淺談大別山區(qū)挖孔樁施工環(huán)節(jié)控制

錢 才，張其云

(安徽交通投資集團金寨高速管理公司)

1 引言

公路路線跨越大別造山帶次級的北淮陽構造帶，大別造山帶是一個多期離合碰撞形成的復雜造山帶，變形構造非常復雜。所有的橋位基本位于層巒疊嶂的崇山峻嶺之間穿行，地形條件及其復雜，同排樁基的高差可達10多m，不同墩柱之間的高差接近20m。由于地形條件變化劇烈，所以不同的樁基之間的地質條件沒有任何可比性。有的樁基挖到底都沒有弱風化巖石，也只能按摩擦樁處理。有的樁基一開孔就是弱風化巖石。有的樁基位于山坡上沒有地下水，有的樁基開挖的過程中地下水非常的豐富。

2 施工中應控制環(huán)節(jié)

2.1 人工挖孔施工

開始挖孔前，要平整好場地，清除地表松軟土層和一切雜物，布置好控制網(wǎng)，根據(jù)監(jiān)理復核過的樁基位置，采用十字交叉法訂立每一孔樁的位置，并在樁位外設置定位龍門樁。

根據(jù)設計樁徑及護壁厚度在地面上放出開挖線，然后向下挖深1m，澆筑混凝土井圈第一節(jié)護壁。井圈應高出地面30cm，且應加厚5 cm以上并適當提高混凝土的標號。第一節(jié)護壁最好放入適當?shù)摩?～Φ12鋼筋，防止進行石方爆破時候的沖擊力對護壁造成損壞。修筑鋼筋混凝土井圈應保證護壁的配筋和混凝土澆筑強度。上下節(jié)護壁的搭接長度不得小于5 cm，每節(jié)護壁在當日施工完畢后宜養(yǎng)護24 h后拆除;發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時，應及時補強以防止造成事故。進行第二節(jié)井孔土方開挖時，先從井口用垂球吊線找出井孔中心點，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據(jù)進行第二節(jié)護壁的土方開挖。在開挖過程中應該密切注意地質狀況的變化。

重復上述過程即可完成挖土護壁的工作，直至樁底設計高程。在施工過程中，應該以每一節(jié)護壁為驗收步驟，合格后方可進行下節(jié)的開挖施工。挖至設計標高時，孔底不應有積水，終孔后應清理好護壁上和孔底的渣物，驗收合格后方可進行下步混凝土的澆筑。

大別山區(qū)的挖孔樁基本上都是嵌巖樁，表層的覆蓋土清理完成以后基本上就進入了巖層，首先開挖的是強風化巖石，根據(jù)所處位置的不同而呈現(xiàn)出不同的厚度，嵌巖樁的要求是樁基長度不能小于10m。進入弱風化的深度不小于2倍樁基直徑。巖石段的開挖基本上都需要進行爆破，爆破在沒有地下水的情況，宜選用巖石炸藥。爆破根據(jù)巖石的堅硬程度，鉆孔分2～3層，爆破的雷管使用分段毫秒雷管控制爆破順序。具體的炸藥的使用量，在弱風化巖石中基本上1管藥每米，非常堅硬的巖石重要的使用量最多可加大到3管。實際開挖揭露的巖石有的強度可以達到100MPa以上。

2.2 混凝土的澆筑

混凝土的澆筑應在成孔后及時施工。在混凝土澆筑時應使用串通，從樁的一側下料，人工攤鋪并振搗;在有地下水時可用導管進行水下混凝土澆筑。要保證混凝土的均勻性、密實性，因此防止孔內積水影響混凝土的配合比和密實性。

澆筑前要抽干孔內積水，抽水的潛水泵要裝設逆流閥，保證提出水泵時，不致使抽水管中殘留水又流入樁孔內。如果孔內的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥鋪入孔底，然后再澆筑混凝土。

2.3 地下水的處理辦法

地下水量不大時，可選用潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時澆筑相應段的混凝土護壁，然后繼續(xù)下一段的施工。水量較大時，當用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時，應從施工順序考慮，采取對周圍樁孔同時開挖、同時抽水，以減少開挖孔內的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組織安排合理，能達到很好的效果。處理這類問題最有效的方法是截斷水源，封閉水路。樁孔較淺時，可用板樁封閉;樁孔較深時，用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時，達到正常開挖。

2.4 流砂處理方法

(1)流砂情況較輕時。

有效的方法是縮短這一循環(huán)的開挖深度，將正常的1m左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時間，及時進行護壁混凝土灌注。當孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內壁滿足設計要求。

(2)流砂情況較嚴重時。

常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成4～6段圓弧，再加上適當?shù)睦邨l，相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護壁外側不小于0.5m，裝后即支模澆注護壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。

2.5 淤泥質土層處理方法

在遇到淤泥質土層等軟弱土層時，一般可用木方、木板模板等支擋，并要縮短這一段的開挖深度，并及時澆筑混凝土護壁，這次支擋的木方、板要沿周邊打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉，能達到很好的支擋效果。

3 人工挖孔樁施工的安全難點

3.1 作業(yè)空間窄小

孔底挖孔作業(yè)人員始終處在吊物下面作業(yè)，孔底空間有限，極易受到物體打擊;挖孔作業(yè)人員上下樁孔容易失穩(wěn)發(fā)生墜落。

3.2 作業(yè)環(huán)境復雜

人工挖孔灌注樁直徑一般在1.2m以上，深度在10～20m左右。可遇到無地下水或地下水較少的粘土、粉質粘土、含少量的砂、砂卵石、姜結石的粘土層、黃土層，也會遇到地下水位較高、涌水量大的沖擊地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質土層。挖孔過程中有時會突然出現(xiàn)涌水和涌泥。隨著孔深的增加還會出現(xiàn)缺氧或嚴重缺氧，有時還會遇到致命的有毒有害氣體。

3.3 施工機具簡單，但種類繁多，易造成傷害

施工提升機具包括：1～2 t卷揚機配三木塔或1 t以上的單軌鏈條式電動葫蘆配提升金屬架與軌道，活底吊桶。挖孔工具包括：短柄鐵鍬、鎬、錘、釬、風鎬。為滿足安全用電要求，還應配有36 V低壓變壓器。樁孔深度超過5m，或孔內空氣含氧量不足時要配鼓風機、輸風管，有地下水還應配潛水泵及膠皮軟管等。施工企業(yè)本身技術隊伍質量就不穩(wěn)定，又層層轉包，挖孔樁多是農(nóng)民工，又未必受到必要的安全技術培訓。

3.4 石方開挖需要使用雷管、炸藥

挖孔樁進入巖石層的時候單純使用風鎬，開挖速度非常的緩慢。一般需要使用爆破開挖，設計到危險品要格外注意。嚴格堅持爆破工持證上崗制度，嚴禁非專業(yè)人員使用炸藥。做好火工品的發(fā)放、回收工作。防止出現(xiàn)火工品以外流失，給社會造成不必要的危險。

做好挖孔樁的井口的覆蓋，可以使用直徑比較大鋼筋的廢料加工成鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)眼一般可以為10cm。爆破的時候網(wǎng)片周圍用比較的石頭壓住。防止爆破生產(chǎn)的較大的飛石對施工人員和周圍的房屋造成破壞。

4 結束語

挖孔樁施工是典型的勞動密集型施工方法，施工作業(yè)的條件差、勞動強度高、危險性高。但對于目前我國經(jīng)濟不夠發(fā)達的經(jīng)濟狀況，這種施工方法還將持續(xù)很多年。尤其是在地形條件復雜的山區(qū)，其特有的大承載力優(yōu)勢得到了許多設計、施工單位的認可，通過對在大別山區(qū)采用人工挖孔樁基礎的工程實踐中，積累了經(jīng)驗，處理了一些特殊的問題，取得了較好的效果。

［1］ 唐泳.簡析人工挖孔樁施工技術和安全問題［J］.科技經(jīng)濟市場，2007，(1).

［2］ 張衛(wèi)慶.復雜地質條件下的人工挖孔樁施工技術［J］.山西交通科技，2006，(2).