淺談人工挖孔樁的施工細(xì)節(jié)

徐 丹

（太原路橋建設(shè)有限公司，山西 太原 030006）

1 工程概況

K79+195扭泉溝大橋位于寧武縣新堡鄉(xiāng)新堡村扭泉溝，沖溝呈V字形發(fā)育，地形復(fù)雜。橋梁起點樁號左幅K78+842，右幅K78+832，終點樁號左幅K79+568，右幅樁號K79+558，橋梁全長726 m。上部結(jié)構(gòu)采用先簡支后連續(xù)40 m預(yù)應(yīng)力連續(xù)T梁，下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土矩形薄壁墩，柱式臺，鉆（挖）孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 施工計劃

本橋計劃在左幅K79+245，右幅K79+235處，即對10#8根樁處進(jìn)行試挖樁，以確定地質(zhì)情況是否與設(shè)計圖紙一致。本樁位處地質(zhì)為：黏土2.5 m，強風(fēng)化泥巖17 m，弱風(fēng)化泥質(zhì)砂巖5.2 m，微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖4.5 m，設(shè)計樁長25 m，虛樁4 m左右，為嵌巖樁。

3 施工方案

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）熟悉圖紙、會審施工圖，領(lǐng)會施工組織設(shè)計意圖。

（2）對業(yè)主提供的坐標(biāo)和水準(zhǔn)點進(jìn)行復(fù)核。

（3）搭設(shè)施工臨時設(shè)施，敷設(shè)現(xiàn)場臨時水電供應(yīng)管線。

（4）確定設(shè)備安裝位置，按順序組織設(shè)備就位安裝。整平施工場地。

（5）上崗前對工人進(jìn)行安全培訓(xùn)和安全交底。

3.2 人工挖孔樁工藝

3.2.1 測量放樣

利用全站儀依次放出各樁位，并進(jìn)行閉合校正。釘上木樁，并以樁上的鐵釘作為標(biāo)記，用砼固定木樁，樁位經(jīng)監(jiān)理單位測量人員在開挖前進(jìn)行驗證后，即可進(jìn)行下一道工序。

3.2.2 樁孔中心點的控制

為防止雜物在開挖時落入孔中，也便于第一節(jié)砼護(hù)壁施工，防止地表水滲入井內(nèi)，開挖前應(yīng)以樁中心點為中心，按相應(yīng)的樁徑加大20 cm澆筑混凝土并保證高出井周圍地面200～300 mm（即做沿口圈），同時通過樁中心引兩條垂直直徑線與井圈相交得4點，在這4點處設(shè)置4個鋼釘，或用油漆在這4點作標(biāo)記，作為控制中心點及施工中控制垂直度的依據(jù)，控制點必須牢靠直至終孔驗收，要求每模都進(jìn)行吊中，拆模后進(jìn)行復(fù)檢，及時修正，做到中心偏差在10 mm以內(nèi)。

3.2.3 樁井開挖掘進(jìn)

（1）無論什么地質(zhì)，孔深超過1 m后，孔口都應(yīng)支設(shè)鋼筋砼護(hù)壁，護(hù)壁應(yīng)高出地面20 cm以上，以防雨水流入孔內(nèi)和石塊滾入孔內(nèi)傷人。1 m以下可根據(jù)地質(zhì)情況澆筑鋼筋砼護(hù)壁或混凝土護(hù)壁，所有樁孔采取全程護(hù)壁。如遇不良地層或砂礫層，采用錐形臺階式護(hù)壁，見圖1。經(jīng)過計算確定護(hù)壁厚度：上口護(hù)壁厚15 cm，下口壁厚10cm，錯臺寬5cm，下段護(hù)壁將上段護(hù)壁封腳，封腳高5cm，厚5 cm；護(hù)壁采用C25級砼澆筑；樁身配筋環(huán)向鋼筋為φ8@200，縱向鋼筋為φ12@400，其長度要能插入下節(jié)護(hù)壁的一定深度，以利其連接。

圖1 錐形臺階式護(hù)壁

（2）護(hù)壁質(zhì)量要求：①支護(hù)后截面尺寸必須滿足設(shè)計要求；②鋼筋位置準(zhǔn)確，保證砼的保護(hù)層厚度不超過2.5 cm；③砼強度等級不低于C25級，為了使護(hù)壁盡早起到支護(hù)作用，可在砼中摻加早強劑。

（3）挖孔：井內(nèi)挖孔為土質(zhì)時只需人工用鎬和短鍬在井內(nèi)施工，土層較硬時用風(fēng)鎬松動。若遇巖層時，可采用小型爆破方法進(jìn)行處理。爆破第一層時，打眼要向中心傾斜，見圖2，炮眼距孔邊應(yīng)大于30 cm。以下各層可采用直炮眼，炮眼的平面布置采用梅花型，距孔邊≤25 cm。炮眼的多少，可根據(jù)孔徑大小、巖層堅硬程度等因素決定，炸藥用量應(yīng)以松動為主，雷管采用毫秒分段雷管（最好是用1#和5#雷管）。井口加蓋鋼筋骨架組成的橡膠蓋，以緩沖飛出的石塊。對于井內(nèi)有水的情況，應(yīng)采用防水炸藥。炮口還要用事先準(zhǔn)備好的短木棒塞好。爆破完后，先用鼓風(fēng)機吹干凈毒氣煙塵，人工再用風(fēng)鎬清理井壁和孔底。每挖一層（2 m左右），需重新從井口引縱、橫軸線，檢查井內(nèi)尺寸是否正確。

若為嵌巖樁時，應(yīng)記錄好地質(zhì)變化情況，遇與設(shè)計圖紙不符時，及時報與監(jiān)理工程師，由監(jiān)理工程師確認(rèn)后上報業(yè)主和設(shè)計單位，等待變更批復(fù)。因泥巖不能作為嵌巖樁的持力層，地質(zhì)情況必須準(zhǔn)確，終孔后用￠16的探釬往下探1 m，檢查有無軟弱層，才能終孔。

圖2 爆破打眼

3.2.4 孔內(nèi)排水

孔內(nèi)少量泥水可在樁孔內(nèi)挖小集水坑，隨挖隨用吊桶將棄土吊出；如大量滲水，可在樁孔內(nèi)先挖較深集水井，用小型潛水泵將地下水排出樁孔外，隨挖隨加深，井內(nèi)集水涌出可采用潛水泵排入場內(nèi)臨時排水溝；涌水量很大時，可將一樁超前開挖，將附近樁孔地下水位降低。護(hù)壁時可在模板上預(yù)留幾個小洞，插上硬塑料管作為引流管，澆護(hù)壁混凝土?xí)r孔壁的滲水可通過引流管流出，不會對混凝土產(chǎn)生離析。

3.2.5 成孔檢驗

成孔后要用專用孔規(guī)或自制的驗孔器（長4～6 D，D為設(shè)計孔徑，直徑不小于鋼筋籠直徑加10 cm），對成孔各項指標(biāo)進(jìn)行檢測。待自檢合格后報駐地監(jiān)理進(jìn)行驗收，驗收合格并簽認(rèn)后，方可進(jìn)行鋼筋籠吊裝。

3.3 灌注樁砼灌注

鉆孔樁采用水下C25砼灌注，人工挖孔樁滲水量較大時必須采用水下灌注，旱樁和滲水量小的樁可按照干樁處理，但必須振搗密實。

灌注前應(yīng)先對樁孔進(jìn)行清理，抽干積水，下井清理沉渣，保證清底干凈。

灌注前應(yīng)做砼驗證配比試驗，并按照最終監(jiān)理工程師簽認(rèn)的配合比進(jìn)行施工。采用一套2000型砼攪拌站和一臺750型砼攪拌機拌和，砼運輸采用砼罐車運輸。水下砼坍落度控制在18～22 cm，干樁灌注時坍落度控制在10～12 cm，砼連續(xù)灌注不得中斷。

砼灌注完畢，應(yīng)按要求留置試塊，樁頂覆蓋草袋養(yǎng)護(hù)并經(jīng)常濕水或蓄水養(yǎng)護(hù)。

3.4 鋼筋籠的制作、運輸、吊放

3.4.1 施工準(zhǔn)備

（1）根據(jù)試驗規(guī)程截取鋼筋試樣，做冷彎、拉伸及可焊性試驗，合格者方可組織進(jìn)場。

（2）進(jìn)場后的鋼筋必須按不同鋼種、等級、牌號、規(guī)格及生產(chǎn)產(chǎn)家分批驗收、分別堆放，不得混雜，且應(yīng)設(shè)立識別標(biāo)志。

3.4.2 施工方法

（1）鋼筋的截斷和彎曲：鋼筋的截斷和彎曲均應(yīng)在加工棚內(nèi)進(jìn)行。需搭接焊時，應(yīng)用彎曲機將兩鋼筋搭接端預(yù)先折向一側(cè)，使兩接合鋼筋軸線一致，接頭雙面焊縫的長度不小于5 d，單面焊縫的長度不小于10 d（d為鋼筋直徑，下同）。

（2）加強箍筋的制作：根據(jù)設(shè)計尺寸，在一圓形鐵板上用￠22短鋼筋頭（長度約8 cm）焊成一圓形內(nèi)骨架，擱置在彎曲機上。一人操作控制開關(guān)，一人握住鋼筋，利用電機的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)盤，彎制成圓形箍筋，先點焊再雙面焊接，加強筋設(shè)內(nèi)撐架。

（3）骨架鋼筋的焊接：鋼筋焊接前，必須根據(jù)施工條件進(jìn)行試焊，合格后方可正式施焊，焊工必須持焊工證，在考試合格后上崗。鋼筋接頭宜采用雙面焊縫，且接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯開布置。

（4）鋼筋籠骨架的制作：在加工場內(nèi)用枕木或方木帶線找平，骨架鋼筋擱于方木上，用粉筆畫出加強筋的位置，加強筋每2 m設(shè)置一道，垂直焊接于受力鋼筋上，加強箍筋上用粉筆等分刻上記號，受力鋼筋用卡板順直焊牢，固定于加強箍筋上，要求雙面焊接、端部整齊、接頭錯開。待全部受力鋼筋焊接定位后，檢查斷面尺寸及間距，符合要求時方可套上調(diào)直的箍筋圈，在受力筋上刻上等距的記號線，螺旋筋必須緊貼主筋，用22#鐵絲綁扎固定。螺旋筋的接頭長度應(yīng)不小于30 d，且末端彎制成135°的彎鉤。定位鋼筋每2 m設(shè)置1組，每組4根均勻焊接于加強筋四周。

（5）鋼筋骨架的運輸及吊裝：鋼筋骨架制作完畢，自檢合格后，報請監(jiān)理工程師抽檢，監(jiān)理工程師檢驗合格的鋼筋籠才能安裝。運輸采用簡易炮車，運至施工樁位處，汽車吊緩慢平穩(wěn)地起吊，大、小吊鉤配合，直至鋼筋籠垂直豎立，對準(zhǔn)樁孔中心慢慢下放，即時拆除加強筋內(nèi)支撐。圍上箍筋，綁扎固定，報請監(jiān)理工程師檢查。當(dāng)鋼筋籠下放到孔底設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)用吊環(huán)將鋼筋籠架立于孔口橫梁上，并調(diào)整鋼筋籠中心與樁孔中心至重合，焊接支撐定位鋼筋。

4 人工挖孔樁施工注意事項及安全措施

人工挖孔樁常見危險源：坍塌、中毒、觸電、機械傷人、墜落、物體打擊。

4.1 坍塌

（1）每掘進(jìn)1.0 m時必須護(hù)壁，當(dāng)土質(zhì)不良時改為0.4～0.8 m護(hù)壁，上下護(hù)壁間應(yīng)搭接50 mm，且用鋼筋插實以保證護(hù)壁混凝土的密實度，當(dāng)混凝土達(dá)到一定強度（一般為24 h）后拆模。護(hù)壁底部必須要有可靠的防滑壁措施。

（2）挖孔時如有水滲入，在滲水較大處為防止坍塌應(yīng)加厚混凝土護(hù)壁，并在護(hù)壁混凝土中加設(shè)鋼筋網(wǎng)片以提高護(hù)壁的整體性。

（3）孔內(nèi)遇到巖層須爆破時，采用淺眼松動爆破法，嚴(yán)格控制炸藥用量并在炮眼附近加強支護(hù)。

（4）挖出的土方應(yīng)隨出隨運。

（5）凡孔內(nèi)有作業(yè)時，3 m以內(nèi)不得有機動車輛行駛或停放。

（6）孔內(nèi)人員作業(yè)時，孔上必須有監(jiān)護(hù)人員隨時與孔下人員保持聯(lián)系。

4.2 中毒

（1）孔深＞10 m時，加設(shè)機械通風(fēng)設(shè)備及照明設(shè)備。

（2）施工現(xiàn)場配備氣體檢測儀，每次下井施工前必須檢測井下空氣質(zhì)量，空氣達(dá)標(biāo)方可下井施工。

（3）井下施工人員身上佩戴可與井上聯(lián)系的對講機，每10 min向井上操作人員通報井下情況。

（4）下井施工前必須由專職安全員對下井人員做身體情況的檢測，確認(rèn)身體狀況良好，方可下井施工。

4.3 觸電

（1）挖孔時如有水滲入，積水采用水泵排走，但使用水泵時必須安裝漏電保護(hù)器，保障施工人員的安全。

（2）井口必須設(shè)置井內(nèi)用電總開關(guān)及漏電保護(hù)器。

（3）井內(nèi)照明、水泵等用電設(shè)備必須由專業(yè)電工安裝接線。

4.4 機械傷人

（1）挖孔工人必須配備安全帽、安全繩、設(shè)置安全的吊籠、抓梯；提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等機具。

（2）機械操作人員必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，每班次挖孔不超過4 h。

（3）在吊桶起吊過程勻速一次到位，吊桶吊出井口時，需先移出井口再解除鎖鉤。

4.5 墜落

（1）挖孔現(xiàn)場在明顯處設(shè)置“施工重地，閑人免進(jìn)”及“深井危險，嚴(yán)禁靠近”的標(biāo)識。

（2）暫停施工及已挖好的樁孔必須用模板井蓋將孔洞用蓋蓋好，防止土塊、雜物、人員墜落。嚴(yán)禁用草袋、塑料布虛掩。

4.6 物體打擊

（1）井口圍護(hù)應(yīng)高出地面0.2～0.3 m；不得使土、石、雜物滾入孔內(nèi)。

（2）孔深挖至超過挖孔人身高時，在樁孔口或孔內(nèi)裝設(shè)半圓護(hù)板（網(wǎng)），并隨著孔深增加往作業(yè)面下引，吊渣桶上下時，孔下作業(yè)人員應(yīng)避于護(hù)板（網(wǎng)）下。

5 結(jié)束語

挖孔樁施工作為一種便利、經(jīng)濟(jì)、適用的施工方式被眾多施工隊伍采用，但是其存在的安全隱患必須引起廣大工程管理人員的重視，一定要在保障人身安全的前提下選擇適合自身的施工方式進(jìn)行施工。