人工挖孔樁在橋梁施工中的應用

閆立群 山西晉城路橋建設有限公司

人工挖孔樁在橋梁施工中的應用

閆立群 山西晉城路橋建設有限公司

目前，由于地下水資源的流失，橋梁工程施工中人工挖孔樁的技術要求越來越成熟。掌握其施工經驗是保證工程質量的重要途徑。

人工挖孔樁；施工準備；施工控制

artificial dig-hole pile; Construction preparation; Construction control

我項目部所承建的長晉一級公路中K69+573.5處設計一座天橋，該橋上部為2×20m裝配式小箱梁，下部橋墩采用樁柱式墩，基礎采用摩擦樁，橋臺采用肋板式橋臺，基礎采用摩擦樁。我部在施工過程中根據地質情況樁基采用人工挖孔，本人通過1-1樁基施工過程對挖孔樁在橋梁施工中的應用作出探討，以供大家參考。

一、施工前的準備

1、技術準備工作：

①組織現場施工技術人員熟悉圖紙并領會設計意圖。

②組織現場施工人員進行崗前技術、安全培訓，人員培訓合格后進行施工，特種作業人員焊工、吊車司機等憑證上崗作業。

2、人員、機具設備到位，平整場地。

3、變壓器安裝，自備一臺200KW發電機，滿足樁基施工用電需要。

4、澆注混凝土采用25T吊車吊0.8m3料斗進行施工。

5、混凝土攪拌在大橋料場集中拌和，罐車運輸，混凝土標號為C25，坍落度控制到70～90mm。

6、人員投入情況：

施工技術負責人：1名；施工技術員：1名；質檢員：2名；試驗員：2名；投入勞動力：30人。

7、材料使用情況： 28螺紋鋼筋,25螺紋鋼筋，16螺紋鋼筋，10光圓鋼筋。

水泥：焦作中晶水泥； 碎石：水東石料廠 ；砂: 河南信陽砂。

二、施工過程控制

1、施工準備

1）施工前根據地質和水文條件，遵循安全施工和因地制宜的原則，選擇與樁基同標號的混凝土進行孔壁支護。

2）測量放樣，測出樁位：放樣前先平整場地，鏟除松軟土層并夯實。然后按施工圖紙準確放出樁位中心線。挖孔前，按樁的中心位置向樁的四邊引出4個中心控制點，用鐵樁固定。根據設計單位提供的導線點用全站儀放出樁孔準確位置，并設置護樁以便于施工過程中經常檢查樁孔是否偏位。

3）為防止井口坍塌，用混凝土澆筑鎖口，技術人員對鎖口標高進行測量并記錄，鎖口要求：高出地面不小于30cm，厚度為20～30cm，混凝土強度不小于樁基混凝土強度等級。

①開挖樁孔土方：開挖樁孔從上到下逐層進行，先挖中間部分的土方，然后擴及周邊，有效地控制開挖孔的截面尺寸；孔口開挖成口小底大的葫蘆狀，以便于施工人員在孔內作業。

②支護壁模板附加鋼筋：為防止孔壁塌方，確保安全施工，成孔設置鎖口井圈，并放附加鋼筋。

③澆筑護壁混凝土：樁孔挖完一節后立即澆筑護壁混凝土，人工澆筑搗實。

2、挖孔的安全技術措施

①按設計挖孔。

②人工挖孔時坑壁的穩定及吊具設備有專人經常檢查。孔頂出土機具有專人管理，并設置高出地面的圍擋。孔口無堆積土渣及工具，四周設置圍欄，3米之內沒有重車通過。相鄰兩孔中，一孔進行澆注混凝土作業時，另一孔的挖孔人員停止作業，撤出井孔。

③人工挖孔在下孔作業前，先用鼓風機將孔內空氣排出更換。深度超過10米以及二氧化碳氣體含量超過0.3%時，采取機械通風措施。當其含量雖不超過規定，但作業人員有呼吸不適感覺時，也采取通風等措施。深度超過10米時，加設照明設施，照明燈距孔底約2m左右。

表1

④孔內有巖層需要爆破時，采用淺眼爆破法，嚴格控制炸藥用量，并按爆破安全操作規程的規定，一絲不茍組織好爆破作業；孔內爆破后，先通風排煙15分鐘，并經檢查無有害氣體后，施工人員下井作業。

⑤人工挖孔采用混凝土護壁，每挖深1 m(土質不好時要適當減少)，立即澆筑護壁，護壁厚度不小于10cm，如地質情況較差將護壁長度縮短，隨挖隨護。護壁混凝土強度不低于樁身混凝土強度等級。

⑥挖出的土方隨出隨運，暫時不能運走的，堆放在孔口邊1m以外，堆土高度不超過1m；孔內人員作業時，孔上有監護人員，并隨時與孔下人員保持聯系，不得擅自撤離崗位。孔上工作人員隨時注意孔底施工情況，發現異常時，立即協助孔內人員撤離，并向有關人員匯報情況。

⑦每次交接班時認真檢查起吊設備和架子是否可靠，采用風鎬鑿巖時，注意氣管暢通。

表2

⑧樁孔開挖過程及成孔后，及時加設護筒頂蓋，隨用隨取。

3、挖孔作業

①組織三班倒連續作業，采用10KN～20KN慢速卷揚機提升吊桶出渣，每班4人組成，一人挖孔掘進。

②挖掘時，使孔壁稍有凹凸不平，以增加樁的摩擦力。在挖孔過程中，每挖一段檢查一次樁孔尺寸和平面位置。

③挖孔時采用混凝土護壁；護壁用兩個半圓鋼模板支撐，澆筑C25混凝土，錯臺施工。當掘進深度大于10m時，使用機械通風。

④終孔檢查處理

在挖孔達到設計標高后，進行孔底處理，孔底平整，無松渣、污泥及沉淀等軟層。對孔深、孔徑和孔的垂直度進行檢查，符合要求后灌注混凝土。

4、鋼筋籠的加工與制作

1）鋼筋的加工

①鋼筋具有出廠質量證明書和試驗報告單，并抽樣進行力學性能試驗。

②鋼筋按不同鋼種、等級、牌號及規格分批驗收，分別堆存，設立識別標志。鋼筋在運輸過程中，避免銹蝕和污染。鋼筋堆置在倉庫（棚）內。

③鋼筋在加工前表面潔凈，使用前將表面油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。

④鋼筋平直，無局部彎折，Ⅰ級鋼筋用鋼筋校直機校直。

⑤加工鋼筋時在鋼筋工作臺上制作，保證操作臺水平，使做出的鋼筋籠豎（順）直。

2）鋼筋的焊接與綁扎

①縱向鋼筋的連接，采用手工電弧焊。

②鋼筋接頭采用搭接電弧焊，雙面焊縫的長度不小于5 d，焊縫厚度不小于0.3d，焊縫寬度不小于0.7d，單面焊縫的長度不小于10d，焊縫飽滿。

③加強筋與主筋點焊牢固、主筋與螺旋筋進行綁扎或點焊，綁扎呈梅花狀。

④鋼筋焊接前，焊工持證上崗，根據施工條件進行試焊，合格后正式施焊。

3）鋼筋籠的制作

①制作方法

鋼筋籠的制作采用加強筋成型法施工。把樁基加強筋設在主筋的內側，每2m一道，自身搭接部分采用雙面焊。定位鋼筋每隔2m設一組，每組4根均勻設于樁基加強筋四周。樁基鋼筋籠分段插入樁孔中，各段主筋采用單面搭接焊，鋼筋綁扎接頭的截面面積占總截面面積的百分率不大于50%。

制作時按設計尺寸做好加強筋，并標出主筋的位置，并把主筋擺在平整的工作臺上，標出加強筋的位置。焊接時，加強筋上任一主筋的標記對準主筋中部的加強筋標記，扶正加強筋，并用木制直角板校正加強筋與主筋的垂直度，然后點焊。在一根主筋上焊好全部加強筋后轉動骨架，將其余主筋逐根照上述方法焊好，然后吊起骨架擱于支架上，套上鋼筋，按設計位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上。

②鋼筋籠的焊接與組裝

a.鋼筋籠具有足夠的剛度和穩定性。

b.鋼筋籠的焊接在堅固的工作平臺上進行，并在拼裝前檢查其焊接接頭的鋼筋符合焊接要求。

表3

表4

表5

c.小直徑的鋼筋在焊接時下面墊以厚度適當的墊塊。

d.鋼筋的交叉點用細鐵絲綁扎結實，或采用點焊將其焊牢固。

e.鋼筋骨架的保護層厚度為5.4cm。

5、吊裝鋼筋籠

鋼筋骨架經檢查合格后入孔。

①鋼筋骨架的起吊采用16t汽車式起重機。為了保證骨架起吊時不變形，用兩點吊。第一吊點設在骨架的下部，第二吊點設在骨架長度的中點到上三分點之間。起吊時，先提第一吊點，使骨架稍提起，再與第二點同時起吊。待骨架離開地面后，第一吊點停止起吊，繼續提升第二吊點。隨著第二吊點不斷上升，慢慢放松第一吊點，直到骨架與地面垂直，停止起吊。解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應整直。當骨架進入孔口后將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。鋼筋籠入孔后，用電焊機由下而上逐個割掉十字鋼筋。繼續下降到鋼筋籠最后一個加強箍筋處，用工字鋼穿過加強箍筋下臨時支承，再吊來下一節鋼筋籠，使上下兩節鋼筋籠位于同一豎直線上，進行焊接，焊接采用單面搭接焊。接頭焊完后，稍提鋼筋籠，抽去臨時支托，鋼筋籠慢慢下降，最后將4根I級φ16或φ20鋼筋制作的吊環與鋼筋籠主筋焊接，用工字鋼橫穿吊環，并架設于孔口枕木上，即可松開鋼筋籠的吊點。

②鋼筋籠中心偏位控制：鋼筋籠就位后在孔口處用已標定好的中心線校正鋼筋籠中心。檢測鋼筋籠底面標高是否符合設計要求，滿足規范要求的允許偏差±50mm。

6、下導管

導管制作力求堅固，內壁應光滑、順直、光潔和無局部凹凸。導管內徑為25-35cm，各節導管內徑大小一致，偏差不大于±2mm。

7、灌注混凝土

1）原材料檢驗及混凝土配比見表3、表4、表5。

每m3混凝土材料用量（kg）

水泥: 砂：10～30碎石：10～20碎石：5～10碎石：水=394：630：468：468：234：205

2）混凝土的拌制、運輸

混凝土拌和采用集中拌和，罐車運輸。

3）混凝土的灌注、振搗

砼連續灌注不中斷，井口用料斗并連接砼串筒，串筒出口離砼面高度不超過2.0米。

為保證砼密實度，采用振動棒分層搗實，每段灌注高度0.5米。插入下層10cm左右，振動棒操作“快插慢拔”，在振搗過程中將振動棒上下略作抽動，以使上下振搗均勻。每點振搗時間一般為2 0秒～3 0秒，直到表面呈水平不再顯著下沉，不再出現氣泡，表面泛出灰漿為準。

4）混凝土的養護

砼灌注完畢，樁頂覆蓋土層養護。

三、樁基完整性檢測

在樁基施工前，預埋3根聲測管道。106天后采用武漢巖海RS-ST01D 非金屬超聲測試儀進行檢測，評價結果樁基完整，屬I類樁。

currently, due to the loss of groundwater resources in bridge engineering construction, artificial dig-hole pile more mature technical requirements.To master its construction experience is ensuring the quality of projects of important ways.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.040