人工挖孔樁與鉆孔灌注樁對比分析

羅治華

廣東云茂高速公路有限公司，廣東 云浮 527300

1 工程概況

云茂高速公路TJ10標(biāo)段共有樁基1304根，其中人工挖孔樁892根，樁徑為φ1.2m～φ2.2m，共8種規(guī)格；鉆孔灌注樁412根，樁徑為φ1.4m～φ2.2m，共6種規(guī)格。樁基按照端承樁設(shè)計，持力層為中（微）風(fēng)化花崗巖。

2 施工工藝對比

2.1 人工挖孔樁

樁基均采用常規(guī)一次成孔工藝，覆蓋層開挖后用混凝土護(hù)壁輔助成孔。巖層開挖可根據(jù)現(xiàn)場條件爆破施工或水磨鉆施工，入巖后根據(jù)具體巖層破碎程度決定是否需要護(hù)壁。孔渣利用專用提升裝置或電工葫蘆配吊桶出渣。鋼筋籠在后場分節(jié)（單節(jié)長6～12m）綁扎預(yù)制，經(jīng)平板車運輸至墩位，現(xiàn)場采用吊車分節(jié)下放至孔內(nèi)接長。混凝土在拌和站集中拌制，由罐車運輸至孔位，串筒或?qū)Ч芩土瞎嘧ⅰ?/p>

2.2 鉆孔灌注樁

采用沖擊正循環(huán)工藝成孔，選用優(yōu)質(zhì)黏土泥漿，集中制漿、分散凈化排渣并循環(huán)使用鉆渣經(jīng)運輸車排至指定棄渣場。鋼筋籠后場采用長線法分節(jié)預(yù)制，經(jīng)便道運輸至墩位。混凝土采用水下剛性導(dǎo)管法灌注，后場拌和站集中拌制，用混凝土罐車經(jīng)便道運輸至現(xiàn)場，利用鋼導(dǎo)管灌注水下混凝土。

3 施工進(jìn)度對比

3.1 人工挖孔樁

根據(jù)該項目人工挖孔樁的施工經(jīng)驗及工效分析，按φ1.6m單樁成樁時間計算，樁長按30m考慮，受護(hù)壁施工影響，施工工效為1m/d，綜合考慮雨水等各種不利因素影響，人工挖孔樁施工工效如表1所示。

表1 人工挖孔樁施工工效

3.2 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁施工按φ1.6m單樁成樁時間計算，樁長按30m考慮，實行三班作業(yè)制，綜合考慮雨水等各種不利因素影響，根據(jù)不同巖層間施工的綜合工效，單樁成樁功效為15d/根，鉆孔灌注樁施工工效如表2所示。

表2 鉆孔灌注樁施工工效

3.3 對比

在相同樁長條件下，由于人工挖孔樁受護(hù)壁施工影響，成樁時間上鉆孔灌注樁快于人工挖孔樁，尤其對于土層、軟石層；但對于微風(fēng)化層，人工挖孔的工效優(yōu)于鉆孔灌注樁施工。

4 施工成本對比

選擇樁徑φ1.6m、樁長為30m的樁基進(jìn)行對比分析。人工挖孔樁施工分為爆破施工及非爆破施工，爆破施工需投入炸藥使用，每延米需3.46kg。鉆孔灌注樁施工需要鉆機1臺、泥漿泵1臺、挖孔潛水泵5臺、挖孔卷揚機5臺、挖機1臺。人工挖孔樁與鉆孔灌注樁成孔費用如表3、表4所示。由表3、表4可知，在相同樁徑、樁長條件下，人工挖孔樁成本低于鉆孔灌注樁。

表3 人工挖孔樁成孔費用表

表4 鉆孔灌注樁成孔費用表

5 安全對比

5.1 人工挖孔樁

（1）安全風(fēng)險：該項目樁基施工相對復(fù)雜，人員機械比較集中，交叉作業(yè)多，存在一定的安全隱患。從人、機、料、法、環(huán)五個方面因素綜合考慮，確定人工挖孔樁的安全風(fēng)險源如表5所示。（2）解決措施：對孔口設(shè)置3面護(hù)欄，圍擋高出地面1.2m，掛安全網(wǎng)；對每個孔口配備防墜器，人員上下孔時將其掛在安全帶上；對人工挖孔樁鎖口按外方內(nèi)圓制作，鎖口高出地面30cm；通過控制出渣桶內(nèi)渣量，防止出渣桶內(nèi)棄渣掉落；通過設(shè)置防沖頂設(shè)備來防止出渣桶沖頂導(dǎo)致桶內(nèi)棄渣掉入孔內(nèi)；在孔內(nèi)設(shè)置半月形防護(hù)板，有效防止出渣桶砸傷孔內(nèi)作業(yè)人員；通過預(yù)制統(tǒng)一的配重塊，并標(biāo)注每塊配重塊的重量，確認(rèn)卷揚機配重足夠。

表5 人工挖孔樁風(fēng)險來源表

5.2 鉆孔灌注樁

（1）安全風(fēng)險：鉆孔灌注樁施工區(qū)域地面并非完全平整，成品護(hù)欄立柱安裝不穩(wěn)定，不能保證護(hù)欄的穩(wěn)定性，不能起到圍擋作用，易導(dǎo)致人員跌入；在鉆孔灌注樁施工過程中孔口始終暴露在施工現(xiàn)場，極易發(fā)生人員意外墜孔的事故。（2）解決措施：鉆孔灌注樁施工泥漿池用成品護(hù)欄進(jìn)行圍擋，采用統(tǒng)一預(yù)制的混凝土基礎(chǔ)，將預(yù)制的護(hù)欄基礎(chǔ)擺在泥漿池周圍，將護(hù)欄立柱立在預(yù)制基礎(chǔ)上，這樣能有效確保成品護(hù)欄的穩(wěn)定性；給鉆孔灌注樁孔口也設(shè)置孔蓋，并且在鉆孔灌注樁鋼絲繩上下區(qū)域預(yù)留活動范圍，在保障鉆孔灌注樁施工的同時，也能有效地防護(hù)孔口，保證施工安全。

6 結(jié)束語

人工挖孔樁與鉆孔灌注樁兩種施工工藝在不同的施工環(huán)境下各有優(yōu)缺點。在地貌平緩的環(huán)境下，施工安全可控，鉆孔灌注樁施工時間快于人工挖孔樁，施工操作簡單方便；在地貌狹窄陡峭的環(huán)境下，施工安全難管控，運輸車輛難通行，水資源缺乏，為確保安全與進(jìn)度，應(yīng)采用人工挖孔樁工藝開展施工。因此，在考慮施工環(huán)境、工期、成本及安全的情況下，建議地貌平緩的樁基采用鉆孔灌注工藝施工，地貌狹窄陡峭的樁基采用人工挖孔工藝施工。