張 寧，於亞露

(1.中交一公局橋隧工程有限公司，保定 074000;2.武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，武漢 430065)

延崇高速河北段主體工程ZT1標(biāo)位于河北省張家口市懷來縣境內(nèi)王家樓回族鄉(xiāng)，兩隧夾一橋，其中金家口大橋跨金家口村鄉(xiāng)道。起點(diǎn)樁號K15+870.085,終點(diǎn)樁號K22+700，標(biāo)段全長6.829 km。金家口大橋(左幅408.5 m，右幅448.5 m)，樁基72根，墩臺32個(gè)。鋼-砼工字組合梁84片。K20+685金家口大橋(右幅)，孔數(shù)孔徑為11×40 m，全長448.5 m，K20+693.0金家口大橋(左幅)，孔數(shù)孔徑為10×40 m，全長408.5 m，設(shè)計(jì)角度均為90度，上部結(jié)構(gòu)形式均為鋼-混凝土工字組合梁，下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式均為柱式墩、空心墩、柱式臺、樁基礎(chǔ)。

該橋位區(qū)屬山間河流溝谷區(qū)，地形起伏較大，上部覆蓋層主要為第四系上更新統(tǒng)洪坡積粉土、碎石，局部見黃土狀粉土，下伏基巖為燕山期侵入花崗巖、閃長巖，無地下水或少量地下水，為挖孔樁施工提供了良好的地質(zhì)條件[1]。金家口大橋共有樁基72根，其中38根樁基在半山坡，大型機(jī)械無法施工，且最小樁徑為180 cm，經(jīng)專家論證，金家口大橋樁基適合采用人工挖孔樁。

1 人工挖孔樁施工

1.1 施工程序

人工挖孔樁施工工藝流程：樁位測量→埋設(shè)十字定位樁→破除覆蓋層→安裝鋼筋網(wǎng)片→支模、矯正孔位→澆搗頂節(jié)混凝土→將定位十字樁線標(biāo)在護(hù)圈的頂邊上→分段挖孔(開挖或爆破)循環(huán)作業(yè)→成孔[2]。

1.2 施工方法

1)樁位放樣定位 按設(shè)計(jì)樁位坐標(biāo)測出樁位中心，打入定位樁，并從樁中心位置向四周引出十字定位樁。

2)孔圈護(hù)壁施工 破除樁位處覆蓋土，下挖700 mm，施筑第一節(jié)護(hù)壁。每節(jié)護(hù)壁按照1 m節(jié)段考慮，護(hù)壁頂厚15 cm，底厚10 cm。其中第一節(jié)孔圈護(hù)壁應(yīng)比下面的護(hù)壁厚150 mm，加厚至300 mm，并應(yīng)高出現(xiàn)場地面0.3 m?？兹χ行木€應(yīng)和樁的軸線重合，其與軸線的偏差不得大于20 mm。

金家口大橋人工挖孔樁詳細(xì)參數(shù)見表1。

表1 人工挖孔樁數(shù)量表

1.3 挖土作業(yè)

1)采用分段形式挖，以1 m為一施工段，同一段內(nèi)挖土次序?yàn)橄戎虚g后周邊[3]。為確保安全和質(zhì)量，相鄰兩孔不同時(shí)開挖或澆筑混凝土，同一坡面上先開挖上位孔后開挖下位孔。

2)挖土由人工自上而下逐段開挖，先用鎬和鍬進(jìn)行，遇堅(jiān)硬土用錘、釬破碎，遇風(fēng)化基巖用風(fēng)鎬鑿巖破碎，當(dāng)進(jìn)入巖層時(shí)，用風(fēng)鎬等工具無法挖鑿，應(yīng)采用定向井下爆破施工。

3)棄土裝入吊桶，由提升設(shè)備提升到孔口，再由手推車運(yùn)出集中堆放，孔口四周作業(yè)范圍內(nèi)不得堆積棄土及其他雜物，提升裝置必須要有防倒剎車裝置。

人工挖孔示意圖如圖1所示。

4)安全防護(hù) 每個(gè)井口護(hù)壁均應(yīng)高出地面300 mm，不施工的井口均用φ16鋼筋焊制而成的鐵柵蓋、防護(hù)欄板覆蓋。高壓電線線路側(cè)面和上方采用竹桿和模板搭設(shè)隔離墻和防護(hù)棚。

5)地質(zhì)情況對比 挖孔過程中，每隔1 m留取渣樣，與地質(zhì)柱狀圖對照，如與勘測設(shè)計(jì)資料不符，及時(shí)通知監(jiān)理工程師及現(xiàn)場設(shè)計(jì)代表進(jìn)行確認(rèn)處理。

1.4 護(hù)壁施工

孔樁開挖、護(hù)壁分段施工如圖2所示。

1)環(huán)向布置4根φ12豎向連接筋，綁扎鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片規(guī)格為φ6@150×150。豎向鋼筋留足連接長度，以便下段鋼筋搭接。

2)支護(hù)鋼模板：高度為1 m，由4塊活動鋼模板組合而成。支模要校正中心位置、直徑及圓度。

3)設(shè)置操作平臺 在模板頂放置操作平臺，用來臨時(shí)放置混凝土拌合料和澆搗護(hù)壁混凝土用。

4)護(hù)壁混凝土 護(hù)壁混凝土應(yīng)嚴(yán)格按配合比下料拌制，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)分層沿四周入模,用鋼釬搗實(shí)，施工前應(yīng)將上節(jié)護(hù)壁底清理打毛，以便連接牢固。護(hù)壁外側(cè)與孔壁間應(yīng)壓實(shí)，不密實(shí)或有空洞時(shí)，應(yīng)采取措施進(jìn)行處理。

5)護(hù)壁模板拆除 當(dāng)護(hù)壁混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到一定強(qiáng)度后，便可拆除模板，通常拆模時(shí)間為24 h，再進(jìn)行下一節(jié)施工。

6)成孔檢測 確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)標(biāo)要求后，采用籠式檢孔器進(jìn)行成孔檢測驗(yàn)收，檢孔器長度宜為4～6倍設(shè)計(jì)樁徑。外環(huán)箍筋應(yīng)與樁徑相同，并應(yīng)有足夠的剛度和質(zhì)量，鋼筋檢孔器吊起時(shí)必須垂直。

1.5 鋼筋籠制作及安裝

鋼筋籠以鋼筋12 m定尺長度分節(jié)，非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過頂節(jié)調(diào)整。鋼筋連接采用單面焊接，接頭應(yīng)設(shè)置在鋼筋承受應(yīng)力較小處并應(yīng)分散布置，接頭截面面積不得超過總截面的50%。

鋼筋籠應(yīng)采用逐段吊裝逐段下放的方法，上下兩段鋼筋籠應(yīng)對中并控制垂直度。聲測管安裝沿鋼筋籠內(nèi)側(cè)等間距布置。

1.6 混凝土灌注

樁基設(shè)計(jì)為C30混凝土，水泥的初凝時(shí)間不宜早于2.5 h，水泥強(qiáng)度等級不宜低于42.5級，細(xì)集料宜采用級配良好的中砂，坍落度宜為180～220 mm。當(dāng)孔底及孔壁滲入的地下水上升速度較慢或孔內(nèi)無水時(shí)，采用普通串筒澆注法進(jìn)行灌注。灌注時(shí)串筒對準(zhǔn)孔中心，孔底積水不得超過5 cm，串筒口距離混凝土面的距離小于2.0 m，灌注速度應(yīng)盡可能加快，使混凝土對孔壁的側(cè)壓力盡快大于滲水壓力，以防止孔內(nèi)滲水。普通混凝土灌注樁必須用插入式振動棒振搗密實(shí)，振動棒不得碰撞鋼筋籠及預(yù)埋的聲測管?？變?nèi)的混凝土應(yīng)一次連續(xù)灌注完畢，若灌注必須間斷時(shí)，其間斷時(shí)間不能超過前次灌注的混凝土的初凝時(shí)間或混凝土重塑的時(shí)間?；炷凉嘀翗俄敽螅瑢⒈砻嬉央x析的混合物和水泥浮漿清除干凈。

1.7 樁基質(zhì)量檢測

混凝土灌注完成后，樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到樁基檢測條件后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行超聲波無破損法檢測。樁基超聲波無破損法檢測前，先用塑料水管進(jìn)行沖水檢查，若有淤塞，進(jìn)行不斷沖洗，直至孔底。

2 安全措施

1)人工挖孔樁前，應(yīng)查勘現(xiàn)場孔樁開挖后對鄰近建(構(gòu))筑物、地下管線、道路、橋梁、高低壓電桿線路等有無危及和影響的程度，視情況提出預(yù)防方案。

2)挖孔人員下孔作業(yè)前，應(yīng)先用鼓風(fēng)機(jī)將孔內(nèi)空氣排出更換，孔深大于10 m時(shí)作業(yè)過程中必須保持持續(xù)通風(fēng)。

3)孔周邊必須設(shè)置安全防護(hù)圍欄和警示牌，安全圍欄高度不低于1.2 m。并在孔口或適當(dāng)處，設(shè)置急救材料儲備庫。

4)挖孔暫停時(shí)或已挖好的成孔，孔口應(yīng)設(shè)置罩蓋及標(biāo)志，夜間設(shè)置紅燈警示。

5)孔深挖至超過挖孔人身高時(shí)，在樁孔口或孔內(nèi)裝設(shè)靠周壁略低的半圓防護(hù)板(網(wǎng))，并隨著孔深增加而往作業(yè)面下引，吊渣桶上下時(shí)，孔下作業(yè)人員應(yīng)避于護(hù)板(網(wǎng))下。

6)挖出的土方必須及時(shí)運(yùn)走，井孔口周邊2 m范圍內(nèi)，禁止堆放土石方。

7)挖孔人員應(yīng)是男性青年，并經(jīng)健康檢查和井下、高空、用電、簡單機(jī)械和吊裝等安全培訓(xùn)考核。下孔人員必須戴安全帽和系安全帶、安全帶扣繩由孔上人員負(fù)責(zé)隨作業(yè)面往下松長。上、下孔必須使用軟爬梯、嚴(yán)禁用手腳爬踩孔壁或乘吊渣上下，在孔內(nèi)上下遞物和工具時(shí)，嚴(yán)禁拋擲和下掉，必須嚴(yán)格用吊索系牢，提升裝置必須要有防倒剎車裝置?？咨吓c孔內(nèi)人員必須隨時(shí)保持有效的聯(lián)系。

8)電工必須持證。電器安裝后經(jīng)驗(yàn)收合格才準(zhǔn)接通電源使用，孔內(nèi)作業(yè)面照明應(yīng)采用安全礦燈或12 V的安全電壓。

9)孔內(nèi)挖土人員的頭頂部位應(yīng)設(shè)置護(hù)蓋。取土吊斗升降時(shí)，挖土人員應(yīng)在護(hù)蓋下面工作。相鄰兩孔中，一孔進(jìn)行澆注混凝土?xí)r，另一孔的挖孔人員應(yīng)停止作業(yè)，并撤出井孔。

10)工作人員上下樁孔所使用的電葫蘆、吊籠必須是合格的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)應(yīng)配備自動卡緊保險(xiǎn)裝置，以防突然停電。電葫蘆宜用按鈕式開關(guān)，上班前、下班后均應(yīng)由專人嚴(yán)格檢查并且每天加足潤滑油，保證開關(guān)靈活、準(zhǔn)確、鏈無損、有保險(xiǎn)扣且不打死結(jié)，鋼絲繩無斷絲。支承架應(yīng)加固穩(wěn)定，使用前必須檢查其安全起吊能力。樁孔內(nèi)必須放爬梯或設(shè)置尼龍繩，并隨挖孔深度增加放長至工作面，作求急之備用[4,5]。

3 結(jié) 語

挖孔樁井下作業(yè)條件差，勞動強(qiáng)度大，安全和質(zhì)量顯得尤為重要。施工前應(yīng)進(jìn)行人工挖孔樁施工方案的評審工作，并做好應(yīng)對準(zhǔn)備。金家口大橋部分樁基采用人工挖孔樁技術(shù)，使橋梁施工順利進(jìn)行，降低了施工難度，加快了施工進(jìn)度。此方案的順利進(jìn)行，為以后類似工程提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[1] 楊 青.實(shí)施人工挖孔樁專項(xiàng)施工控制[J]. 江蘇建筑,2013(4)：59-61.

[2] 張燕燕. 人工挖孔樁施工技術(shù)[J].創(chuàng)新科技，2013(11)：80-81.

[3] 王鳳存，王 培，艾 磊，等.清水河大橋大直徑超長人工挖孔樁施工技術(shù)[J].公路,2015,60(8)：78-84.

[4] 許小蓓.人工挖孔樁安全專項(xiàng)施工方案實(shí)例[J]. 施工技術(shù),2011,22(12):64-68.

[5] 徐 軍. 爆破開挖技術(shù)在挖孔樁中的應(yīng)用[J]. 世界建材,2010,(1):73-75.