淺談人工成孔灌注樁施工

席紅亮

1 工程概況

忻州—保德高速公路 17合同段，K 105+300～K121+000路線全長(zhǎng) 15.7 km，互通立交兩處，大中橋 15座，總計(jì)長(zhǎng) 2 329m。樁基孔徑分 1.2，1.5，1.8三種結(jié)構(gòu)形式，其中鉆孔灌注樁 6 768m，挖孔灌注樁 4 217m。人工挖孔樁比沖擊鉆機(jī)沖孔速度快，造價(jià)低，污染小，從而在公路、民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。下面就嵐漪河橋樁基 3號(hào)橋墩挖孔施工工藝闡述如下。

2 施工準(zhǔn)備

1)材料準(zhǔn)備:水泥:采用 32.5號(hào)普通硅酸鹽水泥;砂:中砂，含泥量小于 5%;石子:粒徑為 0.5 cm～3.2 cm碎石;水:自來(lái)水;鋼筋:按設(shè)計(jì)尺寸準(zhǔn)備。2)施工機(jī)具準(zhǔn)備:吊桶、鋼絲繩、卷?yè)P(yáng)機(jī)，澆筑護(hù)壁混凝土的模板;鼓風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管、照明設(shè)備等。

3 施工要求

1)場(chǎng)地平整，各項(xiàng)臨時(shí)設(shè)施，如照明、動(dòng)力、通風(fēng)、安全設(shè)施準(zhǔn)備就緒。2)按基礎(chǔ)平面圖設(shè)置樁位軸線、定位點(diǎn);辦理預(yù)檢手續(xù)。按設(shè)計(jì)要求制作好鋼筋籠。3)人工挖孔操作的安全至關(guān)重要，開(kāi)挖前應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行全面的安全技術(shù)交底;操作前對(duì)吊具進(jìn)行安全可靠的檢查和試驗(yàn)，確保施工安全。

4 施工工藝

1)工藝流程:放線定樁位及高程→開(kāi)挖第一節(jié)樁孔土方→支護(hù)壁模板澆筑護(hù)壁混凝土→檢查樁位(中心)軸線→架設(shè)垂直運(yùn)輸架→安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)→安裝吊桶、照明、通風(fēng)機(jī)等→開(kāi)挖第二節(jié)樁孔土方澆護(hù)壁混凝土→檢查樁位(中心)軸線→逐層往下循環(huán)作業(yè)→開(kāi)挖擴(kuò)底部分→檢查驗(yàn)收→吊放鋼筋籠→放混凝土導(dǎo)管→澆筑樁身混凝土→插樁頂鋼筋。2)開(kāi)挖第一節(jié)樁孔土方:開(kāi)挖樁孔從上到下逐層進(jìn)行，先挖中間部分的土方，然后擴(kuò)及周邊，有效地控制開(kāi)挖孔的截面尺寸。每節(jié)的高度控制在 0.9m～1.2m為宜。3)支護(hù)壁模板:為確保安全施工，成孔設(shè)置井圈，支護(hù)壁模板。護(hù)壁模板采用拆上節(jié)、支下節(jié)，重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。模板之間用卡具、扣件連接固定。第一節(jié)護(hù)壁高出地坪 150mm～200mm，便于擋土、擋水。樁位軸線和高程應(yīng)標(biāo)定在第一節(jié)護(hù)壁上口，護(hù)壁厚度一般取 100mm～150mm。4)澆筑護(hù)壁混凝土:樁孔護(hù)壁混凝土每挖完一節(jié)以后應(yīng)立即澆筑混凝土。人工澆筑，人工搗實(shí)，混凝土強(qiáng)度為 C20，坍落度控制在 100mm，確保孔壁的穩(wěn)定性。5)檢查樁位(中心)軸線及標(biāo)高:每節(jié)樁孔護(hù)壁做好以后，必須將樁位十字軸線和標(biāo)高測(cè)設(shè)在護(hù)壁的上口，然后用十字線對(duì)中，吊線墜向井底投設(shè)，以半徑尺桿檢查孔壁的垂直平整度。隨之進(jìn)行修整，井深必須以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，逐根進(jìn)行引測(cè)。保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。6)在安裝滑輪組及吊桶時(shí)，注意吊桶與樁孔中心位置重合，作為挖土?xí)r直觀上控制樁位中心和護(hù)壁支模的中心線。7)井底照明必須用低壓電源(36 V，100W)、防水帶罩的安全燈具。樁口上設(shè)圍護(hù)欄。8)嵐漪河橋 3號(hào)樁基深為 25m，當(dāng)挖至 20m以下時(shí)，為加強(qiáng)空氣對(duì)流，應(yīng)向井下通風(fēng)，操作時(shí)上下人員輪換作業(yè)，樁孔上人員密切注意觀察樁孔下人員的情況，切實(shí)預(yù)防安全事故的發(fā)生。9)樁孔口安裝水平推移的活動(dòng)安全蓋板，當(dāng)樁孔內(nèi)有人挖土?xí)r，應(yīng)掩好安全蓋板，防止雜物掉下砸人。無(wú)關(guān)人員不得靠近樁孔口邊。吊運(yùn)土?xí)r，再打開(kāi)安全蓋板。10)澆筑護(hù)壁混凝土:混凝土用串筒送來(lái)，人工澆筑，人工插搗密實(shí)。混凝土由試驗(yàn)確定摻入早強(qiáng)劑，以加速混凝土的硬化。11)檢查樁位中心軸線及標(biāo)高:以樁孔口的定位線為依據(jù)，逐節(jié)校測(cè)。12)開(kāi)挖擴(kuò)底部分:底可分為擴(kuò)底和不擴(kuò)底兩種情況。挖擴(kuò)底樁應(yīng)先將擴(kuò)底部位樁身的圓柱體挖好，再按擴(kuò)底部位的尺寸、形狀自上而下削土擴(kuò)充成設(shè)計(jì)圖紙的要求。13)檢查驗(yàn)收:成孔以后必須對(duì)樁身直徑、擴(kuò)頭尺寸、孔底標(biāo)高、樁位中線、井壁垂直、虛土厚度進(jìn)行全面測(cè)定。做好施工記錄，辦理隱蔽驗(yàn)收手續(xù)。14)吊放鋼筋籠:吊放鋼筋籠時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)孔位，直吊扶穩(wěn)、緩慢下沉，避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計(jì)位置時(shí)，應(yīng)立即固定。由于孔深 25m，采用兩段鋼筋籠焊接，雙面焊接，接頭數(shù)按 50%錯(cuò)開(kāi)，以確保鋼筋位置正確。15)澆筑樁身混凝土:采用混凝土導(dǎo)管澆筑。澆筑混凝土?xí)r連續(xù)進(jìn)行，分層振搗密實(shí)。第一步宜澆筑到擴(kuò)底部位的頂面，然后澆筑上部混凝土。分層高度不宜大于 1.5m。16)混凝土澆筑到樁頂時(shí)，超過(guò)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高 50 cm～80 cm，樁頂上的鋼筋插鐵一定要保持設(shè)計(jì)尺寸，垂直插入，并有足夠的保護(hù)層。同時(shí)應(yīng)在混凝土凝固前將高出設(shè)計(jì)標(biāo)高部分剔除，但不得擾動(dòng)下層混凝土。

5 質(zhì)量要求

5.1 實(shí)測(cè)項(xiàng)目允許偏差

實(shí)測(cè)項(xiàng)目允許偏差見(jiàn)表1。

表1 實(shí)測(cè)項(xiàng)目允許偏差 mm

5.2 施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的處理措施

1)垂直偏差過(guò)大:由于開(kāi)挖過(guò)程未按要求每節(jié)核驗(yàn)垂直度，致使挖完以后垂直度超偏。每挖完一節(jié)，必須根據(jù)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(zhì)不好，或地下水滲出而使孔壁坍塌。開(kāi)挖前應(yīng)掌握現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況，錯(cuò)開(kāi)樁位開(kāi)挖，縮短每節(jié)高度，隨時(shí)觀察土體松動(dòng)情況，操作進(jìn)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(rèn)真清除。在放鋼筋籠前后均應(yīng)認(rèn)真檢查孔底，清除虛土雜物。必要時(shí)用水泥砂漿或混凝土封底。

4)孔底出現(xiàn)積水:當(dāng)?shù)叵滤疂B出較快或雨水流入，抽排水不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)積水。開(kāi)挖過(guò)程中孔底要挖集水坑，及時(shí)下泵抽水。如有少量積水，澆筑混凝土?xí)r可在首盤采用半干硬性的，大量積水排除困難的情況下，則應(yīng)用導(dǎo)管水下澆筑混凝土的方法，確保施工質(zhì)量。

5)樁身混凝土質(zhì)量:在澆筑混凝土前一定要做好操作技術(shù)交底，堅(jiān)持分層澆筑、分層振搗、連續(xù)作業(yè)。必要時(shí)用鐵管、竹桿、鋼筋釬人工輔助插搗，以補(bǔ)充機(jī)械振搗的不足。

6)鋼筋籠扭曲變形:鋼筋籠應(yīng)在專用平臺(tái)上加工，主筋與箍筋點(diǎn)焊牢固，支撐加固措施要可靠，吊運(yùn)要豎直，使其平穩(wěn)地放入樁孔中，保持骨架完好。

5.3 做好質(zhì)量記錄

做好原始施工及材料質(zhì)量記錄，包括:原材料合格證及證明;試樁及灌注樁的施工記錄;混凝土試配申請(qǐng)單和試驗(yàn)室簽發(fā)的配合比通知單;混凝土試塊 28 d標(biāo)養(yǎng)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告;鋼筋及樁孔隱蔽驗(yàn)收記錄單等。

6 結(jié)語(yǔ)

挖孔樁施工速度快，成本低，質(zhì)量容易保證，所以在地質(zhì)情況允許下，應(yīng)首先考慮挖孔施工工藝，但一定要加強(qiáng)施工安全，從挖孔、圍護(hù)、防坍塌、防涌水、防墜物、防電、通氣等方面都制定具體措施，并派專人負(fù)責(zé)，保證施工人員人身安全。

[1] JTJ 071-2003，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 王瑞昌，陳軍強(qiáng).淺談人工挖孔樁施工[J].山西建筑，2009，35(3):143-144.