試論橋梁樁基礎(chǔ)挖孔施工技術(shù)

耿業(yè)民

摘 要：橋梁樁基礎(chǔ)挖孔施工技術(shù)，是我們中鐵建施工企業(yè)最經(jīng)常使用的施工技術(shù)，也是最容易發(fā)生偏差的管理環(huán)節(jié)。本文從理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合的方法上，探索橋梁樁基礎(chǔ)挖孔施工技術(shù)的實(shí)用范圍、科學(xué)測(cè)量控制、充分施工準(zhǔn)備、改進(jìn)挖掘技術(shù)、模板制作與加固、護(hù)壁砼澆筑、及時(shí)排水、穩(wěn)妥成品保護(hù)等一系列科學(xué)方法，以求橋梁樁基礎(chǔ)挖孔施工技術(shù)達(dá)到現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化要求。

關(guān)鍵詞：橋梁樁；基礎(chǔ)挖孔；施工技術(shù)

1 適用范圍

挖孔灌注樁基礎(chǔ)系用人力和適當(dāng)?shù)谋?，配合?jiǎn)單機(jī)具設(shè)備下井挖掘成孔，適用于無地下水或地下水量很少的密實(shí)土層或巖石地層。應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)和安全措施。

2 開挖測(cè)量控制

在開挖第一段時(shí)，樁位軸線采取地面上設(shè)置十字線。確?？字芯€位于設(shè)計(jì)位置，其偏差不大于0.5%孔深。

3 施工準(zhǔn)備

平整場(chǎng)地，清除坡面危石浮土；坡面有裂縫或坍塌跡象者應(yīng)加設(shè)必要的保護(hù)，鏟除松軟的土層并夯實(shí)。施測(cè)墩臺(tái)十字線，定出樁孔準(zhǔn)確位置；設(shè)置護(hù)樁并經(jīng)常檢查校核；孔口四周挖排水溝，做好排水系統(tǒng)；及時(shí)排除地表水，搭好孔口雨棚；安裝提升設(shè)備；布置好出渣道路；合理堆放材料和機(jī)具，使其不增加孔壁壓力、不影響施工。

4 挖掘工藝

4.1 挖掘方法、程序

組織三班制連續(xù)作業(yè)，井口架設(shè)三腳架，用10KN～20KN慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)提升。上部土由人工從上到下分段進(jìn)行，每段高度控制在1m左右，在同一段內(nèi)挖土次序?yàn)椋合戎虚g、后兩邊。在開挖土質(zhì)及漂石段時(shí)為了考慮護(hù)壁施工，故擴(kuò)挖 5cm，挖掘程序視土層性質(zhì)及樁孔布置而定。土層緊密、地下水不大者，一個(gè)墩基礎(chǔ)的所有樁孔可同時(shí)開挖，便于縮短工期，但滲水量大的一孔應(yīng)超前開挖、集中抽水，以降低其它孔水位。

4.2 挖掘的一般工藝要求

1）挖掘時(shí)不必將孔壁修成光面，要使孔壁稍有凸凹不平，以增加樁的摩阻力。

2）在挖孔過程中，須經(jīng)常檢查樁孔尺寸和平面位置，直樁傾斜度不超過1%，孔徑、孔深必須符合設(shè)計(jì)要求。

3）挖孔時(shí)如有水滲入，應(yīng)及時(shí)支護(hù)孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔，滲水應(yīng)及時(shí)設(shè)法排除。

4）樁孔挖掘及支撐護(hù)壁兩道工序必須連續(xù)作業(yè)，不宜中途停頓，以防坍孔。

5）挖孔如遇到涌水量較大的潛水層承壓水時(shí)，可采用水泥砂漿壓灌卵石環(huán)圈。

6）挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)進(jìn)行孔底處理。

7）孔內(nèi)下部若為硬巖層采用淺眼爆破法挖孔，用鑿巖機(jī)鉆孔，采用小炮眼光面爆破，在距樁底標(biāo)高以上30cm時(shí)，人工開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

掏槽眼采用斜眼掏槽，角度為75度，掏槽眼深度為90cm，周邊眼沿開挖輪廓線布置，外插角3?～5度。，裝藥結(jié)構(gòu)為集中裝藥，正向起爆。泥土堵塞長(zhǎng)度不少于30cm。起爆網(wǎng)絡(luò)由傳爆線、導(dǎo)爆管和非電毫秒雷管組成，起爆順序?yàn)橄忍筒酆笾苓叀?/p>

4.3 挖掘的安全技術(shù)措施及規(guī)定

1）人工挖孔樁施工安全措施

人工挖孔樁的常見安全事故有孔口石塊或雜物掉入孔口砸傷正在孔中的施工人員；孔口操作人員被地下有害氣體中毒昏迷甚至死亡，孔壁支護(hù)不當(dāng)而坍塌砸傷甚至活埋操作工人；孔內(nèi)電纜、電線磨損受潮導(dǎo)致工人觸電傷亡；深孔中突然涌水淹沒操作人員等等。實(shí)踐證明，只要施工人員樹立安全意識(shí)，加強(qiáng)安全教育，做好安全技術(shù)交底，各種安全技術(shù)措施到位，人工挖孔樁的這些常見安全事故是完全可以避免的。

2）人工挖孔樁施工安全規(guī)定

（1）根據(jù)人工挖孔樁施工作業(yè)的高危險(xiǎn)性，為下井作業(yè)人員辦理一般規(guī)定的保險(xiǎn)，并為下孔作業(yè)、檢查人員（包括施工管理、勘察設(shè)計(jì)、建設(shè)監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督等）投保人身意外傷害險(xiǎn)，投保金額不少于四十萬元整。

（2）電動(dòng)絞車等提升設(shè)備及盛土容器必須經(jīng)企業(yè)安全部門檢查，檢驗(yàn)合格者方可投入使用。

（3）工人上崗前必須進(jìn)行施工操作培訓(xùn)、接受安全教育和安全技術(shù)交底，并做好記錄。

（4）挖孔樁作業(yè)人員體驗(yàn)，符合條件者才能從事人工挖孔樁作業(yè)。

（5）每天開工前和施工過程中必須經(jīng)常檢查轆轤軸和支腿、繩、掛鉤（保險(xiǎn)鉤）、提桶、水泵、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)絞車等設(shè)備的機(jī)械、電器性能、發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即修理或更換、并做好記錄。

（6）孔內(nèi)必須設(shè)有應(yīng)急軟梯，供人員上下井，使用有電葫蘆、吊籠等應(yīng)安全可靠并配有自動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置，禁止腳踏井壁凸緣上下。

（7）孔內(nèi)應(yīng)根據(jù)一至二道月牙形防護(hù)蓋板。

（8）孔口四周必須設(shè)置護(hù)欄，一般加800mm高圍欄轉(zhuǎn)護(hù)；停止作業(yè)時(shí)，必須及時(shí)加蓋鋼筋網(wǎng)片。

（9）每日開工前必須驗(yàn)測(cè)井下是否有毒有害氣體，并應(yīng)有足夠的安全防護(hù)措施。

（10）挖出的土石方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離距口，不得堆放在孔口四周2m范圍內(nèi)，機(jī)動(dòng)車輛的通行不得對(duì)井壁的安全造成影響。

（11）施工現(xiàn)場(chǎng)必須配備專職持證電工；施工用電必須遵守《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-88）的規(guī)定，井內(nèi)照明電源必須采用安全電壓且不得大于12V；井下抽水時(shí)，井下人員必須先上地面。

（12）施工時(shí)，井下通訊聯(lián)絡(luò)要暢通，井口不得少于2人，井下作業(yè)人員必須經(jīng)常檢查井下是否存在塌方、涌水、涌泥和流沙跡象，若發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止作業(yè)，迅速撤離，并馬上報(bào)告。

（13）井下作業(yè)人員連續(xù)工作時(shí)間不得超過4小時(shí)。

（14）井下作業(yè)人員必須配掛安全帶。

（15）挖孔遇到孤石或入巖需要爆破時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持“少裝藥，多次數(shù)”的原則，以降低爆破對(duì)護(hù)壁及臨近孔的影響。爆破必須遵守《人工挖孔樁爆破作業(yè)規(guī)定》。爆破后應(yīng)適量往井內(nèi)沖水并經(jīng)充分送風(fēng)后方可下井清查。

（16）夜間一般禁止人工挖孔樁作業(yè)，如遇特殊情況需要夜班作業(yè)時(shí)，必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人書面同意，且要有領(lǐng)導(dǎo)和安全員在現(xiàn)場(chǎng)指揮和安全指導(dǎo)。

（17）護(hù)壁應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范施工，特別是上下節(jié)豎筋應(yīng)勾住，不得脫節(jié)。

（18）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專職安全員，在施工前和施工中應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；企業(yè)安全管理部門經(jīng)常檢查施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)情況，抓好安全生產(chǎn)責(zé)任制的落實(shí)。

（19）項(xiàng)目安全監(jiān)督管理部門加強(qiáng)抽查力度，對(duì)不遵守安全生產(chǎn)管理規(guī)定的施工班組，應(yīng)責(zé)令暫停施工，限期整改，屢教不改者，給予相應(yīng)的處罰。

（20）人工挖孔樁首節(jié)護(hù)壁必須高出原地面30cm，以防石塊墜井傷人，采用電動(dòng)小卷?yè)P(yáng)機(jī)提升。井口周圍應(yīng)用欄桿圍護(hù)，非施工人員不允許隨意進(jìn)出工作區(qū)。

（21）人工挖孔樁應(yīng)配備必要的安全帽，安全繩及其他搶體，不帶安全帽者不準(zhǔn)下井操作，每天第一次下井前應(yīng)用明火檢測(cè)井內(nèi)有毒氣體的濃度（co2，co），必要時(shí)用鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)換氣。

（22）開挖過程中出現(xiàn)漏水時(shí)應(yīng)短進(jìn)尺，勤支護(hù)并抽排井內(nèi)水。

（23）多樁孔同時(shí)成孔，應(yīng)采取間隔挖孔方法，以減少水的滲透和防止土體滑移；

（24）遇塌孔，配適量直徑6-8mm間距15cm鋼筋，再支鋼內(nèi)模灌筑護(hù)壁砼。若遇砂礫流砂層，則應(yīng)停止挖孔，改用機(jī)械鉆孔。

5 護(hù)壁模板制作與加固

模板用2cm厚20cm寬木板拼裝而成，制作時(shí)加工成四塊，每塊為1/4圓周，高為1m。模板制作時(shí)，做成下大上小的喇叭形，上圓的直徑為1.5、1.6m，下圓直徑為1.6、1.7m。

6 護(hù)壁砼的澆筑

1、采用內(nèi)齒式砼護(hù)壁。

2、每次混凝土用量小，故采用兩個(gè)樁護(hù)壁同時(shí)澆注。

3、采用等厚度現(xiàn)澆砼護(hù)壁。

4、當(dāng)護(hù)壁混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后便可拆模。

5、爆破后，應(yīng)用鼓風(fēng)機(jī)往孔內(nèi)送風(fēng)，排除有害氣體。

6、當(dāng)開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，檢查基底地質(zhì)是否與設(shè)計(jì)相符。

7 排水

在挖孔樁成孔德施工過程中，排水工作至關(guān)重要。

1、成規(guī)護(hù)壁的排水

1）一般性排水

除挖掘順序中述及的有關(guān)排水要求外，還要注意以下事項(xiàng)：

（1）除在地表墩臺(tái)位置四周挖截水溝外，并應(yīng)對(duì)從孔內(nèi)排出孔外的水妥善引流遠(yuǎn)離樁孔。

（2）孔內(nèi)滲水量不大時(shí)，可用鐵皮桶盛水，人工提引排走，滲水量大時(shí)，可用小水泵排走?？咨钚∮谒梦虝r(shí)，水泵可設(shè)在孔外；倘孔深大于水泵吸程，須將水泵吊入孔內(nèi)抽水。

（3）在灌注混凝土?xí)r，若數(shù)樁孔均只有小量滲水，應(yīng)采取措施同時(shí)灌注，以免將水集中一孔增加困難。若多孔滲水量均大，影響灌注質(zhì)量時(shí)，則應(yīng)于一孔集中抽水，降低 其它各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。

2）挖孔遇到潛水層承壓水的處理

挖孔時(shí)如果遇到較大（90m/h以內(nèi)）的潛水層承壓水（水頭9m，壓力90kpa），可采用水泥砂漿壓灌卵石環(huán)圈將潛水層進(jìn)行封閉處理，效果較好。

8 成樁檢測(cè)

挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)進(jìn)行孔底處理。必須做到平整。無松渣、污泥及沉淀等軟層。嵌入巖層深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，開挖過程中應(yīng)經(jīng)常檢查了解地質(zhì)情況，倘與設(shè)計(jì)資料不符，應(yīng)提出變更設(shè)計(jì)。若孔底地質(zhì)復(fù)雜或開挖中發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象（如溶洞、薄層泥巖、不規(guī)則的淤泥分布等）時(shí)，應(yīng)釬探查明孔底以下地質(zhì)情況。

對(duì)于噴射混凝土護(hù)壁，為排水作業(yè)而釘入孔壁中的木樁，柒凸出壁面的木樁也須鋸去，以免削弱基樁的受力斷面。

9 成品保護(hù)

已挖好的樁孔必須用木板或腳手板、鋼筋網(wǎng)片蓋好，防止土塊、雜物、人員墜落。嚴(yán)禁用草袋、塑料布虛掩。

10 應(yīng)注意的質(zhì)量問題

1.垂直偏差過大：由于開挖過程未按要求每節(jié)核驗(yàn)垂直度，致使挖完以后垂直超偏。每挖完一節(jié)，必須根據(jù)樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順直。

2.孔壁坍塌：因樁位土質(zhì)不好，或地下水滲出而使孔壁坍塌。開挖前應(yīng)掌握現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況，必要時(shí)可在坍孔處用砌磚，鋼板樁、木板樁封堵；操作過程要緊湊，不留間隔空隙，避免坍孔。

3.孔底殘留虛土太多；成孔、修邊以后有較多虛土、碎磚，未認(rèn)真清除。

4.孔底出現(xiàn)積水：當(dāng)?shù)叵滤疂B出較快或雨水流入，抽排水不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)積水。開挖過程中孔底要挖集水坑，及時(shí)下泵抽水。