挖孔樁施工技術

陳風玲

(中鐵二十局集團第六工程有限公司，陜西 西安 710000)

1 概述

廣東省梅大高速公路在梅縣境內經過丘陵脊線明顯，多呈北東或北西展布，丘陵地形切割深，谷地狹小，地勢陡峻。多為丘陵和高丘陵，呈脈狀延續，多層地形明顯，峽谷不發育。大橋多分布在峽谷之中，部分橋梁樁基位于半山腰，施工機械很難到達施工地點，便道修筑工程量大，根據現場地形條件部分樁基采用挖孔樁施工。

2 施工工藝

2.1 施工程序

場地平整→測量定樁位→開挖樁孔→鉆爆設計→護壁施工→按每節護壁要求高度重復開挖、護壁施工直到設計樁底標高→鋼筋籠制作、吊裝到位→樁基混凝土澆筑。

2.2 施工方法

2.2.1 測量放樣

根據施工設計圖及規范要求，我部對標段范圍內導線點進行了全面復測。水準點的復測工作嚴格按四等水準測量要求進行，附合水準路線的高程閉合差精度在規定范圍內，滿足要求。導線點、水準點的加密工作已完成，并將大部分加密控制點布設在構造物附近，以提高放樣精度。測量班按設計圖紙定出孔位，經檢查無誤后，由施工隊埋設十字護樁，十字護樁必須用砂漿或混凝土進行加固保護，以備開挖過程中對樁位進行檢驗。

2.2.2 樁孔開挖

人工自上而下逐層用鎬、鍬進行，挖土次序為先中間部分，后挖周邊。每挖深1.0 m為一節，每節開挖完成后盡快施工混凝土護壁。挖出的土方采用手推車運到指定的位置，嚴禁倒在孔邊，樁周邊1 m范圍內不得堆土。挖孔時挖成直形:每節1 m，當垂直度、孔徑檢查合格后，在孔底四周挖5 cm深的企口，以便與下一節很好連接。開挖風化巖層時，采用風鎬鑿巖挖掘，鑿巖時應加大送風量。當遇弱風化巖層和較硬基巖風鎬難以作業時，采用爆破開挖。

孔內爆破采用電雷管起爆。孔內爆破時，現場其他孔內作業人員必須撤離，孔口應加蓋。爆破完成后，打開孔蓋進行通風，約半小時后檢查孔內是否有有害氣體，然后進行挖孔出渣。

挖孔施工到設計標高后，進行清孔處理。必須做到孔底無松散渣土。對照地質情況是否與設計地質資料相符，否則報于監理、設計單位溝通處理。

2.2.3 爆破設計

1)爆破參數。單位用藥量控制在4.0 kg/m3范圍內，掏槽眼裝藥量為周邊眼、輔助眼的1.2倍～1.4倍，炮眼利用率按80%設計。

炮眼的布置和單孔裝藥量:本工程樁徑為1.6 m和1.8 m兩種，故鉆爆設計中炮眼數量均為一種，對單孔裝藥量及炮眼間距進行分別設計，具體方法見圖1。

圖1 炮眼布置圖

a.掏槽眼:在樁中心設置1個，炮眼豎直，其余3個在第一圈均勻設置，并向樁中心傾斜70°～80°(與水平面夾角)鉆孔，形成上寬下窄的楔形結構。中心炮眼深0.7 m，其余3個深1.0 m，單孔裝藥量樁徑為1.6 m的為400 g，樁徑1.8 m的為420 g。

b.輔助眼:設置3個，孔深0.9 m，豎直鉆孔，單孔裝藥量樁徑為1.6 m 的為290 g，樁徑1.8 m 的為305 g。

c.周邊眼:設置10個，孔深1.0 m，向外傾斜，以保證護壁開挖尺寸，單孔裝藥量樁徑為1.6 m的為280 g，樁徑為1.8 m的為300 g。

2)爆破器材的選擇。考慮到孔樁內多有滲水，炸藥采用乳化炸藥，雷管采用電雷管。裝藥采用反向形式，裝藥長度的1/3處裝電雷管，裝藥后用炮泥堵住炮眼。

3)延時分段和爆破網絡設計。

a.起爆順序:掏槽眼→輔助眼→周邊眼。起爆時間間隔確定掏槽眼為2段，輔助眼為2段～4段，周邊眼為6段～8段。

b.雷管腳線的連接:孔內所有電雷管采用大串聯連接，見圖2。起爆器采用電容式起爆器，網絡連接時，同一網絡內的電雷管必須是同廠家、同型號、同批號的電雷管。

圖2 起爆網絡連接圖

4)試爆。施工時根據巖層風化強度和裂理發育程度以及現場實際施工情況進行試爆，以檢查爆破效果。以便根據實際爆破情況對爆破參數及時調整，最終達到最好的爆破效果。

5)爆破施工。爆破時，孔口進行覆蓋，所有施工人員必須撤離到安全警戒線以外，并設專人指揮爆破作業與施工，做好安全防護及警戒工作。

2.2.4 護壁施工

1)采用C25混凝土護壁，混凝土現場人工拌合、孔內人工澆搗。護壁每節高度與開挖進尺一致，挖孔及混凝土護壁兩道工序必須連續，不得中途停頓，防止塌孔。

2)護壁模板由4塊鋼模板組成，插口連接，支模要校正直徑及圓度，護壁孔圈中心線要與樁軸線重合。

3)采用外齒式混凝土護壁:護壁混凝土厚度上口15 cm，下口為7.5 cm，上下護壁間搭接50 mm，用 C25混凝土澆筑，見圖3。

圖3 挖孔樁護壁示意圖

4)第一節護壁兼作挖孔鎖口圈，高出周圍地面200 mm以上，以防地面水灌入孔內，上口厚為180 mm，下口厚為120 mm。

5)護壁施工時根據地質情況，當地質比較軟弱，裂隙較大，地下水豐富時必須在護壁混凝土中設加強鋼筋網:采用φ6鋼筋，間距10 cm布設。

6)護壁混凝土施工:護壁混凝土應嚴格按配合比下料攪拌，坍落度控制在4 cm～7 cm為宜。為提高早期強度可適當加入早強劑，混凝土澆筑時間為24 h，再進行下一節施工。

7)護壁混凝土養護達到一定強度后，便可拆除模板，通常拆模時間為24 h，再進行下一節施工。

2.2.5 出渣

采用小型慢速卷揚機提升架配吊土桶出渣，手推車運至臨時場地后集中處理。為了安全，出渣桶裝渣的高度不得超過桶的上平面。

2.2.6 排水

開挖過程中，孔內滲流量不大時，采用出渣桶出渣時一起將水排出，若滲流量較大，則用水泵排出。

2.2.7 通風及照明

挖孔樁施工深度超過8 m時，必須采取通風措施，采用鼓風機通風，風管口距開挖面2 m左右，孔內照明采用低壓照明，現場用電必須安裝漏電保護裝置。特別注意孔內爆破完畢后，及時通風排出有害氣體。

2.2.8 成孔檢查及孔底處理

挖孔達到設計深度后，把孔底的松渣等擾動過的軟層全部清理掉;并對樁位、孔深、孔徑、垂直度(斜度)進行檢查，位置利用樁位控制點進行檢測;孔徑、形狀和傾斜度采用外徑 D等于鉆孔樁鋼筋籠直徑，長度不小于4D～6D的鋼筋檢孔器吊入孔內檢測;當發現有成孔不直、孔徑減小、斷面變形超過規范容許值等時進行重新修整。成孔完畢應報監理檢查驗收。

3 結語

在施工過程中，從實際出發，安全第一，通過全面的綜合控制，圓滿完成了人工挖孔樁基礎施工任務，超聲波檢測合格率100%，有效的保證了施工進度、環境保護、經濟效益。該施工工藝對山區地勢陡峭地形橋梁樁基施工具有一定指導意義和參考價值。