龔 婦 容

(中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450001)

1 工程概況

建水(個(gè)舊)至元陽(yáng)高速公路土建9標(biāo)段里程樁號(hào)為MK0+114.267～MK2+040.724(螞蟥塘樞紐立交)、LK1+039.547～LK9+100(主線(xiàn))，位于個(gè)舊市中心城區(qū)西部和北部，本標(biāo)段主線(xiàn)橋梁共9座，共計(jì)3 560.13 m，涵洞41道，互通立交橋梁1座，共計(jì)2 019 m，橋梁總長(zhǎng)占路線(xiàn)長(zhǎng)度49.3%；橋梁下部橋墩采用薄壁墩和柱式墩兩種形式，橋墩基礎(chǔ)全部采用樁基礎(chǔ)，下部肋板式、樁柱式橋臺(tái)基礎(chǔ)也全部采用樁基礎(chǔ)，全線(xiàn)樁基礎(chǔ)樁徑有1.2 m,1.5 m,1.6 m,1.8 m,2.0 m,2.2 m和2.5 m七種，樁長(zhǎng)最小14 m，最大32 m，樁基底部全部深入白云巖層中，屬于嵌巖樁，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件無(wú)法采用旋挖鉆、沖擊鉆等機(jī)械設(shè)備成孔且無(wú)地下水或有少量地下水，無(wú)不良地質(zhì)作用時(shí)，采用人工挖孔施工。

2 施工方案

2.1 技術(shù)參數(shù)

護(hù)壁配筋：豎向Φ10@150 mm(200 mm)主筋均勻布置，環(huán)向Φ10@150 mm(200 mm)圓形箍筋。當(dāng)采用爆破掘進(jìn)時(shí)，孔底預(yù)留20 cm～30 cm，用人工、風(fēng)鎬鑿除至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.2 施工工藝流程

2.2.1施工準(zhǔn)備

按照?qǐng)D紙對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行初步放樣，確定施工區(qū)域。清表深度不小于30 cm，清除雜草、腐殖土等不良土體，對(duì)于局部坑洼段進(jìn)行回填。清表完成形成2%～4%的橫坡以利排水。用挖掘機(jī)或人工開(kāi)挖工作平臺(tái)，對(duì)原有場(chǎng)地進(jìn)行平整，控制好孔口標(biāo)高，盡量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，并在孔口四周設(shè)置排水溝。

2.2.2樁位放樣

1)樁位定位測(cè)量：測(cè)量放樣后現(xiàn)場(chǎng)人員使用鋼釬進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記完成后埋設(shè)護(hù)樁。護(hù)樁距孔中心2.5 m～3 m呈十字形布置。待首節(jié)護(hù)壁成型后將樁位控制線(xiàn)標(biāo)注在鎖口混凝土上，以便檢查孔位和鋼筋籠位置。

2)樁位高程控制：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑乃疁?zhǔn)點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)作六個(gè)高精度控制點(diǎn)。

3)樁位開(kāi)挖線(xiàn)放樣：對(duì)于放樣圓心需要確定為樁位的中心點(diǎn)，并且對(duì)于圓周確定為護(hù)壁厚度與樁身半徑的和。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于樁位標(biāo)記應(yīng)當(dāng)運(yùn)用石灰線(xiàn)進(jìn)行勾畫(huà)，據(jù)此確定開(kāi)挖樁孔的尺寸。

2.2.3鎖口施工

1)完善臨時(shí)排水。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形，在樁孔周邊合理設(shè)置縱橫相互貫通的排水溝，部分樁孔位(5 m以外視現(xiàn)場(chǎng)情況而定)設(shè)攔水埂。將自然雨水及地表水引至樁孔施工范圍以外，保證排水暢通，嚴(yán)防地面雨水流入樁孔內(nèi)，致使樁孔塌方，并對(duì)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)安放區(qū)域場(chǎng)地進(jìn)行混凝土硬化處理，硬化厚度不小于10 cm。

2)掛設(shè)警示標(biāo)志及標(biāo)識(shí)牌，在井口防護(hù)欄上應(yīng)掛設(shè)安全警示標(biāo)識(shí)牌和樁基標(biāo)識(shí)牌。

3)卷?yè)P(yáng)機(jī)的安裝，修筑單揚(yáng)機(jī)基底平臺(tái)，平臺(tái)應(yīng)平整穩(wěn)固。提升設(shè)備完好，作業(yè)期間需定期檢查其使用性能。配重采用焊接牢固的鋼筋籠，并在籠內(nèi)澆筑成型的混凝土塊，提升機(jī)配重是出渣筒及渣土重量的4倍～6倍，滿(mǎn)足安全性能要求。

2.2.4開(kāi)挖第一節(jié)樁孔

第一節(jié)樁孔至少不小于設(shè)計(jì)樁徑加2倍護(hù)壁混凝土厚度，允許誤差控制在30 mm。第一節(jié)高度根據(jù)地質(zhì)情況及操作條件而定，不超過(guò)1 m。

2.2.5護(hù)壁施工

1)護(hù)壁構(gòu)造：樁孔每下挖一節(jié)(1 m)立即澆筑護(hù)壁一節(jié)，嚴(yán)禁只開(kāi)挖不澆筑護(hù)壁的冒險(xiǎn)作業(yè)。護(hù)壁外側(cè)與孔壁之間填充密實(shí)。

內(nèi)齒式護(hù)壁示意圖見(jiàn)圖1。

2)護(hù)壁配筋：豎向Φ10@150 mm(200 mm)主筋均勻布置，環(huán)向Φ10@150 mm(200 mm)圓形箍筋。護(hù)壁形式采用內(nèi)齒承插式護(hù)壁(如圖1所示)作為施工用的襯體，以增加抗塌孔能力。

3)護(hù)壁模板：模板采用圓臺(tái)形工具式內(nèi)鋼模拼裝而成，拼裝緊密，支撐牢固不變形，便于裝拆和倒運(yùn)。同時(shí)用方木做水平橫向支撐加固牢固。模板要預(yù)先進(jìn)行對(duì)中檢查。

4)護(hù)壁混凝土：采用與樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致的混凝土，摻入一定劑量的早強(qiáng)劑，配合比以試驗(yàn)室配合比為準(zhǔn)。每節(jié)挖土完畢后立即立模澆筑，護(hù)壁混凝土采用小型350混凝土攪拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)攪拌。

2.2.6出渣及垂直運(yùn)輸提升

1)碴土裝入吊桶，用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升裝置垂直提升至孔外，再倒運(yùn)出樁周邊指定位置。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩和滑輪組的位置，地面運(yùn)土用手推車(chē)。

2)鋼絲繩的破斷拉力驗(yàn)算孔口及孔內(nèi)安全防護(hù)措施。滿(mǎn)鋪防雨彩鋼瓦，彩鋼瓦須伸出孔口外邊緣各方向不小于1.2 m，確保雨水不進(jìn)入樁內(nèi)。孔口四周設(shè)置φ48鋼管防護(hù)欄和臨時(shí)排水溝，涂刷紅白相間的警示反光漆，在護(hù)欄外邊安裝綠色防護(hù)網(wǎng)，防護(hù)網(wǎng)上懸掛標(biāo)識(shí)標(biāo)牌?？卓谒闹芊雷o(hù)欄設(shè)有可移動(dòng)的進(jìn)出口便于作業(yè)人員出入。孔口夜間設(shè)置有安全警示紅燈，孔口四周不得堆放棄渣、無(wú)關(guān)工具和其他雜物。嚴(yán)禁使用不符合要求的電纜、電線(xiàn)。

3)孔深超過(guò)5 m時(shí)，進(jìn)行孔內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)，可提前向孔內(nèi)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)(6 m～8 m，超過(guò)10 m時(shí)，必須采用機(jī)械通風(fēng)，力?？變?nèi)空氣質(zhì)量)使用鼓風(fēng)機(jī)向井下送風(fēng)，出風(fēng)管口距操作人員不大于2 m。

4)挖孔時(shí)定期使用氣體檢測(cè)儀檢查。經(jīng)由全面檢查以后，如果未能達(dá)到規(guī)范的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濃度限值必須采取有力措施加強(qiáng)通風(fēng)，待重新檢測(cè)符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》時(shí)方可繼續(xù)作業(yè)。

2.2.7拆第一節(jié)護(hù)壁模板

對(duì)于符合2.5 MPa強(qiáng)度的護(hù)壁需要予以模板拆除的處理，并且遵照特定的次序予以模板拆除的操作。并且在投射吊線(xiàn)墜的基礎(chǔ)上，對(duì)于平整度還需予以靈活調(diào)整，確保對(duì)準(zhǔn)吊線(xiàn)墜的位置。保證樁孔軸線(xiàn)位置、標(biāo)高、截面尺寸符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

2.2.8挖下一節(jié)土方

利用提升設(shè)備運(yùn)土，樁孔內(nèi)人員戴好安全帽。對(duì)于掉落下來(lái)的雜物與石塊需要予以立即處理，避免孔口由于掉落物體進(jìn)而導(dǎo)致突然出現(xiàn)塌陷。

2.2.9逐層向下循環(huán)作業(yè)

按照上述工序自上而下逐層開(kāi)挖，依次循環(huán)進(jìn)行直至設(shè)計(jì)深度。樁基開(kāi)挖后，根據(jù)渣樣對(duì)地質(zhì)情況作出描述，并按照每節(jié)護(hù)壁留存渣樣一次，當(dāng)土質(zhì)變化時(shí)，增加渣樣留存頻率。樁孔挖掘及支撐護(hù)壁兩道工序須連續(xù)作業(yè)，不得中途停頓，以防孔內(nèi)坍塌。對(duì)完整堅(jiān)硬密實(shí)巖層、無(wú)透水情況，可不設(shè)護(hù)壁支撐。挖孔樁爆破終止時(shí)，孔底預(yù)留20 cm～30 cm，用人工、風(fēng)鎬或者手風(fēng)鉆鑿除至設(shè)計(jì)標(biāo)高。作業(yè)過(guò)程中及時(shí)修正孔壁，校對(duì)樁基中心。

2.2.10孔內(nèi)爆破施工

1)爆破方案選擇。

人工挖孔樁爆破作業(yè)地點(diǎn)處于山區(qū)，周?chē)h(huán)境相對(duì)較簡(jiǎn)單，施工中以控制爆破危害對(duì)已澆筑護(hù)壁的破壞及爆破飛石的控制為重點(diǎn)，采取“多打孔、少裝藥、短進(jìn)尺、弱震動(dòng)”的淺眼掏槽微差控制爆破方法，孔樁井口覆蓋防護(hù)，可達(dá)到爆破效果并滿(mǎn)足安全要求。

2)爆破參數(shù)確定。

孔樁開(kāi)挖直徑最小為1.5 m，最大為2.5 m，當(dāng)樁徑較小時(shí)，爆破夾制作用大，根據(jù)井巷掘進(jìn)原理及以往工程施工經(jīng)驗(yàn)，炮眼設(shè)計(jì)采用中心掏槽眼、輔助眼、周邊眼相結(jié)合的布孔方式，利用多個(gè)段位毫秒雷管實(shí)現(xiàn)微差控制爆破。實(shí)施爆破時(shí)考慮護(hù)壁厚度30 cm的余量。

2.2.11終孔驗(yàn)收

樁基成孔自檢并向監(jiān)理工程師報(bào)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)終孔。對(duì)孔徑、孔深、樁位中線(xiàn)、垂直度、孔底沉渣厚度、地質(zhì)渣樣等進(jìn)行檢查。填寫(xiě)終孔記錄表，完善隱蔽工程驗(yàn)收簽字確認(rèn)手續(xù)，見(jiàn)表1。

若實(shí)際地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)地質(zhì)資料不符，則根據(jù)監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位意見(jiàn)，調(diào)整樁長(zhǎng)。

2.2.12孔內(nèi)封底

經(jīng)驗(yàn)收后，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，同意終孔后，及時(shí)清理干凈孔底虛土、松渣、雜物、沉淀泥土，排除孔內(nèi)積水。

表1 人工挖孔樁實(shí)測(cè)項(xiàng)目

2.3 聲測(cè)管和鋼筋籠吊裝

2.3.1聲測(cè)管安裝

1)聲測(cè)管材料采用57×3 mm的無(wú)縫鋼管精制而成，其布設(shè)數(shù)量按照設(shè)計(jì)要求均勻布置的原則進(jìn)行布置。

2)樁基鋼筋籠聲測(cè)管根數(shù)根據(jù)樁徑確定，樁徑D<150 cm，設(shè)置3根，樁徑D≥150 cm，設(shè)置4根。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，便于樁基聲波檢測(cè)為宜，且各聲測(cè)管管口高度保持一致。

3)嚴(yán)禁使用污濁含有雜質(zhì)的水注入聲測(cè)管內(nèi)。

2.3.2鋼筋籠吊裝下放

經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，就要進(jìn)入后續(xù)的起吊施工環(huán)節(jié)。具體在下方吊裝的鋼筋籠時(shí)，應(yīng)當(dāng)能夠維持垂直的入孔位置，輕輕予以下放。對(duì)于箍筋應(yīng)當(dāng)將其綁扎于連接好的接頭部位，然后對(duì)于型鋼予以抽出操作，避免鋼筋籠呈現(xiàn)頻繁旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。鋼筋籠吊裝完成后，經(jīng)驗(yàn)收合格后立即組織澆筑。

2.3.3混凝土灌注

灌注前對(duì)串筒內(nèi)壁進(jìn)行清潔，不得使用筒內(nèi)有干渣雜物的串筒，串筒分段連接，連接處使用鋼絲固定，保證串筒連接緊密，不致掉落。澆筑過(guò)程中懸空高度控制在2.0 m內(nèi)。串筒布置在樁孔中心位置，混凝土在串筒中自由墜落。每個(gè)斷面保證不小于5個(gè)振點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況予以調(diào)整。澆筑過(guò)程中，保持混凝土連續(xù)供應(yīng)，運(yùn)輸線(xiàn)路通暢。在灌注混凝土?xí)r，每根樁留取兩組試件，試件采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度測(cè)試后填入相應(yīng)的記錄表及質(zhì)檢資料內(nèi)。

2.4 樁基檢測(cè)

待樁身混凝土齡期不小于14 d后，樁頂鑿毛后報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)行樁基檢測(cè)。項(xiàng)目部將委托具有交通行業(yè)資質(zhì)和計(jì)量認(rèn)證的第三方檢測(cè)單位對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)。

3 施工過(guò)程注意事項(xiàng)

3.1 群樁開(kāi)挖及澆筑順序

本項(xiàng)目中為了避免距離較近的樁基施工過(guò)程中相互影響，故全線(xiàn)群樁均采用間隔開(kāi)挖。土石層變化處和滑動(dòng)面處不得分節(jié)開(kāi)挖，必須及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁加固。

3.2 開(kāi)挖方法

樁位表層(淤泥質(zhì)土)用人工直接清除，粉質(zhì)粘土、雜填土人工逐層用鎬進(jìn)行開(kāi)挖，強(qiáng)風(fēng)化巖層采用風(fēng)鎬開(kāi)挖，風(fēng)鏟裝渣，中風(fēng)化巖層根據(jù)巖層厚度，較薄巖層可以采用手風(fēng)鉆破碎掘進(jìn)，較厚巖層采用淺眼松動(dòng)爆破法爆破掘進(jìn)，開(kāi)挖一節(jié)(每節(jié)深度不大于1 m)采用鋼筋混凝土進(jìn)行護(hù)壁一節(jié)，垂直運(yùn)輸采用運(yùn)輸裝置提升。

3.3 混凝土拌和、運(yùn)輸、灌注

樁基混凝土拌和采用集中拌和，混凝土罐車(chē)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。混凝土在拌和站出場(chǎng)前由試驗(yàn)室進(jìn)行坍落度檢測(cè)，運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)后對(duì)坍落度進(jìn)行抽檢，并取樣留存。

3.4 臨時(shí)排水

施工期間，在各個(gè)施工點(diǎn)作業(yè)面設(shè)置橫坡(2%～4%)以利排水，孔內(nèi)有水滲入，滲水量不大，采用人工排水；滲水量較大，停止人工挖孔，換做機(jī)械成孔。同時(shí)加強(qiáng)孔壁支護(hù)，每開(kāi)挖一節(jié)，護(hù)壁施工一節(jié)，防止井壁浸水造成坍孔。在灌注混凝土?xí)r，同時(shí)開(kāi)挖的樁基均有少量滲水時(shí)，對(duì)其進(jìn)行同時(shí)澆筑，以免將水集中一孔增加困難。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)分析可見(jiàn)，人工挖孔樁技術(shù)目前能夠適用于山區(qū)的特殊公路施工地形，并且體現(xiàn)了良好的挖孔樁施工效果。具體在進(jìn)行公路施工的全過(guò)程中，關(guān)鍵在于結(jié)合山區(qū)狹窄區(qū)域的特殊地形狀況，遵照因地制宜的基本思路來(lái)開(kāi)展公路施工，確保人工挖孔樁技術(shù)可以體現(xiàn)最大化的公路施工效益。