人工挖孔樁施工管控要點(diǎn)分析

欒 鵬

中鐵建工集團(tuán)路橋工程有限公司，北京 100070

1 工程背景

重慶軌道交通十號(hào)線 （建新東路—王家莊段） 朱家灣車輛段工程，其中挖方段邊坡坡腳采用抗滑樁支護(hù)，懸臂高度5m，嵌入中風(fēng)化基巖深度根據(jù)邊坡走向不同，嵌巖深度3～6m。截面尺寸1.5m×2m；2m×3m不等，詳細(xì)內(nèi)容如表1所示。

由于重慶地區(qū)人工水磨鉆施工從業(yè)者較多，且價(jià)格適宜，施工工藝成熟。因此本工程采用人孔水磨成孔。

2 抗滑樁施工工藝和質(zhì)量管控

2.1 人工挖孔施工流程

測(cè)量放線定位、做井圈→挖首節(jié)樁孔土石方、首節(jié)樁孔護(hù)壁→樁口防護(hù)平臺(tái)安全設(shè)置→樁口提升設(shè)備安裝→樁分層深度開(kāi)挖→成孔的中線及邊線檢查→護(hù)壁砼澆筑→循環(huán)護(hù)壁施工步驟至設(shè)計(jì)要求底面→建設(shè)各方驗(yàn)收基底持力層→樁鋼筋綁扎→樁鋼筋驗(yàn)收→撤除提升設(shè)備→樁身質(zhì)量檢測(cè)驗(yàn)收。

表1 朱家灣車輛段邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)型式一覽表

2.2 人工挖孔施工步驟及質(zhì)量管控要點(diǎn)

2.2.1 按測(cè)量定樁，放出開(kāi)挖線

首先進(jìn)行場(chǎng)地內(nèi)地表清除及平整硬化，砌井圈。參照構(gòu)筑物測(cè)量控制網(wǎng)的圖紙及相關(guān)控制坐標(biāo)，在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定軸井口位置井字型控制方法，在井口四周不宜被擾動(dòng)的位置設(shè)立井口輔助控制點(diǎn)并進(jìn)行保護(hù)，采用相同測(cè)量放線，確定出井口位置。

2.2.2 鎖口、護(hù)壁施工

樁開(kāi)挖線確定后第一節(jié)挖深約0.8m，澆鋼筋混凝土護(hù)壁，高度高出地面0.3m，以防雜物落入孔內(nèi)。護(hù)壁外如出現(xiàn)空隙應(yīng)用粗砂、礫砂等填實(shí)，必要時(shí)澆以水泥漿。井下土石方開(kāi)挖過(guò)程中按照每1.0m深度作為一工作循環(huán)，即當(dāng)開(kāi)挖完成一個(gè)循環(huán)后，立刻支護(hù)一個(gè)循環(huán)的鋼筋混凝土護(hù)壁。護(hù)壁混凝土應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)拌和，嚴(yán)格按砼配合比計(jì)量。

護(hù)壁鋼筋加工：護(hù)壁鋼筋應(yīng)與鋼筋加工棚下料后運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，按圖紙要求綁扎護(hù)壁鋼筋，在鋼筋上用粉筆畫出鋼筋布置間距線，鋼筋上綁上混凝土墊塊 （混凝土墊塊厚度與護(hù)壁鋼筋保護(hù)層厚度一致），混凝土墊塊緊靠護(hù)壁一側(cè)，以保證鋼筋的保護(hù)層厚度。為提高護(hù)壁的整體性，護(hù)壁鋼筋在每循環(huán)的下方應(yīng)預(yù)留鋼筋連接接頭，方便與下一循環(huán)護(hù)壁連接。

模板支護(hù)：由于井內(nèi)操作空間狹窄，護(hù)壁施做選用木質(zhì)模板，橫向?yàn)殡p鋼管，中間采用鋼管加上可調(diào)的頂托進(jìn)行模板支撐加固 （并底部輔加斜撐鋼管4道）。模板上部留100mm高作澆筑口，拆模后用混凝土堵塞。

澆灌混凝土：依據(jù)場(chǎng)地施工現(xiàn)狀條件，采取強(qiáng)制式攪拌機(jī)人工拌制混凝土，并采用翻斗車運(yùn)送到井口位置進(jìn)行人工澆搗?；炷琳駬v操作按振動(dòng)棒插點(diǎn)均勻間距@400。振搗時(shí)間15～30秒，振搗密實(shí)。

2.2.3 孔內(nèi)土石方開(kāi)挖

抗滑樁采取人工挖孔形式分節(jié)開(kāi)挖，分節(jié)圍護(hù)。邊坡支護(hù)樁跨越地層地質(zhì)情況從上到下依次為：雜填土、粉質(zhì)黏土、崩坡積層塊石土，其中砂質(zhì)泥巖占絕大部分，局部存在少量砂巖。對(duì)于土質(zhì)地層開(kāi)挖采取人工持鐵鍬、尖鎬破除；對(duì)于砂質(zhì)泥巖、砂巖等較硬地層，采取水磨鉆配合空壓機(jī)風(fēng)鎬破除開(kāi)挖，對(duì)于采取水磨鉆開(kāi)挖處理的巖石必須用風(fēng)鎬破碎，最大不能超過(guò)0.2m3。每段開(kāi)挖次序，先挖中間后挖周邊土方。

挖土每層挖深1.0m后，及時(shí)施作鋼筋砼護(hù)壁。護(hù)壁每次澆筑一至兩節(jié)，當(dāng)天挖的孔樁當(dāng)天澆筑完護(hù)壁砼。特殊情況每段挖0.5m或0.25m就必須做一節(jié)護(hù)壁。井內(nèi)護(hù)壁堅(jiān)向筋下端應(yīng)按圖紙要求將鋼筋插入下節(jié)護(hù)壁中，插入長(zhǎng)度不應(yīng)小于圖紙規(guī)定的長(zhǎng)度。上下兩節(jié)護(hù)壁的連接長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.5m。

井內(nèi)積土采用吊桶由卷?yè)P(yáng)機(jī)運(yùn)送至地面。具體操作將破碎好土石方裝在桶中，再配合卷?yè)P(yáng)機(jī)運(yùn)用至地面，平移卷?yè)P(yáng)機(jī)將渣土倒入手推車中，再運(yùn)指定的堆放區(qū)，在用裝載車集中外運(yùn)。

當(dāng)樁孔開(kāi)挖至巖石層以及樁底標(biāo)高后，應(yīng)按規(guī)定采集巖石塊進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，一邊獲得可靠數(shù)據(jù)來(lái)引導(dǎo)施工。采樣方法為人工開(kāi)槽到整塊試樣。試件為300mm×300mm×600mm大小，要保證巖土的自然物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。

當(dāng)挖孔樁開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后及時(shí)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主有關(guān)單位驗(yàn)槽?？够瑯堕_(kāi)挖施工順序采用跳槽開(kāi)挖、間隔施工的施工方法。

2.2.4 樁鋼筋綁扎安裝

鋼筋運(yùn)輸、孔內(nèi)吊運(yùn)、綁扎、焊接定位：鋼筋加工場(chǎng)制作完畢后，人工運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)人工用帶套的繩索吊放到樁內(nèi) （每次只吊放一根長(zhǎng)鋼筋），孔內(nèi)的鋼筋安裝人員要將安全帶固定在井口，并用牢固的跳板作為移動(dòng)的操作平臺(tái)，跳板置入樁的外圍鋼筋箍上，此鋼筋箍要與主筋焊牢，保持移動(dòng)平臺(tái)的可靠安全性。吊運(yùn)過(guò)程中，專人指揮，上下呼應(yīng)，嚴(yán)格按安全操作規(guī)程，防止因滑落傷人。鋼筋的連接需按圖紙施作，對(duì)于直徑大于22的鋼筋采取I型機(jī)械連接，其余采取焊接，本工程無(wú)綁扎連接，每個(gè)截面內(nèi)接頭總數(shù)不得超過(guò)50%，鋼筋間距應(yīng)依從圖紙施作。同時(shí)應(yīng)在鋼筋骨架同護(hù)壁之以混凝土塊楔緊，避免混凝土澆筑時(shí)造成位移同時(shí)保證了保護(hù)層的厚度。

2.2.5 樁身混凝土澆筑

樁身混凝土所有水泥、砂石、水、外加劑及混合材料的質(zhì)量和規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)和施工有關(guān)規(guī)范要求。樁采用C40商品砼?；炷翝补嗲皩?duì)鋼筋做檢查隱蔽，并確保樁底沉渣厚度不超過(guò)5cm，無(wú)積水?；炷敛扇〈才浜蠞仓?，串筒下部據(jù)混凝土澆筑面的高度不得大于2m，串筒隨混凝土澆筑自下而上一次拆除。混凝土分層澆筑，每層澆筑高度不大于0.5m?；炷翍?yīng)順串筒流入樁孔內(nèi)，樁身一次性澆筑完成，不允許留有施工縫。隨澆隨振搗，振動(dòng)棒插點(diǎn)均勻間距為400mm，振搗時(shí)間為15～30s，在20～30min后進(jìn)行第二次復(fù)振。在澆筑砼時(shí)一定要注意預(yù)埋鋼管的位置不能移動(dòng)及板墻筋的處理。

由于挖孔樁鋼筋密集，人工下井振搗困難，混凝土采用8m長(zhǎng)插入式振搗器分層振搗密實(shí)。砼操作人員應(yīng)采用鋼筋安裝人員相同的移動(dòng)平臺(tái)。

混凝土養(yǎng)護(hù)：對(duì)已澆筑完畢的混凝土，應(yīng)加以覆蓋和澆水，并應(yīng)符合規(guī)定

每根樁應(yīng)有2組試塊，每組3件。

3 抗滑樁施安全管控

3.1 一般措施

（1） 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員須組織單機(jī)安全教育，明確危險(xiǎn)隱患點(diǎn)，提高自身安全防范意識(shí)。

（2） 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人進(jìn)行安全技術(shù)交底，交代施工方法，施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和施工安全注意事項(xiàng)，做到心中有數(shù)，遇事不慌。

（3） 組織操作人開(kāi)張崗前培訓(xùn)，貫徹操作規(guī)定；對(duì)于特種作業(yè)人員必須要求有特種作業(yè)真，須對(duì)特種作業(yè)人員組織專業(yè)培訓(xùn)。

（4） 機(jī)械設(shè)施應(yīng)派專人巡視，確保設(shè)備安全可用，并嚴(yán)格對(duì)作業(yè)機(jī)械規(guī)定保養(yǎng)政策。

（5） 組織相關(guān)人員進(jìn)行應(yīng)急救援演練。

（6） 進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員，必須通過(guò)健康檢測(cè)以及孔內(nèi)、高處、用電、提升等簡(jiǎn)單機(jī)械作業(yè)同其他安全作業(yè)教育并測(cè)試完成后，才允許進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

（7） 樁孔施工中必需使用的安全“三寶”，且必須是符合國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品，并教育作業(yè)人員正確使用安全“三寶”。

3.2 人工挖孔危險(xiǎn)源分析及防范措施

3.2.1 主要措施

（1） 高空墜落：孔內(nèi)人員上下井須佩戴安全帶，安全繩加以配合使用防墜器，走采用鋁合金特質(zhì)爬梯。并定期對(duì)安全繩，安全帶，防墜器的可靠性進(jìn)行檢查，防止高空墜落事件發(fā)生。

（2） 觸電：因施工現(xiàn)場(chǎng)未嚴(yán)格“一機(jī)一閘一漏?！痹O(shè)置，接線不規(guī)范，孔底照明不使用低壓電，潛水泵抽水時(shí)，人員未及時(shí)離開(kāi)等造成觸電事故。 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電進(jìn)行規(guī)范處理，防止電線拖地及與鋼制井口提升裝置的接觸。定期檢查用電設(shè)備。孔內(nèi)使用12V低壓照明。

（3） 中毒和窒息：當(dāng)境內(nèi)檢測(cè)出純?cè)谟卸練怏w或含氧不足的問(wèn)題，沒(méi)有采取通風(fēng)置換措施而下井作業(yè)，造冊(cè)灰姑娘中毒或窒息。遂應(yīng)超過(guò)5米的孔配備井下?lián)Q氣設(shè)備。每天上班前對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行有毒有害氣體檢測(cè)和活體檢測(cè)，并使用換氣設(shè)備通風(fēng)15分鐘。

（4） 坍塌：孔壁土體或護(hù)壁失衡坍塌。對(duì)地質(zhì)較差的巖層，每鉆進(jìn)1米進(jìn)行鋼筋混凝土護(hù)壁支護(hù)

（5） 機(jī)械傷害：作業(yè)人員在使用鋼筋機(jī)械、起降、吊運(yùn)等設(shè)備時(shí)不能遵守操作規(guī)定，其次因機(jī)械自身破損失修會(huì)造成受傷事件。遂定期對(duì)操作機(jī)械進(jìn)行檢查。吊用渣土的鋼絞線發(fā)現(xiàn)起毛及斷絲現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)更換鋼絞線。

（6） 物體打擊：孔口防護(hù)不到位至孔口塊石、工具等掉落傷人?？變?nèi)配備防墜物半月板。

3.2.2 其他措施

（1） 作業(yè)前應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行找平處理必要時(shí)采取混凝土硬化，挖除表面雜土及邊坡碎石土，做井口排水措施，搭設(shè)井口雨棚；如碰到惡劣情況禁止施工，雨后檢查井口井內(nèi)是否位移或崩塌現(xiàn)象，如存在應(yīng)及時(shí)處理后方可施工。

（2） 當(dāng)井深滿足1m情況時(shí)，應(yīng)對(duì)井口施作合格的防護(hù)措施，防止人員雜物吊入井內(nèi)。

（3） 井內(nèi)渣土提升至井口，用手推車運(yùn)至臨時(shí)堆土區(qū)。井內(nèi)存在的大塊巖石應(yīng)破碎后吊裝，吊裝筒的重量不允許超過(guò)設(shè)備的允許值。在渣土提升過(guò)程中，井內(nèi)作業(yè)人員須從合格的爬梯到達(dá)地面。當(dāng)井內(nèi)無(wú)人施工時(shí)，應(yīng)對(duì)井口覆蓋并在井口設(shè)置警戒線做醒目的標(biāo)識(shí)標(biāo)牌。

（4） 每個(gè)井口應(yīng)設(shè)設(shè)置施工標(biāo)牌，標(biāo)注設(shè)計(jì)井口編號(hào)、井口大小以及設(shè)計(jì)深度，并標(biāo)明安全責(zé)任人，臨時(shí)用電責(zé)任人，進(jìn)口防護(hù)及提升設(shè)備責(zé)任人。

（5） 人工挖孔，對(duì)孔壁的穩(wěn)定及吊具設(shè)備等，應(yīng)經(jīng)常檢查。孔頂出土機(jī)具應(yīng)有專人管理，并設(shè)置高出地面的圍欄；作業(yè)人員的出入，設(shè)置的爬梯，梯子必須牢靠；挖孔暫停時(shí)，孔口應(yīng)設(shè)置罩蓋及標(biāo)志。挖孔樁作業(yè)人員不得攀爬護(hù)壁上下，并配備應(yīng)急保險(xiǎn)繩隨樁孔開(kāi)挖延長(zhǎng)，人員上下時(shí)系好安全繩，孔口作業(yè)人員也應(yīng)系掛好安全帶。當(dāng)工作原因需要加長(zhǎng)安全帶的安全繩的長(zhǎng)度時(shí)，必須在連接處加添緩沖器。挖孔樁嚴(yán)禁夜間施工。

（6） 暫停施工的樁孔，按要求設(shè)置防護(hù)欄桿，并加蓋板封閉孔口并設(shè)置標(biāo)示標(biāo)志，做好警示。