摘要:本文根據筆者多年工作經驗,淺談500kV輸電線路工程挖孔灌注樁基礎的施工方法,以供同行借鑒參考。
關鍵詞:現澆混凝土 挖孔灌注樁 施工方法
1 灌注樁人工挖孔的施工方法
500kV輸電線路工程的挖孔灌注樁的深度都大于6m,深度很深,基坑開挖采取現澆混凝土護壁,邊開挖邊做護壁的方法施工。
現澆混凝土護壁人工挖孔灌注樁施工,護壁的結構形式為斜階形(如圖1),對于土質較硬的地層,護壁可用素混凝土,土質較差地層應增加少量鋼筋(鋼筋ф6~8間距200mm,豎筋ф6~8,間距400mm)。修筑護壁的模板使用工具式鋼模板。
1.1 放線定位 根據基礎設計尺寸和護壁厚度,確定灌注樁實際開挖直徑,用經緯儀按放樣尺寸進行放樣,并在基坑口四周打出定位十字樁和開挖高程樁,以便在開挖過程中定出基坑中心和開挖高度。
1.2 開挖土石方 ①根據放樣的開挖尺寸進行土方開挖,土方開挖一般采用人工開挖,遇到巖石時采用小藥量爆破。②開挖過程中,要備有抽水設備和照明設備,當樁孔開挖深度超過5m時,應有專門向井下送風的設備,風量不宜少于25L/S。③土石方開挖前應向井下送風10~20分鐘,以便排出有害氣體,在入井施工前,應用活的動物(如活雞等)放入井底約10分鐘,檢驗井底氣體情況。確認井內無毒氣、氧氣充足,檢查坑口及周圍無塌方跡象、混凝土護壁無裂縫等異常現象時,才能進入井底施工。④施工人員要從放在坑中的軟梯上下井,不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下井。⑤施工出土,采用在坑口安置提升鐵架和手搖轆轤(或轉向滑車至機動絞磨),通過麻繩(或鋼絲繩)和提土桶將土石提出坑口外2m以外。提升架安裝必須牢固可靠,手搖轆轤必須有防止反轉的卡具。吊鉤必須要有防止滑脫的裝置。⑥石方開挖需要放炮時,每次只能裝1炮,點炮時,點炮人員要戴上防毒面具,并且軟梯和提升絞磨都要準備好,以防萬一。點炮前應分別作導火索燃速和施工人員爬上井所需時間的試驗,再確定導火索的長度(最短不少于1.2m),確保坑內點炮人員能安全撤上地面。
1.3 測量控制和坑壁制模 ①每次基坑開挖前都要在基坑口四周的十字樁拉線,用垂球將坑中心點引入井底,放樣出開挖尺寸,并通過開挖高程樁量出開挖的深度;安裝護壁模板也必須用樁心點校正模板位置。②護壁模板采用ф60的木棒來支撐,要求支撐牢固。③上下節護壁的搭接長度為50mm。
1.4 構筑混凝土護壁(如圖4所示) ①第一節井圈護壁應符合下列規定:a井圈中心線與設計軸線的偏差不得大于20mm;b井圈頂面應比地面高出150~200mm。每節護壁上部壁厚為150mm,下部壁厚為100mm。②護壁混凝土強度等級為C20。③每節護壁均應在當日連續施工完畢;④護壁混凝土必須搗固密實,如有滲水現象應根據土層滲水情況使用速凝劑;⑤護壁模板的拆除宜在24h之后進行;⑥發現護壁有蜂窩、漏水現象時,應及時補強以防造成事故;⑦同一水平面上的井圈任意直徑的極差不得大于50mm。⑧遇到有局部或厚度不大于1.5m的流動淤泥和可能出現涌土砂時,護壁施工宜按下列方法處理:a每節護壁的高度可減小到300~500mm,并隨挖、隨驗、隨澆混凝土;b采用鋼護筒或有效的降水措施。
1.5 挖土至設計深度 ①混凝土護壁只施工到基坑掏挖擴大部分的上部,掏挖擴大部分的開挖,先按基坑主柱的設計寬度來開挖,直至挖到設計深度再進行掏挖擴大部分。②坑底掏挖擴大部分的支撐。掏挖時,先開一個約0.5米的掏挖口,再逐步擴大掏挖面。掏挖面寬度超過0.5米后,開始進行第一次支撐,以后逐步開挖逐步支撐,每隔約0.5米支撐一根撐木。坑底支撐方法如圖5所示。
1.6 樁孔驗收 孔樁挖完后,經質檢員自檢后,再通知監理代表等共同驗收,檢驗合格后填寫有關記錄,才能進行下一個工序的施工。
1.7 安放鋼筋籠 ①主筋焊接應在樁號施工現場的地面上進行。采用氣焊焊接,鋼筋搭接雙面施焊,焊接長度大于5d(d為鋼筋直徑)。②安裝主柱鋼筋籠。整個籠體太重太長,無法整體安裝,可把主筋遂條放入坑內,再綁扎箍筋,綁扎鋼筋應由上往下進行。
1.8 澆注混凝土 ①澆注樁身混凝土時,混凝土下料必須通過溜槽或下料溜管,溜管未端離混凝土面的落下高度不宜大于2m。混凝土搗固采用插入式振搗器振實。②當滲水量過大(影響混凝土澆注質量時),應采取有效措施保證混凝土的澆注質量。
2 施工安全措施
2.1 施工人員進場前必須進行用電、防火、防毒、缺氧、以及孔內施工安全等安全知識教育,未經安全知識教育的人員,不得進場施工。
2.2 孔內必須設置應急軟爬梯,供人員上下井。應急使用的絞磨和吊籠等應安全可靠,不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下井。孔深超過5m時,進入孔內作業必須打腰繩,腰繩應掛在主鋼筋或地面牢靠的樁柱上。
2.3 每日開工前必須檢測井下的有毒氣體,并應有足夠的安全防護措施。樁孔開挖深度超過5m時,應有專門向井下送風的設備,風量不宜少于25L/S。
2.4 孔口四周必須設置可靠的護欄,一般加0.8m高圍欄圍護。
2.5 挖出的土石方應及時運離孔口,不得堆放在孔口四周2m范圍,機動車輛的通行不得對井壁的安全造成影響。
2.6 坑口面至少有一人,其除了運土外,還要對井下的人員及護壁情況進行監護。
2.7 井下的人員要正確佩戴安全帽。
2.8 坑口的架子要固定好,架腳要落在四周的堅土上。
2.9 提土的繩要經常檢查,有磨損的嚴禁使用。
2.10 井上周圍不得放置硬物。
2.11 每天施工前,要檢查基坑口、混凝土護壁有何異常情況,要檢查井下是否有毒氣,氧氣是否充足。可采用動物檢驗的方法,動物在井下放置的時間應不少于10分鐘。
2.12 基礎開挖時,應在基坑周圍設置臨時排水溝。
2.13 基礎澆制前,每天工作結束后,應用木板和塑料布將坑口覆蓋好,以免雨水侵蝕、沖刷坑口土層,基坑四周應豎立警示牌“深坑危險,禁止靠近”,并圍起圍欄線,防止發生墜坑事故。
3 挖坑施工工器具
①挖土工具:鐵鎬、鐵鍬、鋼纖、鐵錘風鎬等挖土工具。②出土工具:手搖轆轤或機動絞磨和提土桶、白棕繩、麻繩或鋼絲繩。③降水工具:潛水泵,用于抽出樁孔內的積水。④通風工具:常用的通風工具為1.51kW的鼓風機,配以直徑為100mm的薄膜塑料送風管,用于向孔內強制送入風量不小于25L/S新鮮空氣。④混凝土澆制工具按基礎施工工藝設計配制,并增加深坑混凝土下料溜管一套。
4 施工要求
開工前,應先進行試點施工,完善成孔工藝,試孔數量宜為2個,檢查試孔時,勘察、設計、施工、建設單位和質監部門參加并作出記錄。
檢查內容:成孔過程中,側壁土層有無坍塌,護壁結構是否起到有效作用,擴大頭能否符合設計要求。