公路橋梁人工挖孔樁基礎施工工藝

蔣貴華 賈志強

摘 要：公路橋梁人工挖孔樁施工是一種傳統(tǒng)的樁基礎施工工藝，它適用于多種地層，具有工藝簡單，投資小，見效快的特點，對施工場地要求不高，現(xiàn)場條件受限制的重丘區(qū)，人工挖孔樁不啻為最優(yōu)選擇；在施工場地良好的平原微丘地區(qū)，采用人工挖孔樁施工工藝，可同時開展多個工作面，加快施工進度。

關鍵詞：人工 挖孔樁 施工工藝

一、工程概況

本方案丹江口庫區(qū)X011線公路復建工程QL-03標段干溝河大橋跨徑組成為13*20m，全長269.54m。由于橋梁處于山間河道，風化灰質巖地質為主，樁基礎采用爆破法人工挖孔樁，按嵌巖樁設計。下部構造采用樁柱式橋墩，墩柱直徑為1.5米，樁基直徑為A2.0米，樁頂設置地系梁連接；由于本橋墩身較高，根據(jù)墩高的不同，分別設置了1、2或3根中系梁以增加結構的橫向穩(wěn)定性。

二、施工準備

1.場地準備。

1.1做好施工現(xiàn)場“三通一平”，尤其做好雨季施工期間的便道、排水工程；

1.2認真規(guī)劃場地，合理布置施工機具及臨建設施；

1.3在道路規(guī)劃紅線內(nèi)組織施工，采用商品混凝土，材料機具統(tǒng)一調配，保證少占用耕地。

1.4建立臨時設施，設立安全警示標志及質量宣傳牌。

2.技術準備。

2.1組織施工技術人員認真審閱施工圖紙，領悟設計意圖，掌握施工要求，確定施工方法及施工中的重點、難點；

2.2檢測和標定儀器，做好開工前的測量放線工作。

2.3做好各項安全技術交底工作，確保工程施工安全。

3.人員準備。

根據(jù)本段的施工特點和施工工期要求，樁基施工共計配備施工人員43人，對特殊工種必須執(zhí)證并經(jīng)現(xiàn)場考核后才能上崗；對所有進場人員都要進行安全和技術交底。人員安排詳見：表1 施工人員表：

4.材料和機具準備。

4.1根據(jù)人工挖孔的特點，試驗室提供坍落度為7～9cm和18～21cm兩種C25混凝土配比，干樁振搗砼采用7～9cm坍落度的配合比；水下灌注混凝土用坍落度為18～21cm的配合比；

4.2建筑材料經(jīng)檢驗合格后，依據(jù)用料計劃進場：細料采用河砂；粗料采用級配合理的碎石；水泥采用中聯(lián)PO42.5#水泥；鋼筋采用甲供安鋼國標鋼筋。

4.3每孔配備1套電動提升架、橡膠桶、安全繩、安全鉤及作業(yè)人員必備的安全帶、安全網(wǎng)等設施，同時每作業(yè)班組至少配備1臺潛水泵，及時排除孔內(nèi)積水，保持孔內(nèi)干狀態(tài)作業(yè)。

三、施工工藝

1.施工方法選擇。本標段樁基礎擬采用人工挖孔施工工藝，主要從以下幾方面考慮：第一、地層情況穩(wěn)定，且無地下水或水量較小；第二、邊開挖邊支護，支護采用10cm～15cm厚C25砼護壁，加強井壁穩(wěn)定性，并有效避免孔內(nèi)積水，使孔內(nèi)基本保持干作業(yè)狀態(tài)；第三、作業(yè)機械設備相對簡單，對現(xiàn)場要求低；第四、不需泥漿池，沒有污染，有利于環(huán)境保護；第五、不需大功率用電設備，避免停電或農(nóng)網(wǎng)電力不足帶來的不利影響；第六、可以多根樁同時開工，有利于加快工程進度；第七、實際地層情況清晰，隨時可以發(fā)現(xiàn)不利地質狀況，并采取相應措施進行處理；第八、處于干狀態(tài)澆注樁，樁身質量有保障；第九、不受清孔換漿限制，鋼筋籠焊接可以很細致操作，保證施工焊質量，且定位準確，有利于墩柱準確定位連接；第十、樁頭處理相對簡單。

2.施工工藝流程。挖孔灌注樁的施工程序是：場地平整→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆筑第一節(jié)混凝土護壁→在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線→安裝活動井蓋、垂直運輸架以及照明、排水、通風等設備→第二節(jié)樁身挖土→清理孔壁、校核樁孔垂直度和直徑→支模澆筑第二節(jié)混凝土護壁→重復第二節(jié)挖土、支模、澆筑混凝土護壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設計深度→清理虛土、排除積水、檢查尺寸→吊放鋼筋籠就位→澆筑混凝土。人工挖孔示意圖見：圖31 人工挖孔示意圖。

3.人工挖孔樁施工工藝。

3.1挖孔方法。上部亞粘士層用鎬和鐵鍬進行挖掘，全風化巖用風鎬、鐵鍬進行挖掘清理，弱（微）風化層需進行爆破作業(yè)。

每孔配備1套電動提升架、橡膠桶、安全繩、安全鉤及作業(yè)人員必備的安全帶、安全網(wǎng)等設施，同時每作業(yè)班組至少配備1臺潛水泵，及時排除孔內(nèi)積水，保持孔內(nèi)干狀態(tài)作業(yè)。

孔深在10米以下或遇特殊地層情況時，必須進行孔內(nèi)空氣質量檢測，并進行通風換氣處理，以保證挖孔工人的身體健康甚至生命安全。

3.2一般工藝要求。（1）樁孔開挖及護壁兩道工序必須連續(xù)作業(yè)，不宜中途停頓，以防坍孔；（2）在挖孔過程中，須經(jīng)常檢查樁孔尺寸和平面位置：群樁樁位誤差不得大于100mm，排架樁樁位誤差不得大于50mm；樁的傾斜度不超過0.5%；孔徑、孔深必須滿足樁身設計要求；（3）挖孔達到設計深度后，應進行孔底處理；（4）對挖出的渣土應暫堆放在距樁位8m以外，以減小對孔壁的壓力，并及時清理出場，避免污染農(nóng)田。

3.3孔內(nèi)爆破施工。在弱（微）風化巖層挖孔需進行爆破施工，為確保施工安全，提高生產(chǎn)率，孔內(nèi)爆破施工應注意以下事項：

（1）爆破作業(yè)必須由專業(yè)爆破人員組織裝藥、警戒、引爆、解除等工作，以確保安全；引爆必須使用電雷管和自動引爆裝置。（2）必須打眼放炮，嚴禁裸露藥包。對于軟巖石層炮眼深度不超過0.8m，對于硬巖石層炮眼深度不超過0.5m。炮眼的數(shù)目、位置和傾斜方向，應按巖層斷面方向來決定，中間一組集中掏心，四周斜插挖邊；（3）嚴格控制藥量，以松動為主，一般中間藥眼裝硝銨炸藥1/2節(jié)，邊眼裝藥1/3節(jié)；（4）有水眼孔要用防水炸藥，盡量避免瞎炮，如有瞎炮要按安全規(guī)程處理。（5）炮眼附近的支撐應加固或設防護措施，以免支撐炸壞引起坍孔；（6）孔內(nèi)放炮后須迅速排煙，可采用高壓風管或電動鼓風機放入孔底吹風等措施；當孔深大于10m時，每次放炮后人員進入清渣之前用儀表測定孔內(nèi)有毒氣體濃度，當有毒氣體含量降低到合格標準范圍內(nèi)人員方可下孔施工；（7）多孔同時開挖施工時，盡量安排在同一時間爆破作業(yè)，為確保安全，一孔內(nèi)進行爆破作業(yè)，其他孔內(nèi)的施工人員也必須到地面安全處躲避，并且對施工場內(nèi)人員進行清理及設備保護。

3.4支撐護壁。（1）為了保證孔壁牢固及有效的防止?jié)B水，每次挖孔進尺保持在0.8～1.0m，開挖完畢應立即澆筑一道C25細石混凝土護壁，護壁厚度10cm～15cm，護壁內(nèi)徑不小于樁徑，若土層松軟，或需多次放炮開挖時，可在護壁內(nèi)設置φ6或φ8的鋼筋，鋼筋靠內(nèi)徑放置；第一節(jié)混凝土護壁應高出地面最小20cm；護壁結構形式見圖3-1；（2）護壁混凝土施工采用一節(jié)組合式鋼模板拼裝而成，循環(huán)周轉使用；（3）混凝土澆筑采用吊桶運輸人工搗實，混凝土澆筑時必須做好防排水處理，保證混凝土質量。

3.5終孔檢查處理。挖孔達到設計標高后，應進行孔底檢查處理，使孔底基本平整、無松渣、污泥及沉淀等軟弱松散層；及時檢查孔底標高、孔徑和垂直度。

四、施工安全防護措施

1.孔口防護。搞好施工場地內(nèi)的安全防護工作，設專人進行巡查，設立安全警示牌和臨時圍欄，嚴禁非施工人員進入施工現(xiàn)場，同時做好工地夜間照明，避免意外事故發(fā)生。孔口護壁必須高出原地面20cm以上，有效防止?jié)L石、雜物掉入孔內(nèi)傷人，收工后作好覆蓋。

2.作業(yè)防護。施工作業(yè)必須配備足夠的安全保護設施（安全帽、安全鉤、安全爬梯、漏電保護裝置），電器設備由專業(yè)人員操作、檢修、維護，孔內(nèi)照明必須用36V安全電源。

3.爆破防護。

3.1爆破作業(yè)要由專業(yè)爆破人員進行裝藥、警戒、引爆和解除等工作，爆破前撤離施工場地內(nèi)所有人員，并對設備進行保護，確保安全施爆；

3.2儲藏爆破材料的庫房應干燥良好，室內(nèi)溫度應保持在18～30℃之間，炸藥和雷管須分開貯存，不得將不同性質的炸藥共箱存放，其儲存數(shù)量根據(jù)工程需要而定，不得超量儲存；

3.3爆炸物品的儲存要在當?shù)毓矙C關備案，要設專人保管，專人警衛(wèi)，并嚴格執(zhí)行保管、消防等有關制度，嚴防破壞或發(fā)生意外事故；

3.4爆破材料貯藏倉庫與民房、地方道路、臨建等的安全距離應符合有關規(guī)定；

3.5爆破物品要嚴格遵守出入庫管理制度，庫區(qū)附近嚴禁吸煙，不得帶打火機、火柴等易燃易爆品進入保管區(qū)；嚴格遵守爆破材料的領、用、退制度；

3.6爆破材料的裝卸應輕拿輕放，不得有摩擦、震動、撞擊、墜落等發(fā)生，應使用專門車輛進行運輸，押運人員及車內(nèi)裝備符合有關規(guī)定及要求。

五、質量保證措施

1.質量標準。

2.質量保證措施。

2.1加強教育和培訓，強化管理人員和工人的質量意識，樹立質量重于泰山的質量方針；

2.2各分項工程開工前均要進行技術交底，明確質量要求及施工方法。

2.3加強工序控制管理，嚴格執(zhí)行工序質量控制的自檢、專檢和交接檢制度，并向上級報驗，發(fā)現(xiàn)問題及時解決；

2.4加強測量和實驗控制工作：執(zhí)行樁位放樣復核制度，保證樁位準確；進場原材料必須經(jīng)過檢驗，合格后方能使用；砼拌制嚴格按實驗室提供的設計和施工配合比配置，指導施工；

六、結語

人工挖孔樁施工技術，雖然是一種傳統(tǒng)的施工工藝，但由于它所具有的施工優(yōu)越性，不但沒有被機械化大生產(chǎn)所代替，并且隨著近年來對施工環(huán)保要求的不斷提高和安全保證措施的不斷加強，人工挖孔樁技術也有了很大的改進和提高，其發(fā)展空間也在不斷拓寬。

參考文獻：

[1]干溝河大橋設計圖紙及相關文件資料.

[2]《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG TF50-2011）.

[3]《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF801-2012）.