淺談元雙公路六標橋梁基礎挖孔樁施工

張凱東

摘 要：本文結合云南元雙公路六標大橋基礎挖孔樁施工的具體實踐，就我國西南地區公路橋梁基礎挖孔樁施工的關鍵工序和技術控制進行了簡要闡述。

關鍵詞：橋梁基礎；挖孔樁施；關鍵工序；技術控制

中鐵十九局集團六公司承建的云南雙元公路第六合同段起點里程為K36+820，位于新村河與古巖河交匯處以西約200米古巖河南岸谷坡下部，止于里程為K43+600，全長6.78千米。主要工程量為：橋梁17座，隧道1座，涵洞6道，路基挖方481604m3，填方86135m3。擋墻圬工27023 m3。其中橋梁中有30%采用控孔莊基礎，現就控孔樁施工的關鍵工序和技術控制進行介紹。

挖孔樁施工順序：測量定位→井口鎖口→分節開挖→分節支護→安裝鋼筋籠→灌注樁基砼→養護→樁基檢測。

1 施工準備

1.1機具及模板制作，手搖絞車等。

1.2樁基孔位測量放樣。

1.3場地平整，清除孔口淤泥質土層1.0m并夯實，立模板澆筑孔口護壁；孔口高出地面0.3m。

1.4在挖孔區及孔口四周挖排水溝，做好排水系統，做好孔口的防雨設施。

2 樁孔開挖

2.1 樁孔開挖順序及方法

樁孔同時開挖，兩人一組負責兩孔開挖，組與組之間相鄰孔不能同時開挖，避免間距過小而造成坍孔。

2.2 開挖

挖孔樁土層采用人工開挖，強風化巖及硬土層用風鎬鑿除，微風化巖層用鑿巖機打眼，安裝炸藥爆破，出土采用吊斗盛土手搖絞車提升，開挖1.0m襯砌1.0m；挖孔至出水層時，如孔內水量過大，在孔中心挖一集水坑，用潛水泵抽水，潛水泵用濾網包好，集水坑設碎石濾層。

挖孔至微風化及以上堅硬巖石，采用淺眼爆破開挖，用手持式鑿巖打眼，炮眼深度控制在0.4～0.8m之間，并嚴格控制裝藥量，裝藥深度不得超過眼深的1/3，孔內爆破采用塑料導管非電毫秒雷管起爆。炸藥選用防水效果好的硝銨炸藥。爆破前對護壁予以保護，并對孔口進行覆蓋，以防飛石傷人。

為提高爆破效果，應合理的確定炮眼直徑、數目及裝藥量，結合樁徑等實際情況，沿樁徑外緣布設周邊眼，孔中為斜眼掏槽。

周邊孔盡可能垂直樁孔頂面，掏槽眼與孔頂要有一定的斜度，成梭臺形，比周邊炮眼深10cm左右，通過非電毫秒延期雷管使其優先起爆。

一般炮眼孔徑選擇40mm。藥卷與炮眼壁之間的空隙不大于炮眼直徑的15%，施工中最小抵抗線w按50cm取值，炮眼間距a=1.3W確定爆破時單孔裝藥量的計算公式：

q=kwaH

式中：q-單孔裝藥量（kg）

k-單位用藥量系數（1.2kg/m3）

w-最小抵抗線（m）

H-爆破體的爆除厚度

在接近樁底設計標高（一般為50cm內）時，停止爆破，改用人工開挖，防止超挖以及對基底的擾動。

3 護壁支護

樁孔開挖與護壁支護兩個工序連續作業，護壁模板用厚1～3mm鋼板卷制而成，用30×30的角鋼作橫豎帶焊成一體，每套模加工成4片，片與片之間用φ14的螺桿聯結，為了方便拆模，螺桿聯結處用1cm厚的橡膠條或木板填塞。模板加工完畢后進行拼裝，檢查其孔徑尺寸和平面位置，直徑偏差不大于±10mm，上下口平面中心偏差不大于5mm。

當每節樁開挖后，利用“孔口架”上的軸線方向交出孔位中心并仔細檢查挖孔質量，然后支立模板，用螺桿聯結牢固。為防止灌注砼護壁時模板移位，模板與開挖輪廓線之間用方木支頂，待灌砼時，隨灌隨取出。為了使相鄰節護壁有一定的搭接長度和保證護壁不漏水，模板高度比每節開挖高度長10cm。

護壁為C30砼，護壁厚度10cm，一般情況下采用素砼護壁，對個別特殊嚴重坍孔段，可根據安全情況，再酌情減短護壁長度，必要時，護壁采用鋼筋砼護壁，護壁鋼筋用單層環向筋和豎向聯結筋組成，環向筋采用φ10，豎向聯結筋φ8；豎向鋼筋加工成“L”形，其長度沿護壁每次襯砌高度大15cm，當一節樁孔開挖完畢后，其伸出部分搬直與下節護壁鋼筋相接，防止護壁脫落或護壁之間開裂。

為加快模板周轉和提高砼早期強度，砼中摻入早強劑，砼坍落度為5～7cm，搗固采用小直徑振搗棒搗實，砼灌注24小時后，強度達到2.5mpa，在此期間不得進行孔內爆破。

4 特殊情況下的樁孔開挖

4.1如地下水比較豐富地質復雜，遇到流砂、流泥層，采用鋼護筒打入跟進法開挖，方法：把鋼護筒打入流砂、流泥層下0.5m，下部用φ16的鋼筋固定好，穩定后在外側做護壁，或采用壓漿加固后再施工。

4.2當遇到松軟層時，打入鋼筋支撐上部土層，下部用預制砼塊支頂，預制砼塊重量以25～50kg為宜。砼塊支頂后仍不穩定，可在外側再做一層護壁砼。

4.3挖孔施工中地下水較大時采用潛水泵排水，在孔內挖集水坑集中抽水的方法，把水從樁孔內抽出引至排水系統，防止再次流入或滲入樁孔內。

5 通風、防塵

挖孔深度達10米時，必須進行孔內送風，保證25L/S的風量，遇巖層進行鉆眼放炮時，工人必須戴防塵口罩，執行濕式鉆孔，采用“一吹一吸”的通風措施，放炮后增送風量，盡快把孔內煙霧排出，確認無毒后再進行下一步作業。

6 成孔檢查

6.1挖孔至設計標高后，清除孔底松散土層并清平，當孔底巖層傾斜時，鑿成水平或臺階防止樁底承載產生水平分力。

6.2孔徑、孔形的檢查，采用外徑為樁鋼筋籠直徑加100mm，長度為4-6倍外徑的鋼筋檢孔器吊入孔內檢測；質量標準：孔的中心位置允許偏差：群樁100mm，排架樁50mm；孔徑：不小于設計樁徑；傾斜度：小于0.5%樁長，且不大于200mm；孔深：不小于設計孔深。

7 鋼筋骨架制作與安裝

鋼筋骨架在鋼筋加工場地整段制作，用自制平板車運至現場后利用25t吊車整節吊入孔內至設計標高，并在孔口將鋼筋籠固定，防止砼澆筑過程中骨架上浮。為使鋼筋有足夠的剛度以保證在運輸和吊放過程中不產生變形，每隔2m設置Φ20加強箍筋一道，在箍筋上設置塑料定位夾墊塊。

鋼筋骨架在下放時應注意防止碰撞孔壁，如放入困難，應查明原因，不得強行插入，鋼筋骨架安放后的頂面和底面標高應符合設計及規范要求。

8 灌注砼

樁基砼采用拌和站集中拌和，砼罐車運至孔口，通過鋼串筒溜放至孔內，串筒每節長0.7m，串筒底口至孔底或砼面高度<2.0m，隨灌注高度逐節拆除串筒。砼施工過程中設專人旁站監控，嚴格控制每盤的坍落度、水灰比，并確保樁基砼澆注的連續性。

如地下水較大，則采用水下砼施工方法，水下混凝土的灌注采用導管法，混凝土灌注前先試拌，選定配合比各種參數，嚴格控制混凝土的坍落度和和易性、連續性，防止卡管。采用直升導管法灌注水下混凝土。導管上設漏斗，漏斗下設隔水栓。開始時漏斗中儲備足量的混凝土拌合物，其數量保證在切斷隔水栓首批混凝土灌注下去后，導管下口埋入混凝土中不小于1m。以后連續快速灌注，混凝土拌合物通過導管進入已灌好的混凝土中，并始終保證導管口埋在混凝土中（控制在2m-6m范圍內），讓灌好的混凝土頂托著上面的泥漿和水逐步上升。為使灌注工作順利進行，盡量縮短灌注時間，使整個灌注工作在首批混凝土初凝以前完成。

導管使用無縫鋼管，直徑250mm，中間節長2m，底節長4m，接頭用螺紋連接。導管使用前進行試拼、試壓，不得漏水，并編號及自下而上標示尺度。

混凝土的坍落度采用18cm-22cm，骨料采用機制砂、碎石，粗骨料粒徑2cm-4cm，含砂率宜為40%-50%，水灰比宜為0.5-0.6，水泥用量不少于350kg/m3。

水下混凝土灌注過程中，專人測量混凝土高度及導管埋入深度，并做好水下混凝土灌注記錄。

混凝土灌注樁高于設計標高0.7m，待混凝土強度達到75%，鑿除樁頭。

9 樁基檢測

樁基達到設計強度的80%后 （水下灌注砼需破除樁頭松散層），對樁身進行無破損檢測，檢測合格后進行下道工序施工。

10 結語

通過對以上關鍵工序進行了嚴格的技術控制，中鐵十九集團第六工程有限公司元雙六標橋梁挖孔樁施工合格率100%，完全滿足了設計要求。