋，該橋上部為2×20m裝配式小箱梁，下部橋墩采用樁柱式墩，基礎(chǔ)采用摩擦樁，橋臺采用肋板式橋臺，基礎(chǔ)采用摩擦樁。我部在施工過程中根據(jù)地質(zhì)情況樁基采用人工挖孔，本人通過1-1樁基施工過程對挖孔樁在橋梁施工中的應(yīng)用作出探討，以供大家參考。

一、施工前的準(zhǔn)備

1、技術(shù)準(zhǔn)備工作：

①組織現(xiàn)場施工技術(shù)人員熟悉圖紙并領(lǐng)會設(shè)計意圖。

②組織現(xiàn)場施工人員進行崗前技術(shù)、安全培訓(xùn)，人員培訓(xùn)合格后進行施工，特種作業(yè)人員焊工、吊車司機等憑證上崗作業(yè)。

2、人員、機具設(shè)備到位，平整場地。

3、變壓器安裝，自備一臺200KW發(fā)電機，滿足樁基施工用電需要。

4、澆注混凝土采用25T吊車吊0.8m3料斗進行施工。

5、混凝土攪拌在大橋料場集中拌和，罐車運輸，混凝土標(biāo)號為C25，坍落度控制到70～90mm。

6、人員投入情況：

施工技術(shù)負責(zé)人：1名；施工技術(shù)員：1名；質(zhì)檢員：2名；試驗員：2名；投入勞動力：30人。

7、材料使用情況： 28螺紋鋼筋,25螺紋鋼筋，16螺紋鋼筋，10光圓鋼筋。

水泥：焦作中晶水泥； 碎石：水東石料廠 ；砂: 河南信陽砂。

二、施工過程控制

1、施工準(zhǔn)備

1）施工前根據(jù)地質(zhì)和水文條件，遵循安全施工和因地制宜的原則，選擇與樁基同標(biāo)號的混凝土進行孔壁支護。

2）測量放樣，測出樁位：放樣前先平整場地，鏟除松軟土層并夯實。然后按施工圖紙準(zhǔn)確放出樁位中心線。挖孔前，按樁的中心位置向樁的四邊引出4個中心控制點，用鐵樁固定。根據(jù)設(shè)計單位提供的導(dǎo)線點用全站儀放出樁孔準(zhǔn)確位置，并設(shè)置護樁以便于施工過程中經(jīng)常檢查樁孔是否偏位。

3）為防止井口坍塌，用混凝土澆筑鎖口，技術(shù)人員對鎖口標(biāo)高進行測量并記錄，鎖口要求：高出地面不小于30cm，厚度為20～30cm，混凝土強度不小于樁基混凝土強度等級。

①開挖樁孔土方：開挖樁孔從上到下逐層進行，先挖中間部分的土方，然后擴及周邊，有效地控制開挖孔的截面尺寸；孔口開挖成口小底大的葫蘆狀，以便于施工人員在孔內(nèi)作業(yè)。

②支護壁模板附加鋼筋：為防止孔壁塌方，確保安全施工，成孔設(shè)置鎖口井圈，并放附加鋼筋。

③澆筑護壁混凝土：樁孔挖完一節(jié)后立即澆筑護壁混凝土，人工澆筑搗實。

2、挖孔的安全技術(shù)措施

①按設(shè)計挖孔。

②人工挖孔時坑壁的穩(wěn)定及吊具設(shè)備有專人經(jīng)常檢查。孔頂出土機具有專人管理，并設(shè)置高出地面的圍擋?？卓跓o堆積土渣及工具，四周設(shè)置圍欄，3米之內(nèi)沒有重車通過。相鄰兩孔中，一孔進行澆注混凝土作業(yè)時，另一孔的挖孔人員停止作業(yè)，撤出井孔。

③人工挖孔在下孔作業(yè)前，先用鼓風(fēng)機將孔內(nèi)空氣排出更換。深度超過10米以及二氧化碳氣體含量超過0.3%時，采取機械通風(fēng)措施。當(dāng)其含量雖不超過規(guī)定，但作業(yè)人員有呼吸不適感覺時，也采取通風(fēng)等措施。深度超過10米時，加設(shè)照明設(shè)施，照明燈距孔底約2m左右。

表1

④孔內(nèi)有巖層需要爆破時，采用淺眼爆破法，嚴格控制炸藥用量，并按爆破安全操作規(guī)程的規(guī)定，一絲不茍組織好爆破作業(yè)；孔內(nèi)爆破后，先通風(fēng)排煙15分鐘，并經(jīng)檢查無有害氣體后，施工人員下井作業(yè)。

⑤人工挖孔采用混凝土護壁，每挖深1 m(土質(zhì)不好時要適當(dāng)減少)，立即澆筑護壁，護壁厚度不小于10cm，如地質(zhì)情況較差將護壁長度縮短，隨挖隨護。護壁混凝土強度不低于樁身混凝土強度等級。

⑥挖出的土方隨出隨運，暫時不能運走的，堆放在孔口邊1m以外，堆土高度不超過1m；孔內(nèi)人員作業(yè)時，孔上有監(jiān)護人員，并隨時與孔下人員保持聯(lián)系，不得擅自撤離崗位?？咨瞎ぷ魅藛T隨時注意孔底施工情況，發(fā)現(xiàn)異常時，立即協(xié)助孔內(nèi)人員撤離，并向有關(guān)人員匯報情況。

⑦每次交接班時認真檢查起吊設(shè)備和架子是否可靠，采用風(fēng)鎬鑿巖時，注意氣管暢通。

表2

⑧樁孔開挖過程及成孔后，及時加設(shè)護筒頂蓋，隨用隨取。

3、挖孔作業(yè)

①組織三班倒連續(xù)作業(yè)，采用10KN～20KN慢速卷揚機提升吊桶出渣，每班4人組成，一人挖孔掘進。

②挖掘時，使孔壁稍有凹凸不平，以增加樁的摩擦力。在挖孔過程中，每挖一段檢查一次樁孔尺寸和平面位置。

③挖孔時采用混凝土護壁；護壁用兩個半圓鋼模板支撐，澆筑C25混凝土，錯臺施工。當(dāng)掘進深度大于10m時，使用機械通風(fēng)。

④終孔檢查處理

在挖孔達到設(shè)計標(biāo)高后，進行孔底處理，孔底平整，無松渣、污泥及沉淀等軟層。對孔深、孔徑和孔的垂直度進行檢查，符合要求后灌注混凝土。

4、鋼筋籠的加工與制作

1）鋼筋的加工

①鋼筋具有出廠質(zhì)量證明書和試驗報告單，并抽樣進行力學(xué)性能試驗。

②鋼筋按不同鋼種、等級、牌號及規(guī)格分批驗收，分別堆存，設(shè)立識別標(biāo)志。鋼筋在運輸過程中，避免銹蝕和污染。鋼筋堆置在倉庫（棚）內(nèi)。

③鋼筋在加工前表面潔凈，使用前將表面油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。

④鋼筋平直，無局部彎折，Ⅰ級鋼筋用鋼筋校直機校直。

⑤加工鋼筋時在鋼筋工作臺上制作，保證操作臺水平，使做出的鋼筋籠豎（順）直。

2）鋼筋的焊接與綁扎

①縱向鋼筋的連接，采用手工電弧焊。

②鋼筋接頭采用搭接電弧焊，雙面焊縫的長度不小于5 d，焊縫厚度不小于0.3d，焊縫寬度不小于0.7d，單面焊縫的長度不小于10d，焊縫飽滿。

③加強筋與主筋點焊牢固、主筋與螺旋筋進行綁扎或點焊，綁扎呈梅花狀。

④鋼筋焊接前，焊工持證上崗，根據(jù)施工條件進行試焊，合格后正式施焊。

3）鋼筋籠的制作

①制作方法

鋼筋籠的制作采用加強筋成型法施工。把樁基加強筋設(shè)在主筋的內(nèi)側(cè)，每2m一道，自身搭接部分采用雙面焊。定位鋼筋每隔2m設(shè)一組，每組4根均勻設(shè)于樁基加強筋四周。樁基鋼筋籠分段插入樁孔中，各段主筋采用單面搭接焊，鋼筋綁扎接頭的截面面積占總截面面積的百分率不大于50%。

制作時按設(shè)計尺寸做好加強筋，并標(biāo)出主筋的位置，并把主筋擺在平整的工作臺上，標(biāo)出加強筋的位置。焊接時，加強筋上任一主筋的標(biāo)記對準(zhǔn)主筋中部的加強筋標(biāo)記，扶正加強筋，并用木制直角板校正加強筋與主筋的垂直度，然后點焊。在一根主筋上焊好全部加強筋后轉(zhuǎn)動骨架，將其余主筋逐根照上述方法焊好，然后吊起骨架擱于支架上，套上鋼筋，按設(shè)計位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上。

②鋼筋籠的焊接與組裝

a.鋼筋籠具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。

b.鋼筋籠的焊接在堅固的工作平臺上進行，并在拼裝前檢查其焊接接頭的鋼筋符合焊接要求。

表3

表4

表5

c.小直徑的鋼筋在焊接時下面墊以厚度適當(dāng)?shù)膲|塊。

d.鋼筋的交叉點用細鐵絲綁扎結(jié)實，或采用點焊將其焊牢固。

e.鋼筋骨架的保護層厚度為5.4cm。

5、吊裝鋼筋籠

鋼筋骨架經(jīng)檢查合格后入孔。

①鋼筋骨架的起吊采用16t汽車式起重機。為了保證骨架起吊時不變形，用兩點吊。第一吊點設(shè)在骨架的下部，第二吊點設(shè)在骨架長度的中點到上三分點之間。起吊時，先提第一吊點，使骨架稍提起，再與第二點同時起吊。待骨架離開地面后，第一吊點停止起吊，繼續(xù)提升第二吊點。隨著第二吊點不斷上升，慢慢放松第一吊點，直到骨架與地面垂直，停止起吊。解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應(yīng)整直。當(dāng)骨架進入孔口后將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。鋼筋籠入孔后，用電焊機由下而上逐個割掉十字鋼筋。繼續(xù)下降到鋼筋籠最后一個加強箍筋處，用工字鋼穿過加強箍筋下臨時支承，再吊來下一節(jié)鋼筋籠，使上下兩節(jié)鋼筋籠位于同一豎直線上，進行焊接，焊接采用單面搭接焊。接頭焊完后，稍提鋼筋籠，抽去臨時支托，鋼筋籠慢慢下降，最后將4根I級φ16或φ20鋼筋制作的吊環(huán)與鋼筋籠主筋焊接，用工字鋼橫穿吊環(huán)，并架設(shè)于孔口枕木上，即可松開鋼筋籠的吊點。

②鋼筋籠中心偏位控制：鋼筋籠就位后在孔口處用已標(biāo)定好的中心線校正鋼筋籠中心。檢測鋼筋籠底面標(biāo)高是否符合設(shè)計要求，滿足規(guī)范要求的允許偏差±50mm。

6、下導(dǎo)管

導(dǎo)管制作力求堅固，內(nèi)壁應(yīng)光滑、順直、光潔和無局部凹凸。導(dǎo)管內(nèi)徑為25-35cm，各節(jié)導(dǎo)管內(nèi)徑大小一致，偏差不大于±2mm。

7、灌注混凝土

1）原材料檢驗及混凝土配比見表3、表4、表5。

每m3混凝土材料用量（kg）

水泥: 砂：10～30碎石：10～20碎石：5～10碎石：水=394：630：468：468：234：205

2）混凝土的拌制、運輸

混凝土拌和采用集中拌和，罐車運輸。

3）混凝土的灌注、振搗

砼連續(xù)灌注不中斷，井口用料斗并連接砼串筒，串筒出口離砼面高度不超過2.0米。

為保證砼密實度，采用振動棒分層搗實，每段灌注高度0.5米。插入下層10cm左右，振動棒操作“快插慢拔”，在振搗過程中將振動棒上下略作抽動，以使上下振搗均勻。每點振搗時間一般為2 0秒～3 0秒，直到表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準(zhǔn)。

4）混凝土的養(yǎng)護

砼灌注完畢，樁頂覆蓋土層養(yǎng)護。

三、樁基完整性檢測

在樁基施工前，預(yù)埋3根聲測管道。106天后采用武漢巖海RS-ST01D 非金屬超聲測試儀進行檢測，評價結(jié)果樁基完整，屬I類樁。

currently, due to the loss of groundwater resources in bridge engineering construction, artificial dig-hole pile more mature technical requirements.To master its construction experience is ensuring the quality of projects of important ways.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.040