淺談元雙公路六標橋梁基礎(chǔ)挖孔樁施工

張凱東

摘 要：本文結(jié)合云南元雙公路六標大橋基礎(chǔ)挖孔樁施工的具體實踐，就我國西南地區(qū)公路橋梁基礎(chǔ)挖孔樁施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：橋梁基礎(chǔ)；挖孔樁施；關(guān)鍵工序；技術(shù)控制

中鐵十九局集團六公司承建的云南雙元公路第六合同段起點里程為K36+820，位于新村河與古巖河交匯處以西約200米古巖河南岸谷坡下部，止于里程為K43+600，全長6.78千米。主要工程量為：橋梁17座，隧道1座，涵洞6道，路基挖方481604m3，填方86135m3。擋墻圬工27023 m3。其中橋梁中有30%采用控孔莊基礎(chǔ)，現(xiàn)就控孔樁施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進行介紹。

挖孔樁施工順序：測量定位→井口鎖口→分節(jié)開挖→分節(jié)支護→安裝鋼筋籠→灌注樁基砼→養(yǎng)護→樁基檢測。

1 施工準備

1.1機具及模板制作，手搖絞車等。

1.2樁基孔位測量放樣。

1.3場地平整，清除孔口淤泥質(zhì)土層1.0m并夯實，立模板澆筑孔口護壁；孔口高出地面0.3m。

1.4在挖孔區(qū)及孔口四周挖排水溝，做好排水系統(tǒng)，做好孔口的防雨設(shè)施。

2 樁孔開挖

2.1 樁孔開挖順序及方法

樁孔同時開挖，兩人一組負責兩孔開挖，組與組之間相鄰孔不能同時開挖，避免間距過小而造成坍孔。

2.2 開挖

挖孔樁土層采用人工開挖，強風化巖及硬土層用風鎬鑿除，微風化巖層用鑿巖機打眼，安裝炸藥爆破，出土采用吊斗盛土手搖絞車提升，開挖1.0m襯砌1.0m；挖孔至出水層時，如孔內(nèi)水量過大，在孔中心挖一集水坑，用潛水泵抽水，潛水泵用濾網(wǎng)包好，集水坑設(shè)碎石濾層。

挖孔至微風化及以上堅硬巖石，采用淺眼爆破開挖，用手持式鑿巖打眼，炮眼深度控制在0.4～0.8m之間，并嚴格控制裝藥量，裝藥深度不得超過眼深的1/3，孔內(nèi)爆破采用塑料導(dǎo)管非電毫秒雷管起爆。炸藥選用防水效果好的硝銨炸藥。爆破前對護壁予以保護，并對孔口進行覆蓋，以防飛石傷人。

為提高爆破效果，應(yīng)合理的確定炮眼直徑、數(shù)目及裝藥量，結(jié)合樁徑等實際情況，沿樁徑外緣布設(shè)周邊眼，孔中為斜眼掏槽。

周邊孔盡可能垂直樁孔頂面，掏槽眼與孔頂要有一定的斜度，成梭臺形，比周邊炮眼深10cm左右，通過非電毫秒延期雷管使其優(yōu)先起爆。

一般炮眼孔徑選擇40mm。藥卷與炮眼壁之間的空隙不大于炮眼直徑的15%，施工中最小抵抗線w按50cm取值，炮眼間距a=1.3W確定爆破時單孔裝藥量的計算公式：

q=kwaH

式中：q-單孔裝藥量（kg）

k-單位用藥量系數(shù)（1.2kg/m3）

w-最小抵抗線（m）

H-爆破體的爆除厚度

在接近樁底設(shè)計標高（一般為50cm內(nèi)）時，停止爆破，改用人工開挖，防止超挖以及對基底的擾動。

3 護壁支護

樁孔開挖與護壁支護兩個工序連續(xù)作業(yè)，護壁模板用厚1～3mm鋼板卷制而成，用30×30的角鋼作橫豎帶焊成一體，每套模加工成4片，片與片之間用φ14的螺桿聯(lián)結(jié)，為了方便拆模，螺桿聯(lián)結(jié)處用1cm厚的橡膠條或木板填塞。模板加工完畢后進行拼裝，檢查其孔徑尺寸和平面位置，直徑偏差不大于±10mm，上下口平面中心偏差不大于5mm。

當每節(jié)樁開挖后，利用“孔口架”上的軸線方向交出孔位中心并仔細檢查挖孔質(zhì)量，然后支立模板，用螺桿聯(lián)結(jié)牢固。為防止灌注砼護壁時模板移位，模板與開挖輪廓線之間用方木支頂，待灌砼時，隨灌隨取出。為了使相鄰節(jié)護壁有一定的搭接長度和保證護壁不漏水，模板高度比每節(jié)開挖高度長10cm。

護壁為C30砼，護壁厚度10cm，一般情況下采用素砼護壁，對個別特殊嚴重坍孔段，可根據(jù)安全情況，再酌情減短護壁長度，必要時，護壁采用鋼筋砼護壁，護壁鋼筋用單層環(huán)向筋和豎向聯(lián)結(jié)筋組成，環(huán)向筋采用φ10，豎向聯(lián)結(jié)筋φ8；豎向鋼筋加工成“L”形，其長度沿護壁每次襯砌高度大15cm，當一節(jié)樁孔開挖完畢后，其伸出部分搬直與下節(jié)護壁鋼筋相接，防止護壁脫落或護壁之間開裂。

為加快模板周轉(zhuǎn)和提高砼早期強度，砼中摻入早強劑，砼坍落度為5～7cm，搗固采用小直徑振搗棒搗實，砼灌注24小時后，強度達到2.5mpa，在此期間不得進行孔內(nèi)爆破。

4 特殊情況下的樁孔開挖

4.1如地下水比較豐富地質(zhì)復(fù)雜，遇到流砂、流泥層，采用鋼護筒打入跟進法開挖，方法：把鋼護筒打入流砂、流泥層下0.5m，下部用φ16的鋼筋固定好，穩(wěn)定后在外側(cè)做護壁，或采用壓漿加固后再施工。

4.2當遇到松軟層時，打入鋼筋支撐上部土層，下部用預(yù)制砼塊支頂，預(yù)制砼塊重量以25～50kg為宜。砼塊支頂后仍不穩(wěn)定，可在外側(cè)再做一層護壁砼。

4.3挖孔施工中地下水較大時采用潛水泵排水，在孔內(nèi)挖集水坑集中抽水的方法，把水從樁孔內(nèi)抽出引至排水系統(tǒng)，防止再次流入或滲入樁孔內(nèi)。

5 通風、防塵

挖孔深度達10米時，必須進行孔內(nèi)送風，保證25L/S的風量，遇巖層進行鉆眼放炮時，工人必須戴防塵口罩，執(zhí)行濕式鉆孔，采用“一吹一吸”的通風措施，放炮后增送風量，盡快把孔內(nèi)煙霧排出，確認無毒后再進行下一步作業(yè)。

6 成孔檢查

6.1挖孔至設(shè)計標高后，清除孔底松散土層并清平，當孔底巖層傾斜時，鑿成水平或臺階防止樁底承載產(chǎn)生水平分力。

6.2孔徑、孔形的檢查，采用外徑為樁鋼筋籠直徑加100mm，長度為4-6倍外徑的鋼筋檢孔器吊入孔內(nèi)檢測；質(zhì)量標準：孔的中心位置允許偏差：群樁100mm，排架樁50mm；孔徑：不小于設(shè)計樁徑；傾斜度：小于0.5%樁長，且不大于200mm；孔深：不小于設(shè)計孔深。

7 鋼筋骨架制作與安裝

鋼筋骨架在鋼筋加工場地整段制作，用自制平板車運至現(xiàn)場后利用25t吊車整節(jié)吊入孔內(nèi)至設(shè)計標高，并在孔口將鋼筋籠固定，防止砼澆筑過程中骨架上浮。為使鋼筋有足夠的剛度以保證在運輸和吊放過程中不產(chǎn)生變形，每隔2m設(shè)置Φ20加強箍筋一道，在箍筋上設(shè)置塑料定位夾墊塊。

鋼筋骨架在下放時應(yīng)注意防止碰撞孔壁，如放入困難，應(yīng)查明原因，不得強行插入，鋼筋骨架安放后的頂面和底面標高應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。

8 灌注砼

樁基砼采用拌和站集中拌和，砼罐車運至孔口，通過鋼串筒溜放至孔內(nèi)，串筒每節(jié)長0.7m，串筒底口至孔底或砼面高度<2.0m，隨灌注高度逐節(jié)拆除串筒。砼施工過程中設(shè)專人旁站監(jiān)控，嚴格控制每盤的坍落度、水灰比，并確保樁基砼澆注的連續(xù)性。

如地下水較大，則采用水下砼施工方法，水下混凝土的灌注采用導(dǎo)管法，混凝土灌注前先試拌，選定配合比各種參數(shù)，嚴格控制混凝土的坍落度和和易性、連續(xù)性，防止卡管。采用直升導(dǎo)管法灌注水下混凝土。導(dǎo)管上設(shè)漏斗，漏斗下設(shè)隔水栓。開始時漏斗中儲備足量的混凝土拌合物，其數(shù)量保證在切斷隔水栓首批混凝土灌注下去后，導(dǎo)管下口埋入混凝土中不小于1m。以后連續(xù)快速灌注，混凝土拌合物通過導(dǎo)管進入已灌好的混凝土中，并始終保證導(dǎo)管口埋在混凝土中（控制在2m-6m范圍內(nèi)），讓灌好的混凝土頂托著上面的泥漿和水逐步上升。為使灌注工作順利進行，盡量縮短灌注時間，使整個灌注工作在首批混凝土初凝以前完成。

導(dǎo)管使用無縫鋼管，直徑250mm，中間節(jié)長2m，底節(jié)長4m，接頭用螺紋連接。導(dǎo)管使用前進行試拼、試壓，不得漏水，并編號及自下而上標示尺度。

混凝土的坍落度采用18cm-22cm，骨料采用機制砂、碎石，粗骨料粒徑2cm-4cm，含砂率宜為40%-50%，水灰比宜為0.5-0.6，水泥用量不少于350kg/m3。

水下混凝土灌注過程中，專人測量混凝土高度及導(dǎo)管埋入深度，并做好水下混凝土灌注記錄。

混凝土灌注樁高于設(shè)計標高0.7m，待混凝土強度達到75%，鑿除樁頭。

9 樁基檢測

樁基達到設(shè)計強度的80%后 （水下灌注砼需破除樁頭松散層），對樁身進行無破損檢測，檢測合格后進行下道工序施工。

10 結(jié)語

通過對以上關(guān)鍵工序進行了嚴格的技術(shù)控制，中鐵十九集團第六工程有限公司元雙六標橋梁挖孔樁施工合格率100%，完全滿足了設(shè)計要求。