跨永定河引水渠橋梁樁基人工挖孔技術(shù)分析

薄福英

（忻州市水利建筑工程公司，山西 忻州 034000）

跨永定河引水渠橋梁樁基人工挖孔技術(shù)分析

薄福英

（忻州市水利建筑工程公司，山西 忻州 034000）

橋梁已是城市交通、公路、鐵路等工程建設(shè)的重要組成部分，現(xiàn)代橋梁工程下部結(jié)構(gòu)較多采用樁基礎(chǔ)作為承重結(jié)構(gòu)。很多時候，樁基成孔受地形、空間及環(huán)境噪音要求等條件的制約，無法采用現(xiàn)代化的專業(yè)成孔設(shè)備進(jìn)行施工作業(yè)，必須選擇人工挖孔方法。通過北京市石景山區(qū)西黃村路跨永定河引水渠橋梁樁基工程，分析樁基人工挖掘成孔的施工工藝。

橋梁樁基；人工成孔；挖掘技術(shù)

1 概述

跨永定河引水渠橋梁工程位于北京市石景山區(qū)西黃村路，是連結(jié)永定河引水渠南北兩側(cè)道路的一條重要通道。該橋全長23m，寬度30m。橋梁上部結(jié)構(gòu)為16片一跨預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，下部結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁接邊墩蓋梁，每端設(shè)基礎(chǔ)樁6顆，樁體直徑為1.3m，每根樁全長15m。

根據(jù)勘察單位提供的巖土勘察報告顯示，本場區(qū)成樁深度范圍內(nèi)地層分為人工堆積層、新近沉積層和第四紀(jì)沉積層三大類，以碎石填土、卵石、圓礫層、中砂、細(xì)砂層為主，25m深度未出現(xiàn)地下水。

該橋樁基成孔由于受到地形、空間及環(huán)境噪音要求等條件的制約，無法采用現(xiàn)代化的專業(yè)成孔設(shè)備，故在施工方案中采用人工開挖成孔方式。

2 人工挖孔施工

2.1 樁孔開挖前的準(zhǔn)備作業(yè)

為了保證順利成孔，在樁孔開挖前，必須對樁基成孔處及影響范圍內(nèi)的地下環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，探明該范圍內(nèi)的地下管線，并確認(rèn)管線的產(chǎn)權(quán)及其性質(zhì)等，如發(fā)現(xiàn)影響樁孔開挖施工時，應(yīng)與相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位聯(lián)系，在樁孔開挖前完成改移處理。

樁孔人工開挖的關(guān)鍵點在于樁孔臨時支護的牢固性，應(yīng)對施工過程中出現(xiàn)的地質(zhì)意外變化等因素，所以在樁孔開挖前應(yīng)做好施工技術(shù)安排和組織安排，以及必要的安全防護措施和應(yīng)急措施。

2.2 樁位測量放樣

平整場地后，先對各樁位進(jìn)行測量放樣。樁位測量放樣對橋梁工程樁基施工來說具有非常重要的現(xiàn)實意義，如果出現(xiàn)測量錯誤，不僅會使橋梁位置偏離設(shè)計，更嚴(yán)重的是上部蓋梁及T梁無法準(zhǔn)確落位甚至無法落位，引發(fā)工程技術(shù)質(zhì)量事故。所以在樁位放樣測量時應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范程序和要求進(jìn)行放樣、復(fù)核、報審、批準(zhǔn)，經(jīng)書面確認(rèn)符合要求后才可進(jìn)行人工挖樁孔施工作業(yè)。

2.3 樁基人工挖孔方法

樁基人工挖孔作業(yè)，一般由三個工人組成一個施工作業(yè)小組，其中一人在孔底進(jìn)行開挖、裝渣、修整、支模、澆筑混凝土等作業(yè)，孔外二人其中一人負(fù)責(zé)與孔內(nèi)人員聯(lián)系和吊運孔內(nèi)渣土，另一人負(fù)責(zé)護壁混凝土拌制及其他輔助作業(yè)。樁孔開挖施工時，一個施工小組一般同時開挖一對樁孔，一孔澆筑護壁混凝土后，在混凝土凝結(jié)期間進(jìn)行另一孔施工作業(yè)，兩孔依次交替循環(huán)直至成孔。

2.3.1 樁孔開挖作業(yè)

該橋樁長設(shè)計為15m，深度相對較小，為了方便吊運渣土及在另一孔施工時移換設(shè)備，選用三木搭，手動卷揚機、吊桶等簡易垂直運輸工具。由于樁孔內(nèi)空間比較狹小，且砂礫質(zhì)地層自穩(wěn)能力較差，為了避免電動工具振動引起塌方，故選用手鏟、鎬等手動工具進(jìn)行挖孔作業(yè)。開挖時，采用由上而下順序進(jìn)行，先挖除中心土，然后再擴挖周邊土，開挖至一節(jié)護壁模板高度時進(jìn)行安裝模板和灌注護壁混凝土。在開挖過程中如遇到復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)時，要求每挖深0.5m后采用鋼釬對孔底進(jìn)行探查，判斷下層土體是否存在洞穴、軟土等不良地質(zhì)情況，并根據(jù)探明的情況確定合適的開挖方法。每開挖完成一節(jié)，均應(yīng)按要求進(jìn)行樁孔中心垂直度及樁孔直徑校驗（其允許偏差+3cm），在安裝護壁模板后應(yīng)進(jìn)行二次校核，以確保樁孔位置精度符合要求。

為了防止在施工過程中地面渣物墜落孔內(nèi)，樁孔設(shè)護口，高出地表面20cm，且要求距孔口2m范圍內(nèi)不得堆放任何雜物。在移換至另一樁孔施工時應(yīng)對該孔口進(jìn)行有效覆蓋。在施工中作業(yè)人員應(yīng)隨時注意樁孔內(nèi)的一切不良情況，如發(fā)現(xiàn)較大流沙、涌水，護壁變形、異味氣體等不安全征兆，應(yīng)立即停止作業(yè)并將孔內(nèi)作業(yè)人員迅速撤離至孔外，經(jīng)確認(rèn)安全后再行恢復(fù)施工。

2.3.2 護壁混凝土施工

護壁混凝土主要作用是樁孔開挖過程中支撐孔壁，防止塌孔，保護開挖作業(yè)人員安全，以及在灌樁身混凝土前保持樁孔形狀不發(fā)生變形。

根據(jù)計算，其強度選用C25，護壁混凝土厚度為15cm，采用現(xiàn)場機械拌制。由于樁孔較小，開挖時間較短，且兩孔交替施工，為了盡量減少工藝間歇時間，要求提護壁混凝土具有較高的早期強度，故一般選用早強型水泥或添加早強劑，并使用速凝劑，護壁混凝土塌落度控制在10～12cm之間。

護壁混凝土模板采用定制專用組合鋼制模板，由四塊弧形模板拼裝組成，拼裝后呈倒圓錐臺形狀，上、下口均為正圓形，上口直徑比下口大30cm，模板高度為80cm，模板間用U形卡連接，不需要另設(shè)支撐，上下節(jié)間依次周轉(zhuǎn)使用，直至末節(jié)護壁混凝土澆筑完成。混凝土拌和物灌入模板后，使用鋼筋將混凝土拌和物手工振搗密實，每節(jié)護壁混凝土均應(yīng)連續(xù)施工完成。

第一孔上節(jié)樁孔土方開挖完成后，安裝模板，灌注護壁混凝土，在混凝土凝結(jié)期間，作業(yè)人員移至第二孔進(jìn)行土方開挖、安裝模板、灌注混凝土，之后再移至第一孔進(jìn)行挖孔，挖孔完成后拆除上節(jié)模板（模板拆除強度最低為5Mp），將其安裝到下節(jié)，兩孔依次交替循環(huán)，直至完成樁孔開挖作業(yè)。

樁孔完成至設(shè)計深度后應(yīng)及時清除孔底余渣，由專業(yè)技術(shù)人員采用經(jīng)批準(zhǔn)的儀器和方法，對孔位、孔深、孔徑、孔形和垂直度等進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查確認(rèn)樁孔符合設(shè)計要求后，方可進(jìn)行鋼筋籠吊裝和樁體混凝土澆筑。

3 人工挖孔的施工安全

人工挖孔同任何施工一樣，都應(yīng)遵守”安全第一、預(yù)防為主、以人為本”的安全原則，施工前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況對其危險因素進(jìn)行分析、評估，從而有針對性地制定預(yù)防措施。樁孔開挖施工過程中作業(yè)人員一直在樁孔內(nèi)作業(yè)，空間非常狹小，且整個施工過程始終處于進(jìn)料與出料的循環(huán)狀態(tài)，所以安全控制應(yīng)貫穿樁孔開挖的整個過程。

施工安全管理人員應(yīng)在班前班后對提升設(shè)備進(jìn)行檢查，確認(rèn)塔架牢固、索鏈完好、保險扣有效，防護設(shè)施到位。在施工過程中，孔口與孔內(nèi)作業(yè)人員應(yīng)隨時保持聯(lián)系，當(dāng)樁孔內(nèi)作業(yè)人員感到視線不良和呼吸不暢時，應(yīng)向孔內(nèi)增設(shè)低壓照明，及時輸送新鮮空氣。

4 結(jié)語

樁基人工挖孔具有工藝簡單、質(zhì)量可靠、成孔速度較快、造價較低等優(yōu)點。在受到地形、空間等條件限制而無法采用現(xiàn)代化的專業(yè)成孔設(shè)備時，采用人工挖孔成樁是較好的一種選擇。

U445.55+1 ［

］C ［

］1004-7042（2016）07-0037-02

薄福英（1976-），女，2011年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)，工程師。

2016-05-13；

2016-06-18