李 玲
(山西遠方路橋集團(有限)責任公司,山西 大同 037000)
人工挖孔樁是橋梁樁基成型的一種方式,通過人工挖孔形成坐落在巖土上的樁柱。它施工過程中優缺點清晰明了。優點是施工簡單、操作方便、對附近的建筑物影響小,施工質量穩定。但是在施工速度、施工安全方面該工藝存在一定的缺陷。
人工挖孔樁的適用條件及范圍:人工挖孔樁的直徑一般在0.8 m~2.0 m之間,樁長10 m~20 m左右。人工挖孔樁在大型機械無法施工的區域,并且在地下水位以上的位置時采用此工藝。此工藝適應于一般的土層或者硬度不大的巖石。下面就從人工挖孔樁的施工工藝和安全施工工藝進行探討。
工藝流程:清理樁頂部的覆蓋物進行測量放線,確定樁的位置,進行人工挖孔、鎖口、護壁混凝土施工。循環以上工序至樁底位置,清孔、驗收、放鋼筋籠、澆筑混凝土。
放線的過程中需要進行水準點閉合,誤差精度在允許的范圍之內方可進行。進行樁位的測設的時候采取隨機抽查的方式進行雙人復核,測試頻率為20%~30%,技術人員進行交底簽字,確認無誤,進行下一道工序,在備注欄中標明保護樁的位置。這個工序的控制以技術交底的形式貫穿測量工序,為以后的質量控制做好基礎準備。
根據圖紙的設計可以采用砌磚或者砌石的方式進行鎖口施工,鎖口時的坡度平緩、順滑。按照設計的尺寸進行開挖,開挖的過程中從中心向四周開挖,施工人員注意觀察下挖井壁的土質條件以及滲水情況。在地質條件不明確的情況下,進行一些安全試驗工作。如在化工廠的垃圾廠內進行人工挖孔,在不明情況下,壁四周出現的有毒液體會對施工人員造成傷害,應立即停止施工。確定合理施工方案以后再施工,開挖深度一般不超過1 m,開挖的過程中通過吊錘來不斷的矯正開挖尺寸。在整個開挖的過程中密切注意孔壁的滲水的情況以及工作人員的安全狀況。
支模有鋼板和混凝土模板兩種型式,鋼模板支護效果比較好。在混凝土模板支護的時候,一般要求混凝土強度大于5 MPa的時候再進行下一道工序。混凝土的標號一般為C20混凝土,坍落度為80 mm~100 mm,不能采用振搗器振搗。在施工過程中混凝土強度大于5 MPa如何控制,一般的施工做法是施工1 d以后進行澆筑混凝土,采取的經驗做法,存在一定的風險性。在室內模擬護壁的強度見表1。

表1 護壁強度與養護時間統計表
從表1看出常規的經驗在標準養護的條件下是可取的。這里結合工程實際采用以下辦法判斷。首先施工人員對進場的水泥倒入一次性杯,體積大約為杯體的1/2。再倒入水泥體積的約1/3的水,靜止1 h以后,觀察水泥的成型強度,用手指下按粗略觀察下落深度。每次澆筑混凝土前,快速檢查水泥的強度,觀察手指下落深度,防止水泥中摻有粉煤灰,出現安全事故。其次是對混凝土護壁強度的初步估計。隨身攜帶一個尖嘴的小錘,敲打距離約為40 cm,敲打護壁混凝土表面,看混凝土表面的破損狀況,見表2。

表2 混凝土表面分布情況表
只要是小于標準面的破損狀況,認為混凝土不會出現大的質量問題。具體的標準在現場進行確定。操作人員可以安心的進行開挖施工,其余的程序按照規范要求的步驟進行操作即可。
按照設計挖好樁徑,利用起重設備吊裝焊接好的鋼筋籠。吊鉤掛住加強箍筋,垂直吊放到樁孔中,采用對角拉線的方式確認垂直度,吊裝的過程中控制鋼筋籠的標高和偏位。對于主要部位的焊接有疑問的時候,可以采用射線拍片確認焊接質量。
人工開挖到設計標高的時候進行孔底清理。檢查定位筋是否焊接牢靠,沒有異常的時候進行澆筑水泥混凝土。混凝土振搗的厚度一般為0.5 m左右,如果樁的深度較大,可以采取導管澆筑混凝土。樁頂部振搗完畢抹平覆蓋養護,減少混凝土表面的裂縫和浮漿現象。澆筑方法見表3。

表3 混凝土澆筑方法
人工挖孔樁技術難度不大,安全控制為施工的控制重點。一般出現以下幾種形式的安全問題。
墜物傷人一是從孔外的外來物進入孔內,砸傷工人,一般在孔口采用半月芽狀的鐵物覆蓋,防止墜物傷人。在半月芽狀的鐵物外圍要連接外環口鎖住孔口,切實保證墜物不傷人。二是從提升廢棄固體物產生的墜物。提升廢棄物的裝置必須雙繩索,吊鉤上有防滑落裝置,防止繩索斷裂,器具脫鉤現象的發生。
開挖的過程中由于地質不同,可能會發生塌孔的現象。對于粉砂、流沙的地層,增加潛水泵的數量。必要時開挖中間部分進行排水完畢以后繼續開挖。在施工過程中如果塌孔較大。可以采取局部注漿和噴射混凝土方式處理,保證樁孔不出現塌孔的狀況。有塌孔現象發生的時候,及時到位分析診斷再進行處理。
為防止以上現象的發生,通常設置通風管和有毒氣體檢測儀,一般也會通過動物活體試驗來判斷工作的可行性。作業人員采用輪班制度,每班兩人,佩戴安全護罩都是確保工作人員的安全措施之一。對于特殊的場合如化工廠廢料填充場地的基礎下挖時,要高度重視有毒氣體、有毒液體都會對人員造成傷害。對于特殊的基礎下挖必須制定專項方案和應急措施。
為防止觸電事故的發生,電路必須采用漏電保護器裝置,此項問題在實際施工中是可以預防的。作為操作人員配置電筆對有懷疑的地點進行檢查。對于不牢固的地方進行敲打判斷,進行系統的檢查,對于混凝土模板的檢查為重中之重,項目部必須以預防為主進行控制。
安全施工是人工挖孔樁工藝的核心,班前教育、班后交流,提供給操作者一些有實踐意義的方法,讓他們從安全、質量、應急措施、個人安危全方位的了解和應用。從管理者角度加強安全管理,盯住重點關鍵點,將風險降到最低限度。技術人員將操作的要點和難點貫穿到操作者,落實到實處,確保工程順利進行。
本文從施工工藝和安全兩個方面探討。在施工工藝對加強技術交底管理和緊急情況下施工工藝的處理以及對質量的快速判斷進行探討。對在施工安全中孔內墜物、有毒有害氣體和窒息、觸電和機械傷害、塌孔四個方面探討,從預防為主采取配置專用設備、日常檢查、改進施工工藝來提高施工的安全性。本文的探討為以后類似工程提供一定的參考經驗。
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