姜東利

摘要:結(jié)合工程實踐,從人工挖孔灌注樁的特點,分析人工挖孔灌注樁的適用條件,闡述人工挖孔灌注樁施工工藝、質(zhì)量安全控制要點、常見問題的預防與處理等。

Abstract: The thesis combines the practical cases with the characteristics of the digging-hole piles by hand, illustrating the applicable conditions of the method. The technology, safety control, the prevention and solution of the frequent questions are also illustrated.

關鍵詞:人工挖孔;高速公路;應用

Key words: digging-hole piles by hand; highway; application

中圖分類號:U41文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0237-01

人工挖孔是一種通過人工開挖而形成井筒的灌注樁成孔工藝,具有機具設備簡單,施工操作方便,占用場地小,施工質(zhì)量可靠,可全面展開施工,縮短工期,造價低等優(yōu)點,適用于少水且較密實的土質(zhì)或巖石地層,因此,在橋梁工程中得到廣泛運用。筆者就某高速公路工程的橋梁樁基施工談談挖人工挖孔樁基在工程實踐中的應用。

1工程概況

大連地區(qū)某高速公路路基工程二合同段全長13.65公里,共有橋涵構(gòu)造物45座,開工時間2009年9月份,工期12個月。根據(jù)大連地區(qū)的氣候特點11月份至次年3月份為冬期施工,加之受征地動遷等因素的影響,工期特別緊張,要按期完成施工任務必須保證在2009年12月底前完成樁基工程。

全標段共有樁基623根,樁徑1.1-1.7m,樁長12-20m。地質(zhì)鉆探資料顯示,地質(zhì)條件為粉質(zhì)粘土、角礪、粉砂巖,樁位設計深度內(nèi)大部分無水,大部分為次堅巖、堅巖。

2對人工挖孔成孔方式的選擇

(1)本項目樁基礎樁徑為1.1-1.7m,樁長12-20m,地質(zhì)條件大部分為次堅巖、堅巖,不適合旋挖鉆、回旋鉆施工。且無地下水,從樁徑、樁長、地質(zhì)條件角度考慮適合采用人工挖孔方式。(2)本項目工期特別緊張,若采用沖擊鉆成孔,需要同時投入鉆機太多,人工挖孔可多樁同時進行的特點能夠保證既節(jié)省設備投資又加快施工進度,保證工期。(3)本項目橋涵構(gòu)造物多為中小橋、通道,施工地點比較分散,無就近接入電源,只能采用自發(fā)電。水源、黃土缺乏,巖層多為次堅巖、堅巖,導致采用沖擊鉆成孔成本較人工挖孔更高。(4)人工挖孔可以控制擴孔率在6%以內(nèi),而沖擊鉆成孔只能保證擴孔率在15%以內(nèi)。從而節(jié)省混凝土,降低工程造價。

以上從工程本身特點、施工條件,工程造價方面考慮,選擇人工挖孔可以更好的保證工期、確保工程質(zhì)量、創(chuàng)造更大的利潤。

3施工工藝

(1)測量控制。樁位軸線采取在地面設十字控制網(wǎng)、基準點。用十字線將中心樁點引出護壁外80cm,用水泥砂漿打水泥釘固定,并做好保護工作。(2)鎖孔口。開挖第一節(jié)樁孔土方后,為防止樁孔壁坍方,確保安全施工,成孔應設置鎖口井圈,并放附加鋼筋,鎖口應高出地面20cm以上,便于擋水。(3)檢查樁位(中心)軸線。每節(jié)樁孔護壁做好后,必須將樁位十字軸線和標高測設在護壁的上口,然后用十字線對中,吊線墜向井底投設,以半徑尺桿檢查孔壁的垂直平整度,隨之進行修整,保證樁孔軸線位置、標高、截面尺寸滿足設計要求。(4)安裝施工機具。第一節(jié)樁孔成孔以后,即著手在樁孔上口架設垂直運輸支架。支架本工程采到鋼管吊架形式,要求搭設穩(wěn)定、牢固。(5)逐層往下循環(huán)作業(yè)。①采取分段開挖,每段高度決定于孔壁自穩(wěn)狀態(tài)的能力,以1.0-1.5m為一施工段,特殊地段0.6-0.8m,遇極硬巖時,進行針對性爆破設計。開挖面積的范圍為設計樁徑加護壁厚度。在地下水位以下施工時,要及時用吊桶將泥水吊出。樁孔挖至規(guī)定的深度后,檢查樁孔的直徑及井壁垂直平整度,并修整孔壁。②護壁模板采用兩塊半圓形5mm厚鋼板通過螺栓連接而成,為一上大下小的楔形圓環(huán)模板。模板高度取決于開挖時施工段的高度,一般為1m。對于模板加固,可以采用ф25的螺紋鋼筋焊成的鋼支撐架進行加固。③護壁砼要振搗密實,可加早強劑早強,嚴禁用插入振動器振搗,以免影響模外的土體穩(wěn)定。護壁砼強度等級為C20,厚度為20cm,鋼筋插入下層護壁內(nèi),使上下護壁有鋼筋拉結(jié)。④逐層往下循環(huán)作業(yè),將樁孔挖至設計深度,清除虛土或虛碴,樁底應支承在設計所規(guī)定的持力層上。(6)檢查驗收:成孔以后必須對樁身直徑、孔底標高、樁位中線、井壁垂直、虛土厚度進行全面測定。做好施工記錄,進行隱蔽工程報驗程序。(7)吊放鋼筋籠:鋼筋籠放入前應先綁好砂漿墊塊,吊放鋼筋籠時,要對準孔位,直吊扶穩(wěn)、緩慢下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設計位置時,應立即固定。(8)澆筑樁身混凝土:樁身混凝土用溜槽加串筒向樁孔內(nèi)澆筑混凝土?；炷恋穆洳畲笥?m,樁孔深度超過12m時,宜采用混凝土導管澆筑。

4挖孔安全保證措施

(1)挖出的土方必須及時運走,井孔口周邊1m范圍內(nèi),禁止堆放土石方,未澆注的樁3m范圍內(nèi)嚴禁過重車。(2)井孔周邊必須設置安全防護圍欄,高度不低于1.2m,正在開挖的樁孔停止作業(yè)或已挖好的成孔,必須設置牢固的安全活動蓋板。(3)當孔深大于10m以上時,應向孔下通風,加強空氣對流,必要時輸送氧氣,防止有毒氣體危害。(4)孔內(nèi)實施爆破時,嚴格按照設計布眼及控制藥量。劃定安全距離,設置警戒哨,閃電雷鳴時禁止裝藥、接線,施工操作時嚴格按安全操作規(guī)程辦事,爆破后向孔內(nèi)強制輸送清潔空氣排除有害氣體,待有害氣體排完后方可下井。(5)當相鄰孔樁在澆灌樁芯砼時,原則上要停止掘進,以防豎井在較大側(cè)壓力下土體失去穩(wěn)定而坍塌。

5挖孔施工常見問題的預防與處理

(1)垂直偏差過大。由于開挖過程未按要求每節(jié)核驗垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每挖完一節(jié),必須根據(jù)樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順直。(2)孔壁坍塌及流砂事故。在開挖過程中,如遇到特別松軟的土層,流動性淤泥或流砂時,為防止土壁坍落及流砂,可減少每節(jié)護壁的高度(可取300-500mm)、加強配筋、增加護壁厚度等措施。待穿過松軟土層和流砂層后,再按一般的方法邊挖邊灌注砼護壁,繼續(xù)開挖樁孔。當采用上述方法仍無法施工時,訊速用土回填樁孔到能控制坍孔為止,并用高150-200mm孔徑略小于砼護壁內(nèi)徑的鋼護筒,用小型千斤頂將鋼護筒壓入土中阻擋流砂或淤泥,壓入一段開挖一段,直至穿過流砂層50-100cm。

6結(jié)束語

人工挖孔樁雖然存在井下作業(yè)條件差,環(huán)境惡劣,勞動強度大等缺點,但操作簡單、施工速度快、工程成本低的優(yōu)點使這種工藝在工程建設領域得到了廣泛的應用。本項目因采用人工挖孔灌注樁的施工工藝,在工期特別緊張的情況下,既按期完成了施工任務又降低了工程成本、保證了工程質(zhì)量,取得了理想的效果。

參考文獻:

[1]JTG F80/1-2004 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].北京:人民交通出版社,2004.

[2]JTJ041-2000 公路橋涵施工技術規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2000.