人工挖孔樁在富屯溪大橋中的應(yīng)用

許 堅

(中國水電十五工程局三公司，陜西 咸陽712000)

人工挖孔樁在富屯溪大橋中的應(yīng)用

許 堅

(中國水電十五工程局三公司，陜西 咸陽712000)

采用人工挖孔灌注樁做基礎(chǔ)，具有機具設(shè)備簡單、施工操作方便、占用施工場地小、對周圍建筑物影響小、施工質(zhì)量可靠、可全面展開施工、縮短工期、造價低等優(yōu)點。因此得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)實踐經(jīng)驗結(jié)合理論淺析人工挖孔灌注樁施工方法、質(zhì)量安全措施護等內(nèi)容。

挖孔灌注樁;施工方法;質(zhì)量安全控制

富屯溪大橋全長469 m，橋址區(qū)屬于河谷沖洪積地貌，兩側(cè)橋臺表層多分布第四系坡積粘性土層，覆蓋層較薄，河谷地帶表層分布有第四系沖洪積成因的粘性土、砂、砂卵石層;橋區(qū)地層巖性主要為侏羅系下統(tǒng)梨山組砂巖、粉砂巖(J11)，邵武側(cè)橋臺為侏羅系中統(tǒng)漳平組砂巖。富屯溪大橋共有樁基50根，根據(jù)地質(zhì)情況以及施工現(xiàn)場的實際情況來判斷，其中具備挖孔作業(yè)條件的有34根，設(shè)計樁長15～29 m，設(shè)計樁徑1.1～2.2 m樁基為柱承樁和嵌巖樁。

1 挖孔灌注樁施工方法

1.1 場地平整

當場地為旱地時，清除地表雜物，換除軟土，整平并用壓路機碾壓密實;當場地為陡坡時，用枕木搭設(shè)工作平臺。井口圍護比地面高30 cm，防止土、石、雜物滾入孔內(nèi)傷人。

1.2 測量放樣

在孔周圍確立十字線四點并設(shè)置護樁，確?？卓谄矫嫖恢门c設(shè)計樁位偏差不大于5 cm。

1.3 挖孔

樁孔開挖采用分節(jié)挖土法，人工手持風(fēng)鎬或十字鎬從上到下逐層挖掘，鐵鍬鏟土裝入活底吊桶，簡易電動提升架提升，見圖1。至地面后用手推車運至孔口周圍2 m以外臨時堆放，最后用裝載機裝車，自卸汽車運至規(guī)劃的永久棄土場。分節(jié)開挖與護壁，每節(jié)開挖深度為1 m。挖土次序為先中間后周邊。

圖1 簡易電動提升架提升示意圖

安裝提升設(shè)備時，使吊桶的鋼絲繩中心與樁孔軸線位置一致，用于挖土?xí)r粗略控制中心線。在每節(jié)護壁上設(shè)十字控制點，吊線錘做中心線，用水平尺桿確定樁徑。

當孔內(nèi)巖石須爆破作業(yè)時，采用淺眼微藥量爆破法，炮眼深度在硬巖層不超過0.4 m，軟巖層不超過0.8 m。嚴格控制炸藥用量，裝藥量不超過炮眼深度的三分之一。并在炮眼附近加強支護，防止震塌孔壁?？變?nèi)爆破必須采用電引起爆。當樁底進入斜巖層時，把樁底巖石鑿成水平或臺階狀。

1.4 孔內(nèi)施工排水與通風(fēng)

當孔內(nèi)出現(xiàn)地下水時，及時抽排，可在孔內(nèi)中部挖一深度為30～50 cm的集水坑，進行超前排水。地面做好沉淀池及排水溝、集水井等排水設(shè)施。當孔內(nèi)的二氧化碳含量超過3‰時，采用機械通風(fēng)。

1.5 護壁施工

根據(jù)地質(zhì)情況，采用外齒式混凝土護壁，砂土層護壁時加ф6 mm鋼筋，其間距為200 mm。護壁混凝土厚度15 cm，上下護壁間搭接5 cm，用C15混凝土澆注，護壁砼結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 挖孔樁護壁示意圖

護壁砼模板由標準組合鋼模板拼裝而成，拆上節(jié)支下節(jié)，循環(huán)周轉(zhuǎn)使用。模板用“U”型卡連接，上下用兩個半圓組成鋼圈，頂緊模板，不另設(shè)支撐。護壁砼圈中心線應(yīng)與樁軸線重合，其與樁軸心偏差小于20 mm。人工掘進1m深后，支立第一節(jié)孔圈護壁模板，現(xiàn)澆護壁砼。安裝護壁模板時，必須用四個樁心控制點來校正模板位置，并設(shè)專人嚴格校核中心位置及孔壁厚度。第一節(jié)砼護壁高出現(xiàn)場地面20 cm。第一節(jié)護壁完成后，重新定位孔中心，挖土、支模、現(xiàn)澆護壁砼。如此循環(huán)，一直挖至基底設(shè)計標高。

1.6 終孔檢驗

挖孔時應(yīng)隨進度做好地質(zhì)記錄，核對地質(zhì)資料是否相符，以供監(jiān)理確定終孔標高。對有滲水的孔樁還應(yīng)測定滲水量的大小，相應(yīng)確定砼澆筑方案。

1.7 鋼筋籠制作、吊放

鋼筋籠在鋼木加工廠分段進行加工制作，單節(jié)最大長度9 m，用吊車配合安裝。鋼筋籠在運輸、起吊和安裝過程中輕搬、輕運，保證骨架的整體性，防止變形。起吊點設(shè)在加強箍筋部位，吊直扶穩(wěn)，對準樁孔緩慢下沉，避免碰撞孔壁，吊裝就位偏差不大于5 cm。

1.8 樁身混凝土制備、灌注

成孔后，立即灌筑樁身混凝土，混凝土坍落度控制在7～9 cm。混凝土采取連續(xù)分層灌注、分層振搗的方法，每層灌注高度不得超過1.5 m，每層振搗厚度不得超過0.5 m。在距孔口6 m以下，人工井下振搗較困難，采用在混凝土中摻入水泥用量0.25%的木鈣減水劑，使混凝土坍落度增至15～18 cm，利用混凝土下落時的沖擊力使砼自身密實。在距孔口6 m以內(nèi)時，砼分層灌注，使用插入式振動器分層振搗密實，直至樁頂。砼在拌和站集中拌和，砼罐車運輸，用減速串筒灌注，串筒底部與孔內(nèi)底部或砼面高度不得大于2 m，防止砼離析現(xiàn)象發(fā)生。在砼初凝前抹壓平整，表面如有浮漿層要鑿除以保證與上部墩柱連接良好。承臺連接良好。

2 質(zhì)量、安全保證措施

2.1 質(zhì)量保證措施

1)樁身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外摻劑及混合材料的質(zhì)量和規(guī)格必須符合有關(guān)規(guī)范的要求，按規(guī)定的配合比施工。

2)挖孔達到設(shè)計深度后，應(yīng)及時進行孔底處理，必須做到無松渣、淤泥等擾動軟土層，使孔底情況滿足設(shè)計要求。

3)嚴格按照設(shè)計圖紙進行施工，孔中心平面位置用全站儀對每樁進行檢查，使其偏差不大于5 cm，孔的傾斜度采用垂線法對每樁進行檢查，使其小于樁長的0.5%，且不大于200 mm，孔徑采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100 mm的鋼筋檢孔器對每樁進行測量，使其不小于設(shè)計值，對每樁的孔深用測繩量測，使其不小于設(shè)計值。

2.2 安全保證措施

1)在開挖前，孔周圍要用護欄隔離好，施工時孔口邊緣不能擺放尖銳的施工用具，孔口處根據(jù)現(xiàn)場條件要安放安全網(wǎng)，防止物體落入孔底，如不施工時，護欄要封閉，要將孔口用蓋板蓋好挖出的土方必須及時運走，井孔口周邊1m范圍內(nèi)，禁止堆放土石方，且堆土高度不應(yīng)大于0.8 m。

2)現(xiàn)場施工人員必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時，孔上必須有人監(jiān)督防護，井孔周邊作業(yè)人員、監(jiān)護人員，嚴禁穿拖鞋、赤腳、酒后上崗作業(yè)。井底照明須用低壓電源，防水帶罩的安全燈具或安全礦燈。

3)孔深挖至超過挖孔人身高時，在樁孔口或孔內(nèi)裝設(shè)靠周壁略低的半圓防護板(網(wǎng))，并隨著孔深增加而往作業(yè)面下引，吊渣桶上下時，孔下作業(yè)人員應(yīng)避于護板(網(wǎng))下。

4)井孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急時使用的安全繩和軟爬梯。井內(nèi)人員必須乘專用吊籠上下，不得乘坐吊桶或腳踩護壁上下井孔。井孔內(nèi)外設(shè)置對講機或低壓電鈴，便于上下聯(lián)系，確保通訊暢通。

5)根據(jù)土質(zhì)情況，一般情況每開挖一次護壁一次，遇地下水豐富或易塌地層(如砂層、軟土層宜0.3～0.5 m護壁，嚴禁只挖不護壁。)

6)當孔深大于10 m以上時，應(yīng)向孔下通風(fēng)，加強空氣對流。必要時輸送氧氣，防止有毒氣體危害。操作時上下人員輪換作業(yè)，樁孔上人員密切注意觀察樁孔下人員情況，預(yù)防安全事故發(fā)生。

7)在排水時，孔底不能有操作人員，如孔底滲水量過大，要停止施工，及時采用井點降水，如碰到流沙等不良地質(zhì)情況要另行處理，如遇上惡劣天氣，要停止施工。

8)垂直起重設(shè)備必須經(jīng)常性檢修維護，保證機件能夠運轉(zhuǎn)正常，操作靈活，按鈕開關(guān)、減速器、鋼絲繩、繩卡、吊鉤、吊桶、吊籠等不得帶病作業(yè)。

9)成孔開挖遇到巖石需要打眼放炮時，嚴格審批爆破方案，控制用藥量，爆破后首先通風(fēng)排煙15 min，經(jīng)檢查無有害氣體后方可允許工人下井作業(yè)。

3 結(jié)語

挖孔樁可按施工進度要求分組同時作業(yè)，節(jié)省工期;相同條件下鉆孔灌注樁比挖孔灌注樁的造價每米貴3倍左右，用挖孔樁節(jié)省造價。挖孔樁因作業(yè)時無振動、噪聲小，適用于在狹窄施工場地。但是挖孔樁樁內(nèi)空間狹小，勞動條件差，稍一疏忽，容易發(fā)生人身傷亡事故，應(yīng)引起高度重視。

U443.15+9

B

1004－1184(2012)04－0150－02

2012－05－25

許堅(1973－)，男，陜西武功人，工程師，主要從事水利施工項目管理工作。