人工開挖澆筑水利工程孔樁的施工特點(diǎn)與安全管理

李磊

人工開挖孔澆筑孔樁具有機(jī)具設(shè)備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿排出，對周圍環(huán)境及建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，可全面展開施工，縮短工期，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，適合在施工場地狹小，孔樁分散，交通不便的環(huán)境施工，特別是在擴(kuò)大頭的樁基施工中，人工挖孔樁施工更有其優(yōu)越性，可以彌補(bǔ)機(jī)械施工的一些不足，現(xiàn)就人工開挖澆筑水利工程孔樁的施工特點(diǎn)與安全管理簡述如下：

一、施工前的準(zhǔn)備工作

1.在正式施工前，應(yīng)具備以下工程資料：工程設(shè)計(jì)指標(biāo)概況，場地的工程地質(zhì)和必要的地下水位資料；樁基施工圖紙會審紀(jì)要；建筑場地地下管線（管道）資料；主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料；樁基的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材（水泥、砂石、鋼筋）的質(zhì)檢報(bào)告。

2.施工前要制定周詳?shù)馁|(zhì)量管理措施。在施工平面圖上應(yīng)標(biāo)明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時(shí)設(shè)施位置；指定施工工序檢查程序；制定不良天氣狀況下的施工的技術(shù)措施。

3.人工挖孔樁施工中安全措施非常重要，施工單位必須高度重視，應(yīng)做到以下措施保障：孔內(nèi)設(shè)應(yīng)急爬梯供人員上下井；施工人員進(jìn)入孔內(nèi)必須戴安全帽；使用吊籠、電葫蘆等應(yīng)有安全可靠的自動卡緊保險(xiǎn)裝置；開挖深度超過10m時(shí)應(yīng)配有通風(fēng)設(shè)備；挖出的土石方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口，不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，機(jī)動車輛的通行不得對井壁造成安全影響；要注意安全用電，井下照明應(yīng)采用12V以下安全燈。

二、施工過程

1.開挖施工

（1）開始挖孔前，要平整好場地，清除地表松軟土層和一切雜物，布置好控制網(wǎng)，根據(jù)監(jiān)理復(fù)核過的樁基位置，訂立每一孔樁的位置，并在樁位外設(shè)置定位龍門樁。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑及護(hù)壁厚度在地面上放出開挖線，然后向下挖深1m，澆筑混凝土井圈第一節(jié)護(hù)壁。井圈應(yīng)高出地面20cm，且應(yīng)加厚10cm。而后將樁位縱橫中心線測放到井圈上，并測出孔口控制高程，以利于下部掘進(jìn)的高程控制，且要求第一井圈的中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于2cm。井圈高出地面還有利于防止地表水在施工過程中進(jìn)入井內(nèi)。

（3）修筑鋼筋混凝土井圈應(yīng)保證護(hù)壁的配筋和混凝土澆筑強(qiáng)度。上下節(jié)護(hù)壁的搭接長度不得小于5cm，每節(jié)護(hù)壁在當(dāng)日施工完畢后宜養(yǎng)護(hù)24h后拆除；發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)以防止造成事故。進(jìn)行第二節(jié)井孔土方開挖時(shí)，先從井口用垂球吊線找出井孔中心點(diǎn)，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據(jù)進(jìn)行第二節(jié)護(hù)壁的土方開挖。在開挖過程中應(yīng)該密切注意地質(zhì)狀況的變化。

（4）重復(fù)上述過程即可完成挖土護(hù)壁的工作，直至樁底設(shè)計(jì)高程。在施工過程中，應(yīng)該以每一節(jié)護(hù)壁為驗(yàn)收步驟，合格后方可進(jìn)行下節(jié)的開挖施工。挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，孔底不應(yīng)有積水，終孔后應(yīng)清理好護(hù)壁上和孔底的渣物，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下步混凝土的澆筑。

（5）如果是下部擴(kuò)大頭的施工，其上部施工同其他挖孔樁一樣，但其下部開挖要特別注意開挖的進(jìn)度和施工安全，因?yàn)閿U(kuò)大頭部分孔壁成倒坡，且沒有混凝土護(hù)壁。擴(kuò)大頭完成后，清渣、驗(yàn)收和澆筑混凝土要求工序緊湊，可減少土層坍塌的機(jī)率。在施工中還安排專職技術(shù)人員監(jiān)督開挖土層的地質(zhì)狀況，并備有人員應(yīng)急上爬梯，遇見異常情況可及時(shí)處理，確保施工安全。由于本工程前期地質(zhì)勘探準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)開挖擴(kuò)大斷面合理，沒有出現(xiàn)土方坍塌事件。

2.混凝土的澆筑

混凝土的澆筑應(yīng)在成孔后及時(shí)施工。關(guān)于鋼筋籠的加工、制作和安裝，以及混凝土的澆筑、樁頭處理，等同于其他常規(guī)灌注樁的施工，在此不再贅述。只是在混凝土澆筑時(shí)應(yīng)使用串通，從樁的一側(cè)下料，人工攤鋪并振搗；在有地下水時(shí)可用導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土澆筑。本工程混凝土澆筑的特點(diǎn)在于樁上部承臺的澆筑，如果在上部承臺上設(shè)置預(yù)埋件埋件，要求在混凝土澆筑時(shí)要再次校正各樁的相對位置以及埋件與樁中心的相對位置，避免不必要的返工。

3.成樁質(zhì)量檢驗(yàn)

在施工中我們要求做到每根成樁應(yīng)該具有鋼筋加工檢驗(yàn)記錄，混凝土拌和物質(zhì)量記錄，混凝土試塊資料及樁身完整性檢測資料。如果工程樁屬于承載樁，要做承載力檢驗(yàn)，如果工程樁屬于抗拔樁，可以不作承載力檢驗(yàn)。

三、人工挖孔樁施工過程中易出現(xiàn)的問題

1.地下水問題

地下水對人工挖孔樁的施工影響最大。當(dāng)?shù)叵滤徊淮髸r(shí)可進(jìn)行單樁樁內(nèi)抽水；當(dāng)?shù)叵滤惠^大時(shí)可采用多樁同時(shí)抽水法來降低地下水；如果樁設(shè)計(jì)深度不大時(shí)可考慮在場地四周設(shè)置井點(diǎn)排水。

2.流沙層問題

人工挖孔樁在開挖時(shí)，如果遇到細(xì)砂、粉砂層地質(zhì)時(shí)，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生井漏，造成質(zhì)量和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情況較輕時(shí)，可縮短挖孔層深，正常的1 m左右一段改為0.3-0.5 m，并隨挖隨檢隨護(hù)壁；在流砂情況較嚴(yán)重時(shí)，常用下鋼護(hù)筒的方法，鋼護(hù)筒同鋼模板相似，以孔外徑為直徑，可分為4-6段圓弧。

3.淤泥質(zhì)土層問題

在遇到淤泥質(zhì)等軟弱土層時(shí)，一般可用木板模板支檔，同時(shí)縮短開挖深度，并及時(shí)驗(yàn)收澆筑混凝土護(hù)壁。

總之，人工挖孔樁施工時(shí)，一旦遇到不利的地質(zhì)條件，除制定單樁的施工措施外，應(yīng)該合理安排人工挖孔樁的施工順序，對減少施工難度起到重要作用，在制定施工方案時(shí)要依據(jù)實(shí)際情況綜合分析，統(tǒng)籌安排，在可能的情況下，先施工較淺的樁，后施工深一些的樁，先施工外圍（或迎水部位）的樁，后施工中部的樁。

四、結(jié)語

通過本工程的施工，筆者認(rèn)為人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。人工挖孔樁不僅在良好的地質(zhì)條件可以廣泛應(yīng)用，而且隨著施工技術(shù)的改進(jìn)，在有地下水、流砂層和淤泥質(zhì)土質(zhì)中也得到了發(fā)展和應(yīng)用。客觀地說，人工挖孔樁在良好地質(zhì)條件的地基中運(yùn)用時(shí)更能發(fā)揮其優(yōu)越性。當(dāng)擴(kuò)大頭人工挖孔樁在不良地基中運(yùn)用時(shí)，其擴(kuò)大頭部分極易坍塌造成質(zhì)量和安全事故，應(yīng)該慎用。因此我們在做樁基設(shè)計(jì)時(shí)，一定要重視地質(zhì)勘探資料，在地質(zhì)狀況不良的情況下，宜采用其他樁基型式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。