人工挖孔樁施工質(zhì)量與安全控制分析

鮮 臣 （中交二公局第五工程有限公司，陜西 西安 710119）

1 工程概況

本文所述工程為貴州省江口至甕安高速公路2B合同段，施工圖設(shè)計有嵌巖挖孔樁168根，樁端持力層為中風化巖層（泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖、灰?guī)r、砂巖、砂質(zhì)泥巖等），挖孔樁樁徑有 φ1.8m、φ2.0m、φ2.2m等 3種，樁長為 13～26m。

2 工程地質(zhì)情況

2.1 地形地貌

項目所在區(qū)域地處黔南山區(qū)的東南部，地勢呈現(xiàn)東北略高、西南略低，峰林溶蝕谷地、溶蝕緩丘、構(gòu)造剝蝕-溶蝕中低山、侵蝕河谷等多種地貌類型交錯。

2.2 區(qū)域地質(zhì)情況

項目區(qū)域內(nèi)喀斯特地貌特征顯著，溶洞遍布，土層厚度較小，出露巖石多為淺變質(zhì)巖，巖性主要為變質(zhì)凝灰?guī)r、變質(zhì)粉砂巖及板巖、淺灰至深灰色變質(zhì)砂巖等，呈現(xiàn)堅硬而易脆裂的力學特性。

3 施工工藝

3.1 測量放樣

樁孔定位的首要工作是建立滿足施工要求的測量控制網(wǎng)。樁位放樣采用GPS-RTK方法，分別測放出各樁位的設(shè)計縱、橫軸線，然后將樁位中心向四周引出4個樁心控制點，并采用牢固的鋼樁進行標定[1]，便于開孔過程中校核樁位。

挖孔過程中，樁身軸線、高程的控制以孔口設(shè)置的控制點為準，采用吊錘環(huán)向找圓周的方式控制各階段護壁施工。挖孔樁作業(yè)須由專人負責，并詳細記錄過程中孔身中軸線、樁徑、挖深等信息。

3.2 基樁施工

3.2.1 挖孔

挖孔區(qū)域地面整平、樁位測放、監(jiān)理查驗等工作完成后即可開挖。群樁基礎(chǔ)需根據(jù)實際地質(zhì)情況、樁位平面布置來確定挖孔平面順序。依據(jù)初步地勘資料顯示，本項目所處區(qū)域地下水富水等級為貧乏中等，土層也較為緊密，為了避免各樁孔間隔距離太小，同一個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的基樁采取跳挖的方式。

挖孔作業(yè)分節(jié)段進行，與護壁澆筑、成型交替進行，挖孔宜連續(xù)作業(yè)。孔壁有滲水現(xiàn)象的孔身應縮短挖孔節(jié)段深度，及時施作護壁，避免坍孔。

施工工藝應根據(jù)樁孔所處不同風化程度的巖層作針對性調(diào)整，具體如下：

①強風化巖層。強風化巖層巖體較破碎、巖芯多沙狀、易擊碎，且厚度較厚（4.5m及以上），采用風鎬破碎開挖的方式。

②微、中風化巖層。微、中風化巖層巖體堅硬、致密，風鎬作業(yè)困難，先采用淺眼爆破破碎巖體，再進行人工風鎬配合開挖。

③在開挖至距樁底設(shè)計標高100cm內(nèi)時，應調(diào)整為人工方式開挖，避免擾動基底，使基底承載力減弱。

根據(jù)開挖情況，當挖孔進入弱風化巖層以后，根據(jù)具體巖層破碎程度決定是否需要護壁，如不需要進行護壁，則縮小開挖孔徑，確保孔徑不小于基樁直徑。

3.2.2 基樁鋼筋施工

3.2.2.1 鋼筋籠制作

①鋼筋進場。進行檢測，合格方可使用。鋼筋放置在架空0.5m的混凝土條座上，并設(shè)置遮雨棚，以防鋼筋銹蝕。鋼筋加工時先清除其表面油污，彎曲變形的進行調(diào)直。依據(jù)圖紙設(shè)計進行下料，彎制加工，并按圖紙鋼筋編號對鋼筋分類編號存放。

②鋼筋連接。采用焊接方式時，應先進行試焊，試焊滿足設(shè)計及規(guī)范要求后方可正式施焊。選用連接方式時，直徑＞25mm的鋼筋應采用直螺紋套筒連接，大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋基樁主筋宜采用擠壓套筒連接[2]。

③對于長度、直徑較大的鋼筋骨架，宜在模架上分段制作成型，并掛設(shè)標識牌，安裝時按照節(jié)段順序依次連接。

④鋼筋籠保護層厚度。用于保證鋼筋保護層厚度的混凝土墊塊在骨架成型后加放，間距要求為豎向≤2m，圓周方向≥4塊，并布置成梅花形。

⑤檢測管在鋼筋加工廠制作成型，于現(xiàn)場綁扎，其位置嚴格按圖紙布置，并進行適當焊接，保證連接牢固。檢測管制安過程應實時檢查，嚴禁漏水。

3.2.2.2 鋼筋籠安裝

①鋼筋籠在加工場分節(jié)制作成型后，采用平板車運輸，入孔過程采用吊車分節(jié)下放、接長。

②樁基鋼筋骨架運輸時，應固定牢固，必要時設(shè)置防變形支撐。骨架的頂端應設(shè)置吊環(huán)。在吊放鋼筋籠前，用與樁基直徑相同的鋼筋籠檢孔器檢孔，以保證鋼筋籠能順利下放至樁孔內(nèi)。

2組均于第1、8、15天給予1 000 mg/m2吉西他濱靜脈注射，以100 mL 0.9%生理鹽水為溶劑配制，每次靜脈滴注30 min。聯(lián)合用藥組在此基礎(chǔ)上，于第1天給予卡鉑5 mg/(mL·min)靜脈注射，以250 mL 0.9%生理鹽水為溶劑配制，每次靜脈滴注2 h。以28天為1個周期。2組均治療4個周期。

③鋼筋籠骨架吊裝過程中，應采取有效措施控制垂直度（≤1%）和平面位置（≤5cm）。

3.2.3 灌注混凝土

3.2.3.1 施工準備

①樁孔達到持力層深度要求后，需及時進行清孔作業(yè)、樁孔驗收工作，避免樁孔放置時間過長。

②溜斗、串筒、混凝土導管的準備。③混凝土拌合站、罐車準備。

④樁身混凝土澆筑須連續(xù)作業(yè)，因此拌合站應常備發(fā)電機，以滿足工序連續(xù)性要求。

⑤當樁身混凝土澆筑作業(yè)＞6h，須摻加緩凝減水劑，但無水灌樁可以加普通減水劑。

①樁身混凝土的澆筑應連續(xù)，避免中斷。

②混凝土配制通過試驗室確定，嚴格控制混凝土質(zhì)量，混凝土用拌合站拌制，混凝土罐車運輸。

③為保證樁身混凝土澆筑質(zhì)量，宜采用串筒，串筒底距混凝土面距離≤2m，嚴禁在孔口拋鏟或直接卸料，造成混凝土離析。

④灌注混凝土過程中，須時刻關(guān)注地下水滲入情況，否則需將混凝土表面積水用導管抽出后才能繼續(xù)灌注作業(yè)。

3.2.3.3 灌注水下混凝土

①水下混凝土澆筑應采用內(nèi)徑為20～35cm的鋼導管，鋼導管使用前須進行水密承壓和接頭抗拉試驗，試驗壓力不應小于樁孔內(nèi)水深壓力的1.3倍。

②為保證混凝土具有良好的和易性及流動性，應嚴格控制集料含水率和拌合用水量。混凝土出盤坍落度控制在190±30mm，運至現(xiàn)場復核其均勻性和坍落度，不符合要求的不得使用。

③為了確保首次灌注混凝土封底成功，用于澆筑的料斗存儲量須滿足導管首次埋置深度≥1.3m的要求。

④灌注混凝土過程中，嚴格控制混凝土質(zhì)量，隨時檢測混凝土坍落度，并根據(jù)規(guī)范要求抽樣制作混凝土試件，以檢驗樁基混凝土質(zhì)量。

⑤水下混凝土灌注過程中應按照技術(shù)規(guī)范規(guī)定要求控制混凝土的最小落差，尤其是灌注到樁頂附近時，確保混凝土密實。為確保成樁質(zhì)量，樁頂加灌0.8～1.0m高度，超灌部分在樁身混凝土達到要求后按樁頂高程要求鑿除，鑿除后的樁頂部位達到樁身混凝土設(shè)計強度要求。

3.3 基樁檢測

基樁施工過程中，質(zhì)檢人員與現(xiàn)場技術(shù)人員配合做好各分項工程的報檢工作，及時填寫有關(guān)記錄表格。基樁施工完成且混凝土強度達到檢測要求后，質(zhì)檢部聯(lián)系檢測單位進行基樁檢測，試驗室全程配合樁檢。

4 施工質(zhì)量控制要點

依據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊土建工程》（JTGF80/1-2017）樁基成孔質(zhì)量標準[3]，總結(jié)人工挖孔樁施工質(zhì)量的控制要點。

①中心位置控制。根據(jù)項目部現(xiàn)有測量設(shè)備精度，點位平面放樣最大偏差≤10mm，挖孔過程中采用垂球控制，30m高度最大偏差≤10mm（無風狀態(tài)下），可保證樁基中心位置滿足規(guī)范要求。

②傾斜度控制。挖孔施工工藝樁基傾斜度控制質(zhì)量一般均優(yōu)于機械成孔方式，可以在挖孔過程中，實時采用吊線錘方式檢查樁孔直徑、垂直度等情況，如有偏差及時糾正，保證垂直度精度達到規(guī)范及施工要求。

③孔深控制。孔深控制可直接采用鋼尺量測，偏差最大≤50mm。

④沉淀厚度控制。每根樁基成孔達到設(shè)計要求后，項目質(zhì)檢人員下至孔底檢測樁底沉渣清理情況，可保證沉淀厚度滿足規(guī)范要求。

5 施工安全控制要點

挖孔樁施工過程中，嚴格按照《安全施工組織設(shè)計》和《安全文明施工管理規(guī)程》中的相關(guān)要求組織施工，并著重做好以下安全工作。

①挖孔灌注樁施工作業(yè)前，按規(guī)定程序進行報批，經(jīng)總監(jiān)辦審核批準后，方可施工。

②在施工準備階段對場內(nèi)高壓線、地下管道、通訊電纜等構(gòu)筑物進行詳細調(diào)查，做好記錄。

③設(shè)置安全警示標志，夜間生產(chǎn)配備足夠的照明裝置。

④對挖孔作業(yè)人員進行安全教育及培訓考試，合格方可入場作業(yè)。

⑤每班前對作業(yè)人員進行飲酒情況檢查，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)及時清退出廠。孔內(nèi)吸煙、使用明火等易造成安全事故，項目安全員須做好巡檢。

⑥每個挖孔樁作業(yè)時必須有照燈措施，在孔口掛一盞紅色的電燈以證明孔內(nèi)有施工作業(yè)人員。在孔內(nèi)掛一盞照明燈，以利孔內(nèi)作業(yè)人員照明和地面作業(yè)人員觀察孔內(nèi)施工情況。

⑦挖孔樁開挖前必須有高出原地面30cm的護壁，孔口四周設(shè)置1.2m高的圍欄防護，同時孔口應做好排水措施。

⑧挖孔樁提運石碴的機架和鋼絲繩每天作業(yè)前必須全面檢查，如無異常方可開始作業(yè)，毛竹做的搖架堅決不允許使用。

⑨吊裝作業(yè)必須有專人指揮。

⑩在提運孔碴時，不能裝載過滿。

6 結(jié)語

人工挖孔樁工藝普遍適用于山區(qū)橋梁施工，施工全過程主要依靠人工孔內(nèi)作業(yè)，相對于沖擊鉆、旋挖鉆等機械施工，人工挖孔工藝的質(zhì)量控制、安全管理等都難以達到要求。因此施工管理人員要充分熟悉人工挖孔施工工藝，掌握施工質(zhì)量和安全控制技術(shù)要求，嚴格執(zhí)行并落實各項設(shè)計與規(guī)范要求，從而切實避免出現(xiàn)質(zhì)量安全事故。