大直徑樁人機(jī)共挖施工工藝

魏 星

(中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧大連116100)

1 工程慨況

石家莊市槐安路高架橋工程位于石家莊市槐安西路，起點(diǎn)為紅旗大街與槐安西路交叉口以東，終點(diǎn)為維明南大街與槐安路交叉口，全長1 205.66 m。主要有樁基195根、T梁400片、挖土20.8萬立方米。

根據(jù)地勘報告，該線路內(nèi)地層為第四紀(jì)沖擊形成的粘性土、粉土和沙類土組成，表層多為瀝青路面及路基土。總體來說，地層較連續(xù)，有規(guī)律、層位變化不大。施工圖設(shè)計說明書中的表述，鉆進(jìn)42.0 m未見地下水。

2 設(shè)計變更說明

原設(shè)計墩位為直徑1.5 m的鉆孔灌注樁，承臺底部距離原地面深度達(dá)6～7 m。如按設(shè)計施工，承臺開挖面積和深度較大，現(xiàn)有工作場地施工承臺范圍內(nèi)將全部被挖除且基坑邊坡很陡，造成安全隱患并且無法保證現(xiàn)有交通的暢通;如先施工樁基后挖除土方再施工承臺，則工期無法保證。根據(jù)該工程工期短、下挖深度大等施工特點(diǎn)，經(jīng)與業(yè)主及設(shè)計代表溝通，將原群樁變更為直徑2.5 m單樁，取消承臺，墩柱形式和尺寸保持不變。樁基形式為人工挖孔灌注樁，樁徑設(shè)計2.5 m，護(hù)壁為鋼護(hù)筒。

3 挖孔及鋼護(hù)筒防護(hù)

由于該工程地下管線較多，管線走向不明確，為了防止破壞地下管線，須人工先開挖6 m，再用人工配合機(jī)械施工。

挖孔前應(yīng)按圖紙把樁基中心位置定出，并從中心樁引出4個控制點(diǎn)，以控制中樁，開挖應(yīng)分層進(jìn)行，下部砂層或砂礫層根據(jù)實(shí)際情況每次進(jìn)尺0.5 m，土方開挖直徑比護(hù)筒直徑大10 cm。為保證護(hù)筒下沉過程中不偏心，要求人工修邊時每次進(jìn)尺不超過20 cm，周圈對稱均勻下挖。護(hù)筒每下沉2 m，必須測量孔底中心位置。如護(hù)筒中心與樁基設(shè)計中心不符合，應(yīng)及時糾偏，糾偏措施主要為不對稱人工修邊。通過控制兩側(cè)下沉速度，逐步調(diào)整到設(shè)計中心埋設(shè)鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒應(yīng)高出原地面0.5～1.0 m，防止有雜物落入樁基中，砸傷作業(yè)人員。依此類推，挖至到6 m后方可用機(jī)械開挖。待鉆機(jī)就位后調(diào)整好中心開始鉆進(jìn)(旋挖鉆代替卷揚(yáng)機(jī)更安全、效率更高)，人工配合機(jī)械取土至設(shè)計標(biāo)高(圖1)。

3.1 鋼護(hù)筒安裝與連接

圖1 人工挖孔示意

鋼護(hù)筒由專業(yè)廠家生產(chǎn)，用卷板機(jī)卷至成圓形。為增強(qiáng)剛度，護(hù)筒內(nèi)壁每隔50 cm設(shè)Φ25鋼筋圈作為加勁肋，每節(jié)護(hù)筒頂部設(shè)可拆卸的支撐，防止護(hù)筒變形。首節(jié)護(hù)筒安放到樁位坑后，調(diào)整護(hù)筒中心與樁位設(shè)計中心重合并檢查護(hù)筒頂部平整度(要求垂直的兩徑向差分別不超過3 mm)，檢查合格后固定首節(jié)護(hù)筒，采用三點(diǎn)法吊裝第二節(jié)護(hù)筒，護(hù)筒就位后將護(hù)筒用螺栓連接。在土方開挖過程中，護(hù)筒靠重力逐步下沉，采用相同辦法安裝第三節(jié)護(hù)筒。

3.2 鋼筋籠的制作與安裝

鋼筋骨架在鋼筋加工場地分段制作，運(yùn)至現(xiàn)場后吊入孔內(nèi)，并在孔口進(jìn)行焊接接長。焊接采用單面焊，焊縫長度應(yīng)滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求，并將接頭錯開50 cm以上。主筋接頭采用對焊。為使鋼筋骨架有足夠的剛度以保證在運(yùn)輸和吊裝過程中不產(chǎn)生變形，每隔2 m～2.5 m用Φ18 mm鋼筋設(shè)置一道加強(qiáng)箍。在箍筋上設(shè)穿心圓式混凝土墊塊，以控制鋼筋骨架與孔壁凈距。為了保證鋼筋籠起吊時不變形，采用兩點(diǎn)起吊。第一吊點(diǎn)設(shè)在骨架下部，第二吊點(diǎn)設(shè)在骨架長度的中心到上三分點(diǎn)之間。吊放鋼筋籠入孔時應(yīng)對準(zhǔn)孔位輕放，慢慢入孔。鋼筋籠入孔后，應(yīng)徐徐下放，嚴(yán)禁高起猛落、碰撞孔壁和強(qiáng)行下放。每節(jié)鋼筋籠上口到達(dá)護(hù)筒口上方時，用型鋼扁擔(dān)將鋼筋籠擱置在護(hù)筒上，吊裝下一節(jié)鋼筋籠到孔位處，兩節(jié)鋼筋籠上下對齊成一直線，主筋一一對位，隨后進(jìn)行焊接。鋼筋籠全部入孔后，應(yīng)按設(shè)計要求檢查安放位置并做好記錄，并牢固定位，以免在灌注混凝土過程中發(fā)生掉籠或浮籠現(xiàn)象。樁身混凝土灌注完畢，達(dá)到初凝后即可解除對鋼筋籠的固定措施。

4 灌注混凝土

采用導(dǎo)管或串筒灌注混凝土。串筒距樁底高在2 m以內(nèi)，隨著混凝土上升不斷減少串筒數(shù)量。每次混凝土的灌注不大于0.6 m，用插入式振動器振搗，垂直插入，插點(diǎn)間距離約為0.4～0.5 m，做到“快插慢拔”，保證混凝土的密實(shí)度。樁內(nèi)的混凝土必須一次灌注完，不留施工縫。

按設(shè)計樁基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)檢測管。每根樁布設(shè)3根檢測管，檢測管下端用鋼板焊牢，要求檢測管管身及焊縫不漏水。3根檢測管等間距布置，綁扎在樁基加勁箍筋上，隨鋼筋籠放入樁體內(nèi)，檢測管頂高出樁基頂面20 cm，澆筑混凝土前將檢測管灌滿水，并用塞子堵緊。按照檢測規(guī)程及設(shè)計要求，對樁進(jìn)行檢測。

5 施工注意事項(xiàng)

(1)開挖樁達(dá)設(shè)計深度后，應(yīng)及時進(jìn)行孔底處理，清理。

(2)保證樁基底作業(yè)人員的安全、通風(fēng)、照明，與孔下作業(yè)人員隨時保持聯(lián)系。

(3)混凝土的原材料和混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計要求。

［1］JGJ 94－2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］