人工挖孔樁施工樁基中心定位的研究應(yīng)用

馮勇

山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司 山西太原 030006

人工挖孔樁是采用人力挖掘方法成孔，繼而安放鋼筋籠、澆筑混凝土的樁，具有施工方便、效率高的特點(diǎn)，與沖擊鉆機(jī)沖孔、沖擊錐成孔、沖錐沖孔等相比，人工挖孔樁施工的經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，且單樁承載力高，適用于多種土層的施工，在工程中的應(yīng)用較為廣泛。在不明地質(zhì)狀況下，人工挖孔樁施工的優(yōu)勢(shì)尤為明顯，但同樣存在一系列的問(wèn)題：一是在復(fù)雜工況下人工挖孔樁作業(yè)環(huán)境惡劣，受地質(zhì)條件的影響，存在安全及質(zhì)量隱患；二是現(xiàn)階段人工挖孔樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)手段，因此，迫切需要結(jié)合人工挖孔樁在不明地質(zhì)狀況下的施工現(xiàn)狀，研究出針對(duì)性的地質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)，保證人工挖孔樁的施工質(zhì)量。橋梁樁基施工中采用定位裝置，可以有效防止樁基定位不準(zhǔn)確，樁基偏位，降低了質(zhì)量事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提高工程施工質(zhì)量[1]。

1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理

此定位裝置通過(guò)在框架上安裝自動(dòng)架組件可以實(shí)現(xiàn)左右的移動(dòng)，左右移動(dòng)過(guò)程主要大電動(dòng)滾輪和小電動(dòng)滾輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，大電動(dòng)滾輪主要在框架上移動(dòng)，而小電動(dòng)滾珠主要在橫向桿進(jìn)行移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)定位結(jié)構(gòu)的左右的移動(dòng)效果，從而實(shí)現(xiàn)定位，通過(guò)安裝定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位操作，定位主要通過(guò)伺服電機(jī)和定位桿，通過(guò)安裝轉(zhuǎn)軸和吊繩進(jìn)行定位桿上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)定位下移過(guò)程，通過(guò)將定位桿下端設(shè)置為尖端從而實(shí)現(xiàn)定位過(guò)程，通過(guò)安裝大齒輪和小齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)安裝螺旋蓋可以實(shí)現(xiàn)定位結(jié)構(gòu)內(nèi)部的可拆卸維修，通過(guò)安裝套環(huán)可以保證整個(gè)定位結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行更換，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于推廣使用。

2 人工挖孔操作順序

施工鎖口→架設(shè)支架→安裝潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)、照明設(shè)備等→開(kāi)挖→下挖1.0m施做護(hù)壁→到達(dá)樁孔設(shè)計(jì)深度后→對(duì)樁孔直徑、深度、垂直度進(jìn)行全面驗(yàn)收。

3 人工挖孔施工過(guò)程

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）組織管理。為統(tǒng)籌協(xié)調(diào)人工挖孔樁施工中各項(xiàng)事宜，采用責(zé)任分工制，成立技術(shù)攻關(guān)小組，根據(jù)不同小組成員職責(zé)定位、分工的不同，制定崗位職責(zé)要求、施工績(jī)效考核要求等，對(duì)樁基定位的各環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)管理。

（2）技術(shù)交底。在施工前，依據(jù)人工挖孔樁施工情況，嚴(yán)格采用三級(jí)技術(shù)交底流程，針對(duì)不明地質(zhì)狀況下的人工挖孔樁施工技術(shù)、注意事項(xiàng)及地質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，防止在施工中出現(xiàn)誤操作問(wèn)題。

（3）機(jī)具配置。根據(jù)人工挖孔樁地質(zhì)定位裝置等工器具，在設(shè)備機(jī)具應(yīng)用前，對(duì)主要工器具的性能進(jìn)行檢驗(yàn)，保證在測(cè)量中能夠滿足使用需要。

3.2 開(kāi)挖

（1）遇到巖石層，需進(jìn)行孔內(nèi)爆破作業(yè)；爆破采用微差松動(dòng)爆破方案，根據(jù)開(kāi)挖高度及地形地質(zhì)條件采用深孔松動(dòng)爆破，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件，深孔采用CHA660鉆機(jī)鉆孔，淺孔采用YT-28鉆機(jī)鉆孔。與邊坡預(yù)裂孔采用斜孔、傾角與設(shè)計(jì)坡率對(duì)應(yīng)不同，樁基孔采用垂直炮眼。裝藥后，用一份粘土、二份粗砂、含水量適當(dāng)?shù)乃缮⑼亮习韬统膳谀噙M(jìn)行堵塞。由專業(yè)爆破人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和爆破設(shè)計(jì)，并建立設(shè)計(jì)審批制度，爆破設(shè)計(jì)經(jīng)監(jiān)理工程師審核、當(dāng)?shù)毓膊块T批準(zhǔn)后，方可實(shí)施。最大限度地降低爆破振動(dòng)[2]。

（2）挖孔作業(yè)采用人工逐層開(kāi)挖，由人工逐層用鎬、鍬進(jìn)行，允許誤差為30mm。

（3）遇到巖石層，進(jìn)行孔內(nèi)爆破作業(yè)?？變?nèi)爆破采用機(jī)械打眼，打眼深度不超過(guò)50cm，人工裝藥爆破，嚴(yán)格控制用藥量，以松動(dòng)為主，嚴(yán)禁裸露藥包爆破。為了施工的安全，起爆方式采用電引起爆。如在爆破過(guò)程中出現(xiàn)瞎炮，要按安全規(guī)程處理。當(dāng)挖孔深度接近孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，為避免爆破將基巖松動(dòng)，可采用膨脹炸藥進(jìn)行松動(dòng)，或用風(fēng)鎬進(jìn)行施工作業(yè)。

（4）挖孔過(guò)程中當(dāng)孔深超過(guò)10m時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)空氣有害成分含量，如孔內(nèi)空氣質(zhì)量不能滿足作業(yè)要求，需用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)換氣，當(dāng)孔深超過(guò)30m時(shí)，滿2小時(shí)通風(fēng)一次，孔內(nèi)作業(yè)人員每二小時(shí)換一人。當(dāng)進(jìn)行挖石作業(yè)時(shí)，孔內(nèi)應(yīng)一直用鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)，保證施工人員安全。有情況及時(shí)上報(bào)。

3.3 垂直運(yùn)輸機(jī)具

工具有：卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼支架、鋼絲繩、鐵吊桶等。

3.4 澆筑護(hù)壁砼

設(shè)置操作平臺(tái)，用來(lái)臨時(shí)放置混凝土拌合料和灌注護(hù)壁混凝土用。

4 樁位、樁徑、傾斜度的控制

樁位偏差＜50mm（排架樁），樁徑≥設(shè)計(jì)值，孔的傾斜度小于0.5%S，且小于200mm。在樁基開(kāi)挖過(guò)程中，每下挖2m，進(jìn)行測(cè)量一次，在澆筑護(hù)壁混凝土前必須進(jìn)行測(cè)量。

5 安全措施

大于15m挖孔樁在施工存在較大危險(xiǎn)源，需進(jìn)行分析評(píng)估以及專項(xiàng)施工安全方案評(píng)審工作。此位裝置須專人維修和看管，確保安全生產(chǎn)。施工現(xiàn)場(chǎng)的電線、電纜應(yīng)盡量放置在無(wú)車輛、人、畜通行部位。確保機(jī)械作業(yè)安全。嚴(yán)格機(jī)械化作業(yè)規(guī)程，非司機(jī)本人不許進(jìn)行機(jī)械、汽車操作。嚴(yán)格對(duì)易爆、易燃及危險(xiǎn)品的管理。對(duì)易爆、易燃、危險(xiǎn)品嚴(yán)格按規(guī)定運(yùn)輸、存放，嚴(yán)格看守和領(lǐng)發(fā)手續(xù)。做到不被盜、不丟失[3]。

6 環(huán)保措施

結(jié)合工程實(shí)際情況，應(yīng)制定施工期間節(jié)能措施及有關(guān)處理方案，建立嚴(yán)格的獎(jiǎng)罰制度，對(duì)節(jié)能工作實(shí)行專人責(zé)任，人人參與的辦法，主要負(fù)責(zé)人組織相關(guān)管理人員，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的節(jié)能工作進(jìn)行日常的自查、自糾，并且定期或不定期對(duì)施工中的節(jié)能工作進(jìn)行檢查。

7 實(shí)施效果

通過(guò)本技術(shù)的運(yùn)用，改善了以往人工挖孔的弊端和不足，減少了因問(wèn)題隱患造成的工時(shí)延誤成本，壓縮了人工挖孔樁的施工工期。通過(guò)人工挖孔定位技術(shù)的研究與運(yùn)用，解決了人工挖孔樁施工中面臨的局限性，提升了人工挖孔樁的質(zhì)量，也形成了以提高精度的專項(xiàng)定位技術(shù)。該技術(shù)流程簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)便、易于操作實(shí)施，在同類工程中具有推廣和應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)運(yùn)用和實(shí)踐，圍繞樁基定位，形成了實(shí)用性的人工挖孔樁定位技術(shù)，規(guī)避了施工中的常見(jiàn)問(wèn)題隱患，提升了施工管理水平。

8 結(jié)語(yǔ)

橋梁樁基施工中采用定位裝置，可以有效防止樁基定位不準(zhǔn)確，樁基偏位，降低了質(zhì)量事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提高工程施工質(zhì)量，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于推廣使用。