實例探析挖孔灌注樁在橋梁基礎施工中的運用

朱洪峰

(貴州橋梁建設集團有限公司)

1 工程概況

三工區位于德江縣合興鄉范圍內，是思南至遵義高速公路第四合同段主線合興互通立交連接合興鄉S210 省道途經大興村二級公路連接線，起點樁號LK0 +000，終點樁號LK5 +203.93，路線長約5.204 km;三工區主要工程有:LK4+320 中橋(現正變更為3 ×13 m 空心板)。共有9 道涵洞，均為鋼筋混凝土蓋板涵。路基土石方開挖22.5 萬方(包括劃到二工區連絡線服務區LK0 +000～LK0 +280 段約9 萬方)，填方工程量7.5 萬方。M7.5漿砌片石11 983 m3，三維植被網33 229 m2，噴播植草灌90 470 m2。

三工區只有一座中橋為3 ×30 m 裝配式預應力混凝土連續箱梁，下部采用柱式墩、肋板式橋臺，樁基礎。該橋橫跨一條8 m 寬河流，現考慮該段為全興安置點出口及河流水流不大，提出變更為3 ×13 m 簡支空心板。三工區樁基形式為圓孔樁，樁基施工采用人工挖孔。

2 人工挖孔灌注樁特點

2.1 人工挖孔灌注樁定義

人工挖孔灌注樁是指在樁位采用人工挖掘方法成孔，然后安放鋼筋籠、灌注混凝土而成的樁。其樁身直徑≥800 mm，樁長不宜大于40 m，也不宜小于6 m。

2.2 人工挖孔灌注樁特點

人工挖孔灌注樁的主要特點有成孔機具簡單，挖孔作業時無振動、無噪聲、無環境污染，便于清空和檢查孔壁及孔底，施工質量可靠。挖孔樁施工燥聲小、可全面開挖、全面施工、工具簡單、縮短工期、造價比其他樁更經濟合理;缺點是人工勞動強度大，會遇到流沙層，有一定危險性。在有地下水區域施工，應先作好人工降低水位，才能保證挖孔樁順利進行;挖孔樁底部設有擴大頭和鍋形底，以增加持力層底面積和樁的穩定性及承載力;能直接觀察地質變化和進入持力層的土質狀況。施工機械簡單，混凝土護壁能較好保護孔壁土質的穩定。

3 挖孔灌注樁具體施工要點

3.1 埋設孔壁支護

在施工之前，首先要對場地進行整平，在進行工程測量放樣之后，才能夠對孔壁支護進行開挖和埋設，根據需要可用預制的混凝土井圈或鋼井圈支護，必要時亦可用現澆或噴射混凝土護壁。挖孔平面尺寸大小，以便于施工為宜，但不得小于樁的設計斷面尺寸。

3.2 挖孔

負責挖孔的人員為了保證施工安全，必須要配備安全帽以及安全繩，如果有必要需要進行掩體搭設，吊具及卷揚機、鋼絲繩等應經常檢查，井口圍護高出地面30 cm，防止土、石、雜物滾入孔內傷人。挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋。還應經常檢查二氧化碳濃度，如超過0.3%或孔深超過10 m時，應采用機械通風;孔內巖石須爆破時，應采用淺眼爆破法，嚴格控制炸藥用量，并在炮眼附近加強支護，防止震坍孔壁，樁孔較深時，應采用電雷管起爆，孔內爆破后，應先通風排煙，經檢查無毒后施工人員方可下井繼續作業。因為在挖孔過程中可能會遇到煤層現象，那么在施工時應該加強對瓦斯的含量進行檢查，保證期保持在合理的范圍內，并且做好相關安全防范措施。在挖孔時如有水滲入，應及時加強孔壁支護，防止水在孔壁浸流造成坍孔，如遇涌水量較大的承壓水時，可視地質情況采用井點法或工程師批準的其它有效的止水措施。

3.3 挖孔檢查清孔及允許偏差

在挖孔過程中，應該嚴格按照施工規范進行施工，并且對孔徑以及孔的傾斜度進行嚴格的控制。當挖孔的深度滿足圖紙要求之后，需要對孔的全長進行檢查。在挖孔達到設計深度之后，需要做到無松渣、淤泥、沉淀等擾動過的軟層;當樁底進入斜巖層時，應鑿成水平或臺階。如地質復雜，應探明孔底以下地質情況是否滿足設計要求，否則應提出措施報技術負責人批準后實施。挖孔的允許偏差如下:(1)平面位置:群樁不大于10 cm，單排樁不大于5 cm。(2)挖孔邊長或直徑:不小于圖紙規定。(3)傾斜率:不大于0.5%。(4)深度:不小于圖紙規定的樁長。

3.4 鋼筋籠的制作和安放

對于鋼筋籠的加工和制作需要首先在施工現場根據規格以及分段長度進行下料、彎制，再運到孔位附近制作成形，鋼筋籠的分段在方便吊裝的前提下越少越好，加工鋼筋籠必須按照規定的要求制作。加勁箍及十字撐要有足夠的剛度，滿足在運輸安裝過程中保持直順、不變形，鋼筋籠及接頭必須驗收合格，接長吊裝完畢后還應檢查是否已固定設計位置。

3.5 灌注樁混凝土

在對挖孔檢查完成之后，需要及時的進行混凝土的灌注，嚴禁使樁孔長時間的暴露在空氣中，通常均為排水漏斗法灌注混凝土，若樁孔內無水，采用串筒下溜混凝土，插入式振搗棒振動。在施工中要注意的是:混凝土的坍落度，初凝時間;保證鋼筋籠位置正確，并采取防止鋼筋籠上浮的措施;并且應該作好混凝土灌注記錄。挖孔樁成樁質量允許偏差見笑表1。

表1 挖孔樁成樁質量允許偏差

4 人工挖孔灌注樁安全技術

(1)施工負責人須逐孔檢查各項施工準備，與質檢員、安全員向作業班組做好安全技術交底，使安全質量管理在思想、組織、措施上都得到落實才允許開挖。樁孔開挖后，應在挖孔區四周設置護欄警護區;并應設置紅燈為夜間危險警示;進入施工現場作業人員必須佩戴安全帽。

(2)對于多個樁孔進行同時開挖時，應該采用間隔挖孔的方法進行開挖，相鄰的樁不能同時挖孔、成孔。必須持相鄰樁孔澆灌完混凝土后才能挖孔，以保證土壁穩定性。

(3)應該在挖孔的孔口設置水平移動式的活動蓋板。當土吊桶提升到離地面1.8 m 左右，推活動蓋板，關閉孔口，手推車推至蓋板上，卸土后再開蓋板，下吊桶吊土，以防土塊、操作人員和工具掉入孔內傷人。樁孔挖土，必須挖一節土做一節護壁或安放一次工具式鋼筋防護籠。

(4)對于正在開挖的樁孔，必須每天在施工時加強檢查井壁、混凝土護壁以及井中的空氣，如果在檢查過程中發現存在特殊情況，那么應采取安全措施后方可施工。每樁孔澆注護壁混凝土后，樁孔須加蓋以防止人墜孔的安全事故發生;沒有作業的樁孔都必須加蓋防護。在樁孔內作業人員，上下孔時應設活動爬梯或軟梯，腰間系保險繩，由孔上人員拉繩保護，防止意外安全事故發生;嚴禁沿混凝土護壁上下。

(5)孔底泥渣提上后應堆放離樁孔2 m 遠，不準泥渣掉入孔內;孔深挖至超過作業人員高度時，及時在孔下裝設半園平護板。吊渣桶上下時，孔下人員應躲藏于護板下;護板位置應隨孔深增加，往作業面下引。在孔內上下遞物和工具，嚴禁拋擲、下掉，須用吊索系牢放下孔底。嚴格遵守安全操作規程。提升渣土時用電鈴通知地面人員;有緊急情況時對講機方便與地面聯系。

(6)孔下作業最多不能超過兩人;下雨時停止孔內挖土施工，關掉電源，作業人員即上到地面;雨停止后須檢查樁邊有無塌陷異常情況，一旦發現即報告施工負責人處理。當樁距小于2 倍樁徑，或樁距小于2.5 m 時，應間隔開挖。

(7)護壁模板制作，當樁徑為0.8～1.2 m 時模板由4 塊組成，直徑大于1.2 m 的樁孔，模板由5～8 塊組成，下部直徑大于上部直徑0.15 m(按設計要求)。護壁混凝土厚度視孔徑大小用土質定，不宜小于0.10 m。進行水下澆注混凝土時，混凝土導管應伸入孔底澆注并振搗，邊緩慢提升邊拆管。澆注混凝土應超高0.50～1 m;視孔內滲積水、泥漿厚度情況決定超澆混凝土高度。

(8)孔壁土質穩定性較好時，樁徑0.80 m 以內可不放置鋼筋網;大于0.80 m 應加鋼筋網在護壁混凝土中(或按設計要求)。樁孔開挖過程中，須有專人巡視現場施工情況。即時發現樁位周邊地面塌陷裂縫等異常情況，嚴格做好挖孔現場全面安全監護;樁孔開挖應交錯進行。樁孔成型后即驗收即澆注混凝土，正澆注混凝土的孔，10 m 半徑內樁孔下嚴禁有人員作業。

5 結 語

綜上所述，人工挖孔灌注樁被廣泛的運用在橋梁基礎施工中。在人工挖孔灌注樁施工中，主要表現出施工難度高、工藝復雜以及干擾因素強的特點，因而為了提高工程施工質量和安全，必須嚴格按照施工要求和安全技術要求進行施工，做好科學組織，謹慎施工，從而對工程施工安全和質量進行保證。

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