人工挖孔灌注樁施工方法

張建賓

(太原市市政工程總公司，山西太原 030002)

1 工程施工概況

南巷片區(qū)道路改造工程擋墻工程，全長355 m，道路左側(cè)緊鄰鐵路線，右側(cè)為居民區(qū)，縱向線形呈凹字形，全線為挖方施工，兩側(cè)設(shè)立排樁順接混凝土片石擋土墻。其中道路右側(cè)擋墻形式為排樁擋墻。樁頂設(shè)置高1 m，寬1.75 m冠梁，灌注樁及冠梁均采用C35混凝土。本工程工期緊、任務(wù)重，施工場地狹窄，緊鄰鐵路、有線、高壓線以及居民區(qū)，不適合大型機(jī)械施工，同時(shí)由于起始段未拆遷，機(jī)械無法進(jìn)入場地只能采用人工挖孔樁施工。工期目標(biāo)40 d。

2 工程地質(zhì)情況

根據(jù)本市市政設(shè)計(jì)院勘察資料，本工程施工場地范圍，從大的地貌上看屬于黃土中臺源，微地貌屬于南沙河Ⅰ級階地。工程地質(zhì)分區(qū)屬于太原盆地次穩(wěn)定工程地質(zhì)亞區(qū)。施工從上至下底層描述如下:底層地質(zhì)資料，雜填土:雜色，松散，含有大量的磚塊、水泥塊、灰渣、白灰等，厚度在1.6 m～4.8 m之間;圓礫:松散～稍密，一般粒徑介于3 cm～5 cm，含有零星漂石，局部夾有粉土薄層，顆粒級配較差，磨圓度較好，母巖成分主要為灰?guī)r，鉆孔未能揭露該層最大厚度，粉土:黃褐色，濕，中密，中等壓縮性，最大揭露厚度7.7 m。水文地質(zhì):勘察期間在勘察范圍之內(nèi)未見地下水。地震動(dòng)峰值加速度0.20g，土壤最大凍土深度為0.74 m。

3 挖孔樁護(hù)壁設(shè)計(jì)

護(hù)壁采用鋼筋混凝土護(hù)壁，護(hù)壁采用C25混凝土現(xiàn)澆，樓房附近護(hù)壁厚度采用25 cm，其余地段護(hù)壁厚度采用15 cm，護(hù)壁周邊布置長80 cm，φ12@200拉結(jié)鋼筋。

4 施工方法

1)本工程灌注樁之間距離較小，必須進(jìn)行間隔開挖，相鄰開挖的樁必須相隔兩根樁，待成樁后再交錯(cuò)澆筑施工。2)人工挖孔前，先畫好線從中間往周邊開挖，根據(jù)土壤地質(zhì)有鎬、鍬，遇到堅(jiān)硬土質(zhì)可以用錘、釬等破碎工具，允許施工誤差不超過30 mm。3)樁內(nèi)土方用卷揚(yáng)機(jī)吊出孔內(nèi)，將挖除土方集中堆放，然后和道路土方一起合并處理。4)挖土一般情況下每段挖深1.0 m左右，每挖完一段，進(jìn)行斷面尺寸的檢測，符合設(shè)計(jì)要求后用內(nèi)齒式澆筑混凝土護(hù)壁，φ12@200的鋼筋伸入下端護(hù)壁內(nèi)，長度應(yīng)大于25 cm，及時(shí)支模澆筑，使上下護(hù)壁拉結(jié)，避免護(hù)壁因自重而沉裂的現(xiàn)象。護(hù)壁混凝土要振搗密實(shí)，上下節(jié)護(hù)壁的搭接長度不得小于50 mm。如遇不良土質(zhì)將每段挖深降低至300 mm～500 mm，并且調(diào)整護(hù)壁厚度為20 cm～30 cm，遇到特殊土質(zhì)挖土速度需要放緩，密切監(jiān)視護(hù)壁的安全情況，必要時(shí)用鋼護(hù)筒保證護(hù)壁的安全，護(hù)壁的第一節(jié)高出地面30 cm左右，便于擋水及定位。樁位控制采取在人工護(hù)壁頂設(shè)置十字控制網(wǎng)、基準(zhǔn)點(diǎn)。5)現(xiàn)澆護(hù)壁之前，將設(shè)置在護(hù)壁頂?shù)淖o(hù)樁拉出，然后利用護(hù)樁十字線吊線墜向孔底投射，用半徑尺桿檢查孔壁的垂直度。隨之進(jìn)行修整，孔深必須以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)逐段引測。保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，每節(jié)護(hù)壁必須達(dá)到設(shè)計(jì)護(hù)壁強(qiáng)度后方能進(jìn)行下一步工序施工。6)挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)進(jìn)行孔底處理，做到無松渣、淤泥，并對樁身直徑，孔底標(biāo)高，樁位中心線，井壁垂直度等進(jìn)行檢測，做好記錄，報(bào)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下一道工序。7)鋼筋籠采用分節(jié)吊裝，根據(jù)樁長分1節(jié)～2節(jié)，每節(jié)長度不大于10 m，所有鋼筋必須采用焊接接頭，搭接長度必須符合國家規(guī)范要求，采用起重式吊車吊裝。8)鋼筋籠安裝檢驗(yàn)合格后進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土采用商品混凝土，由混凝土罐車運(yùn)輸至孔口，灌注混凝土采用管干灌法施工，分層振搗，一次連續(xù)澆筑完成。

5 質(zhì)量保證措施

1)復(fù)核樁位置的樁號，護(hù)壁頂?shù)臉?biāo)高，確保混凝土以及籠位置準(zhǔn)確，準(zhǔn)確控制護(hù)壁的厚度，孔徑的大小，檢測垂直度，至少挖深超過三級就對護(hù)壁的垂直度和厚度進(jìn)行一次復(fù)測。

2)嚴(yán)格控制樁的軸線，確保模板支模牢固，混凝土澆筑振動(dòng)幅度不能太大，防止模板移動(dòng)，如有偏移立刻停止振搗，將偏移的模板矯正加固后再澆筑振搗。

3)澆筑要盡量使用早強(qiáng)性、坍落度大的混凝土，入模后盡量少振搗，防止模板偏移，可以采用木棒多次插入密實(shí)。

4)鋼筋搭接段澆筑混凝土保證上下一體，不留縫隙。

5)孔內(nèi)開挖后應(yīng)立刻對挖方段進(jìn)行支模、澆筑混凝土，不允許長時(shí)間對挖方段閑置，以防滲水，土方塌陷。

6)拆除護(hù)壁模板，應(yīng)在澆筑完混凝土1 d～2 d內(nèi)，混凝土凝固達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后再拆除。

6 安全保證措施

人工挖孔樁由于施工作業(yè)面小，存在諸多不定因素，應(yīng)提前做好各種應(yīng)急措施，對可能出現(xiàn)的塌孔、淹孔、墜落、窒息等危及施工人員安全的狀況做到提前預(yù)警，事故發(fā)生后及時(shí)進(jìn)行處理救治。

1)樁孔內(nèi)挖土?xí)r，井上井下作業(yè)人員要密切關(guān)注孔內(nèi)發(fā)生的反常變化，如遇井壁位移、滲水、流砂或者有特殊氣味時(shí)，應(yīng)立即上井，確保自身安全，并及時(shí)報(bào)告情況，等所有問題都處理后方能下井作業(yè)。

2)樁孔周圍2 m范圍內(nèi)不得放置任何雜物、土方及生產(chǎn)用品，井口周圍用鋼護(hù)欄圍擋，井周圍要明顯高出其他地面最少30 cm，與第一節(jié)護(hù)壁齊平，防止水流入井內(nèi)，做安全踢腳欄板，在井外圍處設(shè)置30 cm×30 cm截水渠，當(dāng)有地面水流入及時(shí)進(jìn)行抽排，嚴(yán)防地面水滲入孔內(nèi)造成安全隱患。

3)井深達(dá)到5 m時(shí)，井內(nèi)應(yīng)放置鋼筋防護(hù)罩，吊運(yùn)時(shí)井內(nèi)作業(yè)人員站在防護(hù)罩下，吊桶內(nèi)不得超過滿桶量的2/3，起吊要平穩(wěn)，防止有桶內(nèi)物品溢落。

4)井筒內(nèi)照明應(yīng)采用防護(hù)罩等或者低壓燈具，入井電纜必須完好無損，做好接地保護(hù)裝置，井外電纜必須架空設(shè)置，做到一閘一井，不得與卷揚(yáng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等其他用電設(shè)備混用一個(gè)配電箱，確保井內(nèi)施工人員安全。

5)用于孔下作業(yè)的所有安全設(shè)施、防護(hù)用品必須配置齊全，并符合規(guī)范要求，并于每日施工前進(jìn)行檢查，檢查合格后方可使用。

6)每次下井前，必須對孔內(nèi)進(jìn)行送風(fēng)15 min，同時(shí)用毒氣檢測儀監(jiān)測空氣質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。井內(nèi)作業(yè)時(shí)要不間斷的輸送新鮮空氣，必要時(shí)給作業(yè)人員配備防毒面具，防止意外的發(fā)生。

7)井內(nèi)作業(yè)人員必須正確佩戴安全帽、安全帶，人員上下的繩索必須放置在可靠位置，方便隨時(shí)與安全帶連接，繩索與地錨連接，以便發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)孔上人員能及時(shí)將孔內(nèi)人員救出，孔下作業(yè)分兩班制，每班2 h，不得頂班作業(yè)。

8)井內(nèi)外作業(yè)人員必須配備無線對講機(jī)，隨時(shí)可以和井上人員聯(lián)系，如有意外隨時(shí)通報(bào)，及時(shí)處理問題。

9)根據(jù)地質(zhì)條件考慮安全作業(yè)區(qū)，在相鄰樁范圍內(nèi)有樁孔澆筑混凝土，不得下井工作。

10)每次施工結(jié)束下班前要對現(xiàn)場進(jìn)行檢查，排除安全隱患，并用木板將孔口封閉，周圍設(shè)警示標(biāo)志，并派人在開挖孔洞周邊巡查看守，嚴(yán)禁閑雜人等靠近。

11)鋼筋籠采用分段吊裝，確保每段鋼筋籠長度小于孔口至鐵路中心線安全距離，機(jī)械操作無關(guān)人員不要靠近施工中的機(jī)械，施工現(xiàn)場配備專業(yè)指揮人員，所有機(jī)械操作人員服從專職操作人員指揮。

12)井內(nèi)作業(yè)人員必須配備防毒氣口罩，送風(fēng)時(shí)下井必須佩戴，如遇復(fù)雜地質(zhì)，必須小心應(yīng)對，送風(fēng)結(jié)束后多次檢測空氣含量是否超標(biāo)，如不合格應(yīng)加長送風(fēng)時(shí)間，直到達(dá)標(biāo)后方能下井施工。

13)井內(nèi)挖土作業(yè)時(shí)，相鄰樁孔不得進(jìn)行混凝土的澆筑，防止擾動(dòng)挖土樁孔內(nèi)土質(zhì)，挖孔時(shí)，發(fā)現(xiàn)有土方塌陷或者流砂時(shí)護(hù)壁高度必須減小，施工中如遇地下水，要及時(shí)用吊桶將泥水吊出，當(dāng)遇到大量滲水時(shí)，用高揚(yáng)程潛水泵將水抽出，抽水前孔內(nèi)井下工作人員必須升到孔頂，以防孔內(nèi)觸電。

14)由于挖孔樁的工作面小，任何物體墜落都可能傷及井內(nèi)作業(yè)人員的安全，所以必須嚴(yán)格制定防止墜落的防護(hù)措施。井外作業(yè)人員要檢查安全欄桿的完好，堆放雜物的安全距離以及禁止其他無關(guān)人員、機(jī)械的進(jìn)入。井上作業(yè)吊裝時(shí)要按照操作規(guī)程，規(guī)范施工，往井下送遞物品時(shí)嚴(yán)格禁止拋擲，必須用吊繩系牢吊入。

［1］JGJ 106-2003，建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］TB 10424-2010，混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］GB 50300-2001，建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］李 強(qiáng)，張 靜.人工挖孔樁施工中遇到的主要問題及應(yīng)對方案［J］.山西建筑，2012，38(2):64-65.