人工挖孔樁施工管控要點分析

欒 鵬

中鐵建工集團(tuán)路橋工程有限公司，北京 100070

1 工程背景

重慶軌道交通十號線 （建新東路—王家莊段） 朱家灣車輛段工程，其中挖方段邊坡坡腳采用抗滑樁支護(hù)，懸臂高度5m，嵌入中風(fēng)化基巖深度根據(jù)邊坡走向不同，嵌巖深度3～6m。截面尺寸1.5m×2m；2m×3m不等，詳細(xì)內(nèi)容如表1所示。

由于重慶地區(qū)人工水磨鉆施工從業(yè)者較多，且價格適宜，施工工藝成熟。因此本工程采用人孔水磨成孔。

2 抗滑樁施工工藝和質(zhì)量管控

2.1 人工挖孔施工流程

測量放線定位、做井圈→挖首節(jié)樁孔土石方、首節(jié)樁孔護(hù)壁→樁口防護(hù)平臺安全設(shè)置→樁口提升設(shè)備安裝→樁分層深度開挖→成孔的中線及邊線檢查→護(hù)壁砼澆筑→循環(huán)護(hù)壁施工步驟至設(shè)計要求底面→建設(shè)各方驗收基底持力層→樁鋼筋綁扎→樁鋼筋驗收→撤除提升設(shè)備→樁身質(zhì)量檢測驗收。

表1 朱家灣車輛段邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)型式一覽表

2.2 人工挖孔施工步驟及質(zhì)量管控要點

2.2.1 按測量定樁，放出開挖線

首先進(jìn)行場地內(nèi)地表清除及平整硬化，砌井圈。參照構(gòu)筑物測量控制網(wǎng)的圖紙及相關(guān)控制坐標(biāo)，在施工現(xiàn)場測定軸井口位置井字型控制方法，在井口四周不宜被擾動的位置設(shè)立井口輔助控制點并進(jìn)行保護(hù)，采用相同測量放線，確定出井口位置。

2.2.2 鎖口、護(hù)壁施工

樁開挖線確定后第一節(jié)挖深約0.8m，澆鋼筋混凝土護(hù)壁，高度高出地面0.3m，以防雜物落入孔內(nèi)。護(hù)壁外如出現(xiàn)空隙應(yīng)用粗砂、礫砂等填實，必要時澆以水泥漿。井下土石方開挖過程中按照每1.0m深度作為一工作循環(huán)，即當(dāng)開挖完成一個循環(huán)后，立刻支護(hù)一個循環(huán)的鋼筋混凝土護(hù)壁。護(hù)壁混凝土應(yīng)在現(xiàn)場拌和，嚴(yán)格按砼配合比計量。

護(hù)壁鋼筋加工：護(hù)壁鋼筋應(yīng)與鋼筋加工棚下料后運送至施工現(xiàn)場，按圖紙要求綁扎護(hù)壁鋼筋，在鋼筋上用粉筆畫出鋼筋布置間距線，鋼筋上綁上混凝土墊塊 （混凝土墊塊厚度與護(hù)壁鋼筋保護(hù)層厚度一致），混凝土墊塊緊靠護(hù)壁一側(cè)，以保證鋼筋的保護(hù)層厚度。為提高護(hù)壁的整體性，護(hù)壁鋼筋在每循環(huán)的下方應(yīng)預(yù)留鋼筋連接接頭，方便與下一循環(huán)護(hù)壁連接。

模板支護(hù)：由于井內(nèi)操作空間狹窄，護(hù)壁施做選用木質(zhì)模板，橫向為雙鋼管，中間采用鋼管加上可調(diào)的頂托進(jìn)行模板支撐加固 （并底部輔加斜撐鋼管4道）。模板上部留100mm高作澆筑口，拆模后用混凝土堵塞。

澆灌混凝土：依據(jù)場地施工現(xiàn)狀條件，采取強(qiáng)制式攪拌機(jī)人工拌制混凝土，并采用翻斗車運送到井口位置進(jìn)行人工澆搗。混凝土振搗操作按振動棒插點均勻間距@400。振搗時間15～30秒，振搗密實。

2.2.3 孔內(nèi)土石方開挖

抗滑樁采取人工挖孔形式分節(jié)開挖，分節(jié)圍護(hù)。邊坡支護(hù)樁跨越地層地質(zhì)情況從上到下依次為：雜填土、粉質(zhì)黏土、崩坡積層塊石土，其中砂質(zhì)泥巖占絕大部分，局部存在少量砂巖。對于土質(zhì)地層開挖采取人工持鐵鍬、尖鎬破除；對于砂質(zhì)泥巖、砂巖等較硬地層，采取水磨鉆配合空壓機(jī)風(fēng)鎬破除開挖，對于采取水磨鉆開挖處理的巖石必須用風(fēng)鎬破碎，最大不能超過0.2m3。每段開挖次序，先挖中間后挖周邊土方。

挖土每層挖深1.0m后，及時施作鋼筋砼護(hù)壁。護(hù)壁每次澆筑一至兩節(jié)，當(dāng)天挖的孔樁當(dāng)天澆筑完護(hù)壁砼。特殊情況每段挖0.5m或0.25m就必須做一節(jié)護(hù)壁。井內(nèi)護(hù)壁堅向筋下端應(yīng)按圖紙要求將鋼筋插入下節(jié)護(hù)壁中，插入長度不應(yīng)小于圖紙規(guī)定的長度。上下兩節(jié)護(hù)壁的連接長度不應(yīng)小于0.5m。

井內(nèi)積土采用吊桶由卷揚機(jī)運送至地面。具體操作將破碎好土石方裝在桶中，再配合卷揚機(jī)運用至地面，平移卷揚機(jī)將渣土倒入手推車中，再運指定的堆放區(qū)，在用裝載車集中外運。

當(dāng)樁孔開挖至巖石層以及樁底標(biāo)高后，應(yīng)按規(guī)定采集巖石塊進(jìn)行試驗檢測，一邊獲得可靠數(shù)據(jù)來引導(dǎo)施工。采樣方法為人工開槽到整塊試樣。試件為300mm×300mm×600mm大小，要保證巖土的自然物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。

當(dāng)挖孔樁開挖到設(shè)計標(biāo)高后及時請設(shè)計、監(jiān)理、業(yè)主有關(guān)單位驗槽。抗滑樁開挖施工順序采用跳槽開挖、間隔施工的施工方法。

2.2.4 樁鋼筋綁扎安裝

鋼筋運輸、孔內(nèi)吊運、綁扎、焊接定位：鋼筋加工場制作完畢后，人工運至現(xiàn)場，通過人工用帶套的繩索吊放到樁內(nèi) （每次只吊放一根長鋼筋），孔內(nèi)的鋼筋安裝人員要將安全帶固定在井口，并用牢固的跳板作為移動的操作平臺，跳板置入樁的外圍鋼筋箍上，此鋼筋箍要與主筋焊牢，保持移動平臺的可靠安全性。吊運過程中，專人指揮，上下呼應(yīng)，嚴(yán)格按安全操作規(guī)程，防止因滑落傷人。鋼筋的連接需按圖紙施作，對于直徑大于22的鋼筋采取I型機(jī)械連接，其余采取焊接，本工程無綁扎連接，每個截面內(nèi)接頭總數(shù)不得超過50%，鋼筋間距應(yīng)依從圖紙施作。同時應(yīng)在鋼筋骨架同護(hù)壁之以混凝土塊楔緊，避免混凝土澆筑時造成位移同時保證了保護(hù)層的厚度。

2.2.5 樁身混凝土澆筑

樁身混凝土所有水泥、砂石、水、外加劑及混合材料的質(zhì)量和規(guī)格必須符合設(shè)計和施工有關(guān)規(guī)范要求。樁采用C40商品砼。混凝土澆灌前對鋼筋做檢查隱蔽，并確保樁底沉渣厚度不超過5cm，無積水。混凝土采取串筒配合澆筑，串筒下部據(jù)混凝土澆筑面的高度不得大于2m，串筒隨混凝土澆筑自下而上一次拆除。混凝土分層澆筑，每層澆筑高度不大于0.5m。混凝土應(yīng)順串筒流入樁孔內(nèi)，樁身一次性澆筑完成，不允許留有施工縫。隨澆隨振搗，振動棒插點均勻間距為400mm，振搗時間為15～30s，在20～30min后進(jìn)行第二次復(fù)振。在澆筑砼時一定要注意預(yù)埋鋼管的位置不能移動及板墻筋的處理。

由于挖孔樁鋼筋密集，人工下井振搗困難，混凝土采用8m長插入式振搗器分層振搗密實。砼操作人員應(yīng)采用鋼筋安裝人員相同的移動平臺。

混凝土養(yǎng)護(hù)：對已澆筑完畢的混凝土，應(yīng)加以覆蓋和澆水，并應(yīng)符合規(guī)定

每根樁應(yīng)有2組試塊，每組3件。

3 抗滑樁施安全管控

3.1 一般措施

（1） 對現(xiàn)場作業(yè)人員須組織單機(jī)安全教育，明確危險隱患點，提高自身安全防范意識。

（2） 對現(xiàn)場作業(yè)人進(jìn)行安全技術(shù)交底，交代施工方法，施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和施工安全注意事項，做到心中有數(shù)，遇事不慌。

（3） 組織操作人開張崗前培訓(xùn)，貫徹操作規(guī)定；對于特種作業(yè)人員必須要求有特種作業(yè)真，須對特種作業(yè)人員組織專業(yè)培訓(xùn)。

（4） 機(jī)械設(shè)施應(yīng)派專人巡視，確保設(shè)備安全可用，并嚴(yán)格對作業(yè)機(jī)械規(guī)定保養(yǎng)政策。

（5） 組織相關(guān)人員進(jìn)行應(yīng)急救援演練。

（6） 進(jìn)入施工現(xiàn)場作業(yè)人員，必須通過健康檢測以及孔內(nèi)、高處、用電、提升等簡單機(jī)械作業(yè)同其他安全作業(yè)教育并測試完成后，才允許進(jìn)入施工現(xiàn)場。

（7） 樁孔施工中必需使用的安全“三寶”，且必須是符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品，并教育作業(yè)人員正確使用安全“三寶”。

3.2 人工挖孔危險源分析及防范措施

3.2.1 主要措施

（1） 高空墜落：孔內(nèi)人員上下井須佩戴安全帶，安全繩加以配合使用防墜器，走采用鋁合金特質(zhì)爬梯。并定期對安全繩，安全帶，防墜器的可靠性進(jìn)行檢查，防止高空墜落事件發(fā)生。

（2） 觸電：因施工現(xiàn)場未嚴(yán)格“一機(jī)一閘一漏保”設(shè)置，接線不規(guī)范，孔底照明不使用低壓電，潛水泵抽水時，人員未及時離開等造成觸電事故。 對現(xiàn)場臨時用電進(jìn)行規(guī)范處理，防止電線拖地及與鋼制井口提升裝置的接觸。定期檢查用電設(shè)備。孔內(nèi)使用12V低壓照明。

（3） 中毒和窒息：當(dāng)境內(nèi)檢測出純在有毒氣體或含氧不足的問題，沒有采取通風(fēng)置換措施而下井作業(yè)，造冊灰姑娘中毒或窒息。遂應(yīng)超過5米的孔配備井下?lián)Q氣設(shè)備。每天上班前對孔內(nèi)進(jìn)行有毒有害氣體檢測和活體檢測，并使用換氣設(shè)備通風(fēng)15分鐘。

（4） 坍塌：孔壁土體或護(hù)壁失衡坍塌。對地質(zhì)較差的巖層，每鉆進(jìn)1米進(jìn)行鋼筋混凝土護(hù)壁支護(hù)

（5） 機(jī)械傷害：作業(yè)人員在使用鋼筋機(jī)械、起降、吊運等設(shè)備時不能遵守操作規(guī)定，其次因機(jī)械自身破損失修會造成受傷事件。遂定期對操作機(jī)械進(jìn)行檢查。吊用渣土的鋼絞線發(fā)現(xiàn)起毛及斷絲現(xiàn)象應(yīng)及時更換鋼絞線。

（6） 物體打擊：孔口防護(hù)不到位至孔口塊石、工具等掉落傷人。孔內(nèi)配備防墜物半月板。

3.2.2 其他措施

（1） 作業(yè)前應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行找平處理必要時采取混凝土硬化，挖除表面雜土及邊坡碎石土，做井口排水措施，搭設(shè)井口雨棚；如碰到惡劣情況禁止施工，雨后檢查井口井內(nèi)是否位移或崩塌現(xiàn)象，如存在應(yīng)及時處理后方可施工。

（2） 當(dāng)井深滿足1m情況時，應(yīng)對井口施作合格的防護(hù)措施，防止人員雜物吊入井內(nèi)。

（3） 井內(nèi)渣土提升至井口，用手推車運至臨時堆土區(qū)。井內(nèi)存在的大塊巖石應(yīng)破碎后吊裝，吊裝筒的重量不允許超過設(shè)備的允許值。在渣土提升過程中，井內(nèi)作業(yè)人員須從合格的爬梯到達(dá)地面。當(dāng)井內(nèi)無人施工時，應(yīng)對井口覆蓋并在井口設(shè)置警戒線做醒目的標(biāo)識標(biāo)牌。

（4） 每個井口應(yīng)設(shè)設(shè)置施工標(biāo)牌，標(biāo)注設(shè)計井口編號、井口大小以及設(shè)計深度，并標(biāo)明安全責(zé)任人，臨時用電責(zé)任人，進(jìn)口防護(hù)及提升設(shè)備責(zé)任人。

（5） 人工挖孔，對孔壁的穩(wěn)定及吊具設(shè)備等，應(yīng)經(jīng)常檢查。孔頂出土機(jī)具應(yīng)有專人管理，并設(shè)置高出地面的圍欄；作業(yè)人員的出入，設(shè)置的爬梯，梯子必須牢靠；挖孔暫停時，孔口應(yīng)設(shè)置罩蓋及標(biāo)志。挖孔樁作業(yè)人員不得攀爬護(hù)壁上下，并配備應(yīng)急保險繩隨樁孔開挖延長，人員上下時系好安全繩，孔口作業(yè)人員也應(yīng)系掛好安全帶。當(dāng)工作原因需要加長安全帶的安全繩的長度時，必須在連接處加添緩沖器。挖孔樁嚴(yán)禁夜間施工。

（6） 暫停施工的樁孔，按要求設(shè)置防護(hù)欄桿，并加蓋板封閉孔口并設(shè)置標(biāo)示標(biāo)志，做好警示。