試論橋梁樁基礎挖孔施工技術

耿業民

摘 要：橋梁樁基礎挖孔施工技術，是我們中鐵建施工企業最經常使用的施工技術，也是最容易發生偏差的管理環節。本文從理論和實踐經驗結合的方法上，探索橋梁樁基礎挖孔施工技術的實用范圍、科學測量控制、充分施工準備、改進挖掘技術、模板制作與加固、護壁砼澆筑、及時排水、穩妥成品保護等一系列科學方法，以求橋梁樁基礎挖孔施工技術達到現代化、標準化要求。

關鍵詞：橋梁樁；基礎挖孔；施工技術

1 適用范圍

挖孔灌注樁基礎系用人力和適當的爆破，配合簡單機具設備下井挖掘成孔，適用于無地下水或地下水量很少的密實土層或巖石地層。應加強通風和安全措施。

2 開挖測量控制

在開挖第一段時，樁位軸線采取地面上設置十字線。確保孔中線位于設計位置，其偏差不大于0.5%孔深。

3 施工準備

平整場地，清除坡面危石浮土；坡面有裂縫或坍塌跡象者應加設必要的保護，鏟除松軟的土層并夯實。施測墩臺十字線，定出樁孔準確位置；設置護樁并經常檢查校核；孔口四周挖排水溝，做好排水系統；及時排除地表水，搭好孔口雨棚；安裝提升設備；布置好出渣道路；合理堆放材料和機具，使其不增加孔壁壓力、不影響施工。

4 挖掘工藝

4.1 挖掘方法、程序

組織三班制連續作業，井口架設三腳架，用10KN～20KN慢速卷揚機提升。上部土由人工從上到下分段進行，每段高度控制在1m左右，在同一段內挖土次序為：先中間、后兩邊。在開挖土質及漂石段時為了考慮護壁施工，故擴挖 5cm，挖掘程序視土層性質及樁孔布置而定。土層緊密、地下水不大者，一個墩基礎的所有樁孔可同時開挖，便于縮短工期，但滲水量大的一孔應超前開挖、集中抽水，以降低其它孔水位。

4.2 挖掘的一般工藝要求

1）挖掘時不必將孔壁修成光面，要使孔壁稍有凸凹不平，以增加樁的摩阻力。

2）在挖孔過程中，須經常檢查樁孔尺寸和平面位置，直樁傾斜度不超過1%，孔徑、孔深必須符合設計要求。

3）挖孔時如有水滲入，應及時支護孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔，滲水應及時設法排除。

4）樁孔挖掘及支撐護壁兩道工序必須連續作業，不宜中途停頓，以防坍孔。

5）挖孔如遇到涌水量較大的潛水層承壓水時，可采用水泥砂漿壓灌卵石環圈。

6）挖孔達到設計深度后，應進行孔底處理。

7）孔內下部若為硬巖層采用淺眼爆破法挖孔，用鑿巖機鉆孔，采用小炮眼光面爆破，在距樁底標高以上30cm時，人工開挖至設計標高。

掏槽眼采用斜眼掏槽，角度為75度，掏槽眼深度為90cm，周邊眼沿開挖輪廓線布置，外插角3?～5度。，裝藥結構為集中裝藥，正向起爆。泥土堵塞長度不少于30cm。起爆網絡由傳爆線、導爆管和非電毫秒雷管組成，起爆順序為先掏槽后周邊。

4.3 挖掘的安全技術措施及規定

1）人工挖孔樁施工安全措施

人工挖孔樁的常見安全事故有孔口石塊或雜物掉入孔口砸傷正在孔中的施工人員；孔口操作人員被地下有害氣體中毒昏迷甚至死亡，孔壁支護不當而坍塌砸傷甚至活埋操作工人；孔內電纜、電線磨損受潮導致工人觸電傷亡；深孔中突然涌水淹沒操作人員等等。實踐證明，只要施工人員樹立安全意識，加強安全教育，做好安全技術交底，各種安全技術措施到位，人工挖孔樁的這些常見安全事故是完全可以避免的。

2）人工挖孔樁施工安全規定

（1）根據人工挖孔樁施工作業的高危險性，為下井作業人員辦理一般規定的保險，并為下孔作業、檢查人員（包括施工管理、勘察設計、建設監理、質量監督等）投保人身意外傷害險，投保金額不少于四十萬元整。

（2）電動絞車等提升設備及盛土容器必須經企業安全部門檢查，檢驗合格者方可投入使用。

（3）工人上崗前必須進行施工操作培訓、接受安全教育和安全技術交底，并做好記錄。

（4）挖孔樁作業人員體驗，符合條件者才能從事人工挖孔樁作業。

（5）每天開工前和施工過程中必須經常檢查轆轤軸和支腿、繩、掛鉤（保險鉤）、提桶、水泵、風機、電動絞車等設備的機械、電器性能、發現問題應立即修理或更換、并做好記錄。

（6）孔內必須設有應急軟梯，供人員上下井，使用有電葫蘆、吊籠等應安全可靠并配有自動卡緊保險裝置，禁止腳踏井壁凸緣上下。

（7）孔內應根據一至二道月牙形防護蓋板。

（8）孔口四周必須設置護欄，一般加800mm高圍欄轉護；停止作業時，必須及時加蓋鋼筋網片。

（9）每日開工前必須驗測井下是否有毒有害氣體，并應有足夠的安全防護措施。

（10）挖出的土石方應及時運離距口，不得堆放在孔口四周2m范圍內，機動車輛的通行不得對井壁的安全造成影響。

（11）施工現場必須配備專職持證電工；施工用電必須遵守《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ46-88）的規定，井內照明電源必須采用安全電壓且不得大于12V；井下抽水時，井下人員必須先上地面。

（12）施工時，井下通訊聯絡要暢通，井口不得少于2人，井下作業人員必須經常檢查井下是否存在塌方、涌水、涌泥和流沙跡象，若發現異常情況立即停止作業，迅速撤離，并馬上報告。

（13）井下作業人員連續工作時間不得超過4小時。

（14）井下作業人員必須配掛安全帶。

（15）挖孔遇到孤石或入巖需要爆破時，應堅持“少裝藥，多次數”的原則，以降低爆破對護壁及臨近孔的影響。爆破必須遵守《人工挖孔樁爆破作業規定》。爆破后應適量往井內沖水并經充分送風后方可下井清查。

（16）夜間一般禁止人工挖孔樁作業，如遇特殊情況需要夜班作業時，必須經現場負責人書面同意，且要有領導和安全員在現場指揮和安全指導。

（17）護壁應嚴格按規范施工，特別是上下節豎筋應勾住，不得脫節。

（18）現場設置專職安全員，在施工前和施工中應進行認真檢查，發現問題及時處理；企業安全管理部門經常檢查施工現場安全生產情況，抓好安全生產責任制的落實。

（19）項目安全監督管理部門加強抽查力度，對不遵守安全生產管理規定的施工班組，應責令暫停施工，限期整改，屢教不改者，給予相應的處罰。

（20）人工挖孔樁首節護壁必須高出原地面30cm，以防石塊墜井傷人，采用電動小卷揚機提升。井口周圍應用欄桿圍護，非施工人員不允許隨意進出工作區。

（21）人工挖孔樁應配備必要的安全帽，安全繩及其他搶體，不帶安全帽者不準下井操作，每天第一次下井前應用明火檢測井內有毒氣體的濃度（co2，co），必要時用鼓風機送風換氣。

（22）開挖過程中出現漏水時應短進尺，勤支護并抽排井內水。

（23）多樁孔同時成孔，應采取間隔挖孔方法，以減少水的滲透和防止土體滑移；

（24）遇塌孔，配適量直徑6-8mm間距15cm鋼筋，再支鋼內模灌筑護壁砼。若遇砂礫流砂層，則應停止挖孔，改用機械鉆孔。

5 護壁模板制作與加固

模板用2cm厚20cm寬木板拼裝而成，制作時加工成四塊，每塊為1/4圓周，高為1m。模板制作時，做成下大上小的喇叭形，上圓的直徑為1.5、1.6m，下圓直徑為1.6、1.7m。

6 護壁砼的澆筑

1、采用內齒式砼護壁。

2、每次混凝土用量小，故采用兩個樁護壁同時澆注。

3、采用等厚度現澆砼護壁。

4、當護壁混凝土達到一定強度后便可拆模。

5、爆破后，應用鼓風機往孔內送風，排除有害氣體。

6、當開挖到設計標高后，檢查基底地質是否與設計相符。

7 排水

在挖孔樁成孔德施工過程中，排水工作至關重要。

1、成規護壁的排水

1）一般性排水

除挖掘順序中述及的有關排水要求外，還要注意以下事項：

（1）除在地表墩臺位置四周挖截水溝外，并應對從孔內排出孔外的水妥善引流遠離樁孔。

（2）孔內滲水量不大時，可用鐵皮桶盛水，人工提引排走，滲水量大時，可用小水泵排走。孔深小于水泵吸程時，水泵可設在孔外；倘孔深大于水泵吸程，須將水泵吊入孔內抽水。

（3）在灌注混凝土時，若數樁孔均只有小量滲水，應采取措施同時灌注，以免將水集中一孔增加困難。若多孔滲水量均大，影響灌注質量時，則應于一孔集中抽水，降低 其它各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。

2）挖孔遇到潛水層承壓水的處理

挖孔時如果遇到較大（90m/h以內）的潛水層承壓水（水頭9m，壓力90kpa），可采用水泥砂漿壓灌卵石環圈將潛水層進行封閉處理，效果較好。

8 成樁檢測

挖孔達到設計標高后，應進行孔底處理。必須做到平整。無松渣、污泥及沉淀等軟層。嵌入巖層深度應符合設計要求，開挖過程中應經常檢查了解地質情況，倘與設計資料不符，應提出變更設計。若孔底地質復雜或開挖中發現不良地質現象（如溶洞、薄層泥巖、不規則的淤泥分布等）時，應釬探查明孔底以下地質情況。

對于噴射混凝土護壁，為排水作業而釘入孔壁中的木樁，柒凸出壁面的木樁也須鋸去，以免削弱基樁的受力斷面。

9 成品保護

已挖好的樁孔必須用木板或腳手板、鋼筋網片蓋好，防止土塊、雜物、人員墜落。嚴禁用草袋、塑料布虛掩。

10 應注意的質量問題

1.垂直偏差過大：由于開挖過程未按要求每節核驗垂直度，致使挖完以后垂直超偏。每挖完一節，必須根據樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順直。

2.孔壁坍塌：因樁位土質不好，或地下水滲出而使孔壁坍塌。開挖前應掌握現場土質情況，必要時可在坍孔處用砌磚，鋼板樁、木板樁封堵；操作過程要緊湊，不留間隔空隙，避免坍孔。

3.孔底殘留虛土太多；成孔、修邊以后有較多虛土、碎磚，未認真清除。

4.孔底出現積水：當地下水滲出較快或雨水流入，抽排水不及時，就會出現積水。開挖過程中孔底要挖集水坑，及時下泵抽水。