人工挖孔樁在橋梁樁基施工中的應(yīng)用

程 鉀

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司第一分公司,山西 晉中 030600)

1 人工挖孔樁施工特點(diǎn)

1)人工挖孔樁施工工藝簡(jiǎn)單，只需要使用簡(jiǎn)單的施工設(shè)備，包括簡(jiǎn)單模板和絞車等，不需要使用大型設(shè)備，施工投入資金少，成本低，可節(jié)約大約1/4的施工成本。2)施工速度快。人工挖孔樁可以多個(gè)樁孔平行施工，成孔速度快，尤其是在巖石地層的樁基礎(chǔ)施工中，優(yōu)勢(shì)明顯。3)成孔質(zhì)量好。采用人工挖孔樁，樁底清理干凈，沒有沉淀類雜質(zhì)，不容易產(chǎn)生斷樁，成孔質(zhì)量好。另外，容易擴(kuò)大樁尖，可以保證樁底嵌入巖石的深度，承載力高。4)人工挖孔樁所使用的混凝土坍落度低，節(jié)省水泥，且可避免水下混凝土施工中的很多質(zhì)量問題。5)為了保證施工安全和施工質(zhì)量，人工挖孔樁主要適用于持力層淺，地下水位較低的地段。6)相比鉆孔灌注樁施工，人工挖孔樁施工噪聲低，振動(dòng)小，對(duì)環(huán)境無污染。

2 人工挖孔樁的施工準(zhǔn)備工作

1)人工挖孔樁正式施工前，首先對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行閱讀，熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，制定施工方案，選擇施工人員和施工設(shè)備，并做好現(xiàn)場(chǎng)施工組織設(shè)計(jì)。根據(jù)巖層地質(zhì)情況，確定施工方法，并對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)防。2)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中對(duì)人工挖孔樁樁基的尺寸，確定施工方案。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中規(guī)定的容許承載力，對(duì)樁基的沉降進(jìn)行提前驗(yàn)算。3)清理施工現(xiàn)場(chǎng)，將危石浮土等異物清理干凈，對(duì)裂縫或者坍塌部位進(jìn)行處理。對(duì)于陡坡上的樁基，必須確保土體穩(wěn)定，如穩(wěn)定性差應(yīng)將不穩(wěn)定土體挖除。4)測(cè)量放樣，確定樁孔的位置，根據(jù)原地面標(biāo)高計(jì)算人工挖孔樁開挖深度，并做好樁孔周邊的臨時(shí)排水，將地表水排出到施工現(xiàn)場(chǎng)以外。5)平整場(chǎng)地，將施工設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，安裝提升設(shè)備。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)地形布置出渣通道，做好原材料堆放，機(jī)具安放工作。樁孔周邊做好安全防護(hù)，防止在施工過程中人畜掉落，產(chǎn)生安全事故。6)根據(jù)施工需要布置施工機(jī)具。將發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、攪拌機(jī)按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行布置，不得影響正常施工。施工設(shè)備的數(shù)量和型號(hào)應(yīng)能夠滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的需要，保證正常施工。7)若施工中發(fā)現(xiàn)局部地下水位較高，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行降水處理，將地下水位降到樁底以下，低于樁底標(biāo)高0.5 m左右。

3 人工挖孔樁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 樁孔定位

樁孔開挖之前，施工技術(shù)人員進(jìn)行測(cè)量放樣，進(jìn)行樁孔定位。施工中首先使用全站儀對(duì)控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核無誤后測(cè)量放樣確定樁孔位置，樁孔位置確定后即可進(jìn)行開挖。

人工挖孔樁開挖施工過程中，主要借助人力進(jìn)行開挖，并選用小型機(jī)具配合作業(yè)，使用卷揚(yáng)機(jī)將樁孔內(nèi)的棄渣排出。土質(zhì)樁孔主要通過鍬鎬等機(jī)具進(jìn)行開挖，石質(zhì)樁孔開挖可借助風(fēng)鎬，如果石質(zhì)堅(jiān)硬，需要打孔裝藥放炮施工。在對(duì)樁孔進(jìn)行爆破施工時(shí)，必須對(duì)樁孔孔口位置進(jìn)行防護(hù)，以防止飛石傷人。人工挖孔樁施工中，應(yīng)在孔口設(shè)置蓋板，防止人畜掉落產(chǎn)生安全事故。

3.2 護(hù)壁施工

如果樁孔內(nèi)土石穩(wěn)定性較差時(shí)，應(yīng)在開挖過程中做好防護(hù)。人工挖孔樁樁孔側(cè)壁的開挖一般采用鋼筋混凝土護(hù)壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)，設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)條件進(jìn)行計(jì)算確定。施工中開挖一段，即進(jìn)行護(hù)壁施工，上下節(jié)之間應(yīng)采用梯形搭接。護(hù)壁接頭處應(yīng)設(shè)置連接鋼筋，保證搭接良好。當(dāng)人工挖孔樁開挖至含水層時(shí)，護(hù)壁施工困難，可在護(hù)壁混凝土內(nèi)摻入適量的防水劑或密實(shí)劑，以提高護(hù)壁混凝土的穩(wěn)定性，提高其抗水能力。另外，為了防止護(hù)壁連接處漏水，采用防水混凝土進(jìn)行封堵。

3.3 鋼筋籠的制作與安裝

1)鋼筋籠制作。鋼筋籠制作應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行主筋、箍筋等鋼筋的加工，并對(duì)其加工尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)。鋼筋籠制作過程中首先確定主筋位置，然后按照順序?qū)χ鹘詈凸拷钸M(jìn)行焊接和綁扎。鋼筋籠制作過程中嚴(yán)格控制主筋間距、箍筋間距、焊接質(zhì)量、搭接長(zhǎng)度等，保證施工質(zhì)量。鋼筋籠加工完成后按照要求進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行安裝。2)鋼筋籠安裝。鋼筋籠安裝施工前對(duì)樁孔內(nèi)進(jìn)行再次檢查，查看有無塌方或沉渣現(xiàn)象。鋼筋籠安裝應(yīng)準(zhǔn)確定位、緩慢下放、盡量防止鋼筋籠與孔壁碰撞。如果安裝過程中鋼筋籠放不下去，應(yīng)將鋼筋籠重新提起，再緩慢下落，不得強(qiáng)行下放，否則會(huì)造成孔壁損壞。鋼筋籠安裝完成后對(duì)鋼筋籠進(jìn)行校正，確保其標(biāo)高準(zhǔn)確，然后使用定位鋼筋將鋼筋籠固定，防止在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)下沉或上浮。

3.4 混凝土灌注

混凝土澆筑前，首先將樁孔內(nèi)的積水抽干，以保證混凝土澆筑質(zhì)量。為了降低混凝土澆筑高度，混凝土澆筑施工中應(yīng)使用串筒。在樁孔內(nèi)布置串筒，串筒噴漿口與樁孔底部高差不得大于2 m?；炷凉嘧⑹┕で皩?duì)混凝土坍落度進(jìn)行檢測(cè)，控制在18 cm～22 cm。如果孔內(nèi)滲水，應(yīng)對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行注漿處理，并使用導(dǎo)管法進(jìn)行樁內(nèi)混凝土澆筑。在混凝土灌注過程中，應(yīng)該對(duì)水泥混凝土坍落度的變化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便于及時(shí)調(diào)整混凝土配合比。為了保證混凝土密實(shí)度，通過串筒澆筑的混凝土必須分層進(jìn)行振搗?；炷潦┕み^程中要保證灌注速度，不得出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間間斷，防止斷樁。

4 施工中質(zhì)量控制措施

4.1 成孔質(zhì)量控制

1)嚴(yán)格控制樁孔定位精度，借助設(shè)計(jì)單位提供的控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量放樣，確保樁孔中心坐標(biāo)準(zhǔn)確。2)嚴(yán)格控制樁孔斜率差、孔徑、垂直度等參數(shù)，并及時(shí)清理孔底的殘?jiān)?)當(dāng)樁孔開挖至一定深度時(shí)，需要借助照明工具和鼓風(fēng)機(jī)配合施工，為孔內(nèi)提供照明和換氣，保證施工人員的安全。4)在相鄰兩個(gè)樁孔進(jìn)行開挖時(shí)，需要注意保證孔壁土體的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)穿孔事故。5)為了保證孔壁的穩(wěn)定，防止塌孔，施工中采用鋼筋混凝土護(hù)壁，保證樁孔側(cè)壁的安全性和穩(wěn)定性。

4.2 成樁質(zhì)量控制

1)對(duì)樁孔進(jìn)行徹底清理，清除孔內(nèi)的殘?jiān)头e水。2)在鋼筋籠的制作過程中，對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格抽檢，嚴(yán)格檢驗(yàn)鋼架籠的加工質(zhì)量，包括主筋間距、箍筋間距、焊接質(zhì)量等。3)嚴(yán)格控制水泥混凝土配合比，并在施工現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)坍落度，確?；炷临|(zhì)量符合施工要求。4)樁身混凝土澆筑過程中必須保證連續(xù)性，并分層振搗，提高混凝土的密實(shí)度，保證混凝土強(qiáng)度。

5 結(jié)語

在我國(guó)公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中，人工挖孔樁作為一種常見的形式，得到了廣泛的應(yīng)用。在跨越河谷的地段、陡坡地段等地形條件比較差的地段，鉆孔灌注樁施工機(jī)械無法直接進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)優(yōu)先選用人工挖孔樁施工作業(yè)。人工挖孔樁施工成本低，成孔質(zhì)量好，但是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作條件差，施工中必須做好安全防護(hù)。另外，為了保證人工挖孔樁的施工質(zhì)量，應(yīng)制定科學(xué)合理的施工方案，建立完善的質(zhì)量控制方案，并在施工過程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)，有效保證橋梁施工質(zhì)量，提高施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。