李環(huán)宇

(廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東廣州 511400)

1 工程概況

黃龍帶特大橋位于廣州從化市山區(qū)，大部分樁基均位于山勢(shì)陡峭位置，不利于修筑便道和大型機(jī)械設(shè)備施工。根據(jù)地質(zhì)資料來看，此部分樁基地質(zhì)條件較好，地質(zhì)情況依次為粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化粗?；◢弾r、強(qiáng)風(fēng)化粗粒花崗巖和中風(fēng)化粗?；◢弾r;同時(shí)，這部分樁位距離黃龍帶水庫(kù)有一定距離，滲水影響小，具備挖孔樁施工條件。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程圖

人工挖孔樁施工工藝流程圖見圖1。

2.2 樁基開挖

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，初步確定樁基長(zhǎng)度不大于25 m的樁基可以適用挖孔樁施工。

2.2.1 挖掘方法

采用全站儀按設(shè)計(jì)進(jìn)行放樣，并在樁位處設(shè)置縱橫向十字線控制樁位，確?？卓谄矫嫖恢门c設(shè)計(jì)樁位偏差小于5 cm。同時(shí)在孔口四周做好排水設(shè)施，以利排除地表水?？卓谥車没炷量卓谧o(hù)壁予以圍護(hù)，孔口護(hù)壁高出地面不小于30 cm?？卓陧旑A(yù)留鋼筋套環(huán)以便安裝提升架和活動(dòng)蓋板用，不施工時(shí)加蓋防護(hù)，防止雨水、人、畜落入孔內(nèi)?？卓谧o(hù)圈施工完畢后用水準(zhǔn)儀測(cè)量護(hù)圈頂高程，根據(jù)護(hù)圈口高程及設(shè)計(jì)樁底高程確定挖孔深度?？卓谔幚硗戤吅蟛拍苓M(jìn)行樁基開挖，對(duì)于土層采用人工用鐵鍬開挖，對(duì)于強(qiáng)風(fēng)化層采用人工手持風(fēng)鎬開挖，對(duì)于中風(fēng)化層等較硬基巖采用爆破法開挖，在孔口架設(shè)三腳架，用卷揚(yáng)機(jī)提升挖掘出的土石。

圖1 人工挖孔樁施工工藝流程圖

樁基首節(jié)開挖(鎖口)一般采用人工鐵鍬開挖，開挖深度為2.0 m，孔口外直徑在樁基直徑的基礎(chǔ)上加大1.2 m，通過鎖口托住護(hù)壁，鎖口厚度30 cm，寬度60 cm，首節(jié)護(hù)壁厚度25 cm。施工完首節(jié)后每次挖深1.0 m，而后澆混凝土護(hù)壁，拆模后待混凝土強(qiáng)度達(dá)到10 MPa以后繼續(xù)開挖1.0 m，澆混凝土護(hù)壁，依此循環(huán)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.2.2 護(hù)壁施工

護(hù)壁混凝土采用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械拌合，強(qiáng)度等級(jí)使用C30(與樁基混凝土同等級(jí))，必須振搗施工，保證密實(shí)，施工時(shí)可適當(dāng)添加外加劑(如高效減水劑)以縮短護(hù)壁混凝土的拆模時(shí)間。護(hù)壁挖成梯形，梯形上寬20 cm，下寬15 cm，護(hù)壁內(nèi)可適當(dāng)增設(shè)鋼筋。當(dāng)挖至中風(fēng)化巖質(zhì)層時(shí)，護(hù)壁支護(hù)參數(shù)可相應(yīng)調(diào)整。護(hù)壁模板采用根據(jù)樁徑大小定制的四扇鋼模板通過螺栓拼裝而成，模板內(nèi)可增加鋼管支撐，保證模板不變形。護(hù)壁的厚度需要通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算(挖孔深度25 m，護(hù)壁混凝土等級(jí)為C30)，主要考慮抵抗土和地下水對(duì)護(hù)壁的最大側(cè)壓力P，計(jì)算如下:P=γH(tg(45－Ψ/2)2)=22.5×30×0.333 3=225 kN/m2。護(hù)壁混凝土采用和樁同級(jí)C30混凝土，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fc=14.3 MPa，按達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%計(jì)算，直徑按1.6 m計(jì)算。最小厚度t=kpD/2fc=1.65×225×160÷(2×14.3×0.4)÷1 000=5.2 cm。為保證一定安全系數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)施工護(hù)壁厚度最薄取15 cm。護(hù)壁施工注意事項(xiàng):1)護(hù)壁需要采用機(jī)械拌合，禁止人工現(xiàn)場(chǎng)拌合;2)護(hù)壁模板要具備一定剛度，避免澆筑護(hù)壁過程中產(chǎn)生變形，模板安裝完成后需要進(jìn)行軸線復(fù)測(cè)。

2.2.3 挖掘施工

開挖前對(duì)吊具進(jìn)行安全可靠的檢查和試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可開始施工。作業(yè)人員入孔時(shí)，設(shè)置專用軟梯或鋼梯上下通行，同時(shí)設(shè)置防護(hù)蓋保障安全。孔底有人員在施工時(shí)，孔口上必須要有人員照應(yīng)，以應(yīng)對(duì)孔底的突發(fā)情況。1)土質(zhì)層挖孔。土層開挖采用人工使用鐵鍬開挖，先挖中間后挖周邊，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)樁孔尺寸加護(hù)壁混凝土厚度控制開挖尺寸。挖孔開挖時(shí)，先挖中間部分的土石，然后向周邊擴(kuò)挖，施工中控制好樁孔開挖截面尺寸，保證樁徑符合設(shè)計(jì)要求。開挖高度根據(jù)地質(zhì)情況確定，一般為0.5 m～1 m。人工挖孔樁施工時(shí)相鄰兩樁孔間凈距離不得小于3倍樁徑，當(dāng)樁孔間距小于3倍間距時(shí)必須間隔交錯(cuò)跳挖。開挖深度不得超過1 m否則必須進(jìn)行護(hù)壁，護(hù)壁達(dá)到一定的強(qiáng)度后方可繼續(xù)開挖，每次開挖完成都要進(jìn)行軸線的復(fù)測(cè)。挖孔深度大于5 m后，孔內(nèi)必須設(shè)置照明和通風(fēng)設(shè)備，確?？變?nèi)光線充足和空氣流通。挖孔深度超過10 m時(shí)，作業(yè)人員下孔之前均用有害氣體檢測(cè)儀對(duì)孔底氣體進(jìn)行檢查，若孔內(nèi)氣體濃度超過現(xiàn)行GB 3095環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濃度限值時(shí)，使用小型鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行排氣通風(fēng)，孔內(nèi)氣體檢測(cè)指標(biāo)符合要求后方可下孔施工。2)石質(zhì)層挖孔。開挖強(qiáng)風(fēng)化巖層時(shí)，仍可采用風(fēng)鎬鑿巖挖掘。當(dāng)挖掘至中、弱風(fēng)化巖層或較硬基巖時(shí)，風(fēng)鎬難以挖掘，需采用炸藥爆破，而后再輔以人工挖掘清理。為確保施工安全，爆破采用電雷管起爆，并嚴(yán)格控制炸藥用量。爆破后孔內(nèi)通風(fēng)15 min后施工人員方可下井作業(yè)。挖孔出碴時(shí)均采用垂直提升三角架，當(dāng)?shù)跬疤岢鼍嚯x地面1 m時(shí)，關(guān)閉活動(dòng)蓋板取桶卸碴，嚴(yán)禁將棄碴倒在孔邊，樁周邊1 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆土，必須將棄碴運(yùn)送到指定的地點(diǎn)臨時(shí)堆放，定期運(yùn)走。

2.2.4 其他問題處理

1)淤泥層及軟土層處理方法:當(dāng)遇到流砂、淤泥、軟土層時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)力量，集中施工，如果是個(gè)別孔，應(yīng)先做周圍容易做的，后施工難度大的樁孔，如全面有此現(xiàn)象，需要集中成排一齊開挖，使地下水平衡，互不侵壓施工比較方便，處理方法為該層挖下50 cm做一護(hù)壁，邊挖邊塞稻草壓實(shí)以堵隔該淤泥層流出。稻草內(nèi)邊用φ12鋼筋@150，L=1 000擋住，形成該層的外模，同時(shí)迅速支模澆筑護(hù)壁混凝土，護(hù)壁混凝土增加φ12@150，L=1 000鋼筋網(wǎng)以增加護(hù)壁強(qiáng)度。2)孤石及樁端中風(fēng)化巖處理方法:如遇有孤石及樁端持力層的中風(fēng)化及微風(fēng)化巖層時(shí)，用空氣壓縮機(jī)帶風(fēng)鎬掘挖，用風(fēng)鎬無法掘挖時(shí)，應(yīng)采用爆破方法，對(duì)于樁端中風(fēng)化懷疑是孤石隔層的樁基，必須用風(fēng)鉆在樁端鉆下深2 m～3 m，沒有發(fā)現(xiàn)其他變化，才能停止挖孔，確認(rèn)終孔。

2.2.5 成孔檢查

挖孔樁施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需對(duì)孔位各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢查，包括孔深、孔徑、垂直度等。為確保樁基鋼筋籠能下放到位，成孔后需下放鋼筋檢孔器進(jìn)行檢測(cè)，如檢孔器無法下放到底，則需重新修孔直至檢孔器能放到底為止。

［1］JGJ 94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］JTG F80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］建筑工程模板施工手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004.

［5］李 強(qiáng)，張 靜.人工挖孔樁施工中遇到的主要問題及應(yīng)對(duì)方案［J］.山西建筑，2012，38(2)：64-65.