聶 建 龍

(山西太舊高速公路管理有限責(zé)任公司河底養(yǎng)護(hù)處，山西 陽泉 045000)

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橋梁基礎(chǔ)人工挖孔樁施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究

聶 建 龍

(山西太舊高速公路管理有限責(zé)任公司河底養(yǎng)護(hù)處，山西 陽泉 045000)

介紹了人工挖孔樁的優(yōu)缺點(diǎn)，從施工準(zhǔn)備、測(cè)量放樣、成孔、護(hù)壁、樁孔抽水、樁身混凝土澆筑等方面，闡述了橋梁人工挖孔樁的施工技術(shù)，為同類工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

人工挖孔樁，橋梁，施工放樣，樁身，混凝土

1 工程概況

山西某高速公路路基第十二合同段位于山西省臨汾市鄉(xiāng)寧縣，該項(xiàng)目位于山嶺地區(qū)，多山，施工困難。該項(xiàng)目有三座大橋，分別為窯圪垛1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)大橋，其中窯圪垛2號(hào)大橋長(zhǎng)度為216 m，采用30 m長(zhǎng)預(yù)制箱梁，橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)長(zhǎng)度為20 m～30 m，樁孔直徑為150 cm，共有20根樁。該地區(qū)主要為黃土，強(qiáng)風(fēng)化巖，地下水位較低。該地區(qū)分布有煤層，埋深較淺，一般在18 m～25 m。該地區(qū)在地下水位較低，土質(zhì)地層為黏性土，設(shè)計(jì)中采用人工挖孔的方法。

2 工程特點(diǎn)

2.1 人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)

1)施工設(shè)備簡(jiǎn)單。人工挖孔樁所使用的施工機(jī)械比較簡(jiǎn)單，主要包括用于砂漿拌和鼓筒式攪拌機(jī)一臺(tái)，發(fā)電機(jī)，空壓機(jī)，風(fēng)鎬等設(shè)備，設(shè)備成本低。

2)施工質(zhì)量高。與鉆孔灌注樁相比，人工挖孔樁在開挖過程中可以對(duì)持力層的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，并檢測(cè)地基承載力。另外，在樁灌注施工過程中，由于樁孔內(nèi)沒有泥漿，不會(huì)將泥漿混入混凝土內(nèi)部形成斷樁。

3)對(duì)環(huán)境污染小。人工挖孔樁施工過程不需要使用泥漿，且產(chǎn)生的噪聲小，不會(huì)對(duì)周邊居民造成影響。

4)節(jié)約施工成本。與鉆孔灌注樁相比，人工挖孔樁一般采用端承樁的形式，樁體的配筋率較低，而人工的費(fèi)用也較低，所以整根挖孔樁的成本比較低。

2.2 人工挖孔樁的缺點(diǎn)

1)工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工環(huán)境差。

采用人工的方式進(jìn)行開挖，雖然采用風(fēng)鎬等輔助設(shè)備，但還要耗費(fèi)較大的人力。工人需要在孔下作業(yè)，孔內(nèi)的空氣質(zhì)量和噪聲都比較大，施工環(huán)境較差。

2)安全事故多。

在對(duì)含有砂性土層的地下進(jìn)行樁孔開挖時(shí)，流砂涌入造成的安全事故較多。

3)對(duì)孔內(nèi)抽水容易造成地表下沉。

在地下水位較高的區(qū)域進(jìn)行人工挖孔樁施工時(shí)，孔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的積水，在對(duì)孔內(nèi)積水進(jìn)行抽水時(shí)，會(huì)造成周邊的地表下沉。另外，在地下水位較高的區(qū)域，沒有對(duì)樁孔進(jìn)行有效的加固，容易造成挖孔施工失敗。

3 橋梁人工挖孔樁關(guān)鍵施工工序

3.1 施工準(zhǔn)備

1)機(jī)械準(zhǔn)備。

人工挖孔樁施工前，事先準(zhǔn)備好所需的施工機(jī)械，主要包括用于砂漿拌和鼓筒式攪拌機(jī)一臺(tái)，發(fā)電機(jī)，空壓機(jī)，風(fēng)鎬等設(shè)備，并根據(jù)需要選擇施工機(jī)械的臺(tái)套數(shù)。

2)人員準(zhǔn)備。

人員進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)做好安置，特殊工種應(yīng)持證上崗，進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)做好全面的施工技術(shù)交底和施工安全交底。施工人員在孔底作業(yè)應(yīng)注意出渣安全，并保證孔底有充足的氧氣供應(yīng)，必要時(shí)進(jìn)行通風(fēng)。

3)技術(shù)準(zhǔn)備。

根據(jù)圖紙上給出的土層地質(zhì)分布情況，與施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比確定施工地質(zhì)情況。施工前應(yīng)仔細(xì)閱讀圖紙，并根據(jù)圖紙進(jìn)行施工放樣，確定樁孔位置。另外，以項(xiàng)目總工為技術(shù)負(fù)責(zé)人，開展自上而下的技術(shù)交底和安全交底工作。同時(shí)，指定施工方案，并向監(jiān)理工程師提交開工報(bào)告和施工組織設(shè)計(jì)方案，審批合格后即可開始施工。

3.2 施工放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)單位給出的控制點(diǎn)和設(shè)計(jì)圖紙的樁孔位置和標(biāo)高，進(jìn)行施工放樣，重點(diǎn)確定樁孔位置和軸線，并用木樁標(biāo)記出樁孔中心位置，并用灰線在樁周圍進(jìn)行標(biāo)記。

3.3 成孔施工

1)開孔。開孔前，采用全站儀對(duì)樁孔的位置和標(biāo)高，軸線進(jìn)行復(fù)測(cè)，確認(rèn)準(zhǔn)確后方可進(jìn)行開挖。樁孔位置復(fù)測(cè)準(zhǔn)確后，在樁孔位置進(jìn)行開挖，安裝護(hù)壁模板，澆筑混凝土灌注護(hù)壁。第一節(jié)護(hù)壁施工完成后，在第一節(jié)護(hù)壁上設(shè)置相對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)，作為確定樁深的依據(jù)。

2)分節(jié)開挖。樁孔開挖采用風(fēng)鎬和鐵鍬等施工機(jī)具進(jìn)行開挖，開挖順序?yàn)橄韧谥行?，再挖周邊。?dāng)樁孔較淺時(shí)，可直接將棄渣清理出孔外；當(dāng)樁孔開挖到一定深度，應(yīng)采用支架配合電葫蘆將棄渣吊出孔位并進(jìn)行棄渣。當(dāng)一節(jié)樁孔開挖后，應(yīng)立即進(jìn)行護(hù)壁施工，并應(yīng)保證護(hù)壁中心線位置準(zhǔn)確。

3)開挖出渣。挖掘以人工使用鐵鍬或風(fēng)鎬的形式，采用支架配合出渣。出渣應(yīng)防止渣土掉落傷人，渣土應(yīng)使用卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)輸?shù)娇淄?，并采用三輪車運(yùn)送到指定位置棄渣。當(dāng)孔內(nèi)無人作業(yè)時(shí)，應(yīng)將孔口蓋住，防止人畜掉落。

3.4 護(hù)壁

1)模板安裝。人工挖孔樁所使用的模板為通用模板，高度為1 m，模板之間采用螺栓連接。在最后一塊模板進(jìn)行安裝時(shí)，為了便于拆模，在模板接縫處設(shè)置一根木條。在土質(zhì)較差的土層中進(jìn)行人工挖孔樁的施工，必須合理選擇樁孔護(hù)壁的方式，一般可采用混凝土或鋼筋混凝土護(hù)壁。護(hù)壁應(yīng)在開挖施工后緊接著進(jìn)行，以防止塌孔，護(hù)壁分節(jié)進(jìn)行，呈階梯狀。護(hù)壁的厚度一般為100 mm～150 mm，土質(zhì)較好的樁孔不需要加設(shè)鋼筋，土質(zhì)不穩(wěn)定地段應(yīng)加設(shè)鋼筋提高護(hù)壁穩(wěn)定性。如采用鋼筋混凝土，上下節(jié)鋼筋應(yīng)相互搭接。

2)灌注護(hù)壁混凝土。下節(jié)護(hù)壁混凝土灌注時(shí)應(yīng)與上節(jié)護(hù)壁混凝土相搭接，如局部地下水位較高，應(yīng)采用水泵排水后施作，并在護(hù)壁混凝土中添加適量的外加劑，以防止水流沖刷破壞護(hù)壁。護(hù)壁混凝土不宜采用振搗裝置進(jìn)行振搗，可用木棍敲打模板進(jìn)行振實(shí)，且不得使模板移位。成孔后對(duì)樁孔進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其傾斜度、孔徑、孔位中心等尺寸符合要求。

3.5 樁孔抽水

在人工挖孔樁施工中，個(gè)別樁孔出現(xiàn)地下水位較高或季節(jié)性的高水位現(xiàn)象，嚴(yán)重影響施工，給施工帶來很多安全隱患。另外，個(gè)別樁孔長(zhǎng)期滲水，在進(jìn)行抽水作業(yè)時(shí)容易出現(xiàn)周邊地面下沉或塌孔等問題。在需要對(duì)樁孔進(jìn)行抽水作業(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng)，一般先挖較深的樁孔，并設(shè)置集水井，采用抽水裝置進(jìn)行抽水。在抽水過程中，應(yīng)盡量減少土質(zhì)流失，出現(xiàn)空洞，產(chǎn)生塌孔。另外，如果由于水量過大，采用抽水的方式仍然不能達(dá)到施工要求，應(yīng)采用注漿止水等方法進(jìn)行止水，減少水滲流，并對(duì)周邊土體進(jìn)行加固。

3.6 樁身混凝土澆筑

驗(yàn)孔合格后，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，參照施工規(guī)范，對(duì)人工挖孔樁鋼筋籠進(jìn)行綁扎，綁扎過程中應(yīng)注意對(duì)鋼筋間距、數(shù)據(jù)、焊接質(zhì)量等進(jìn)行控制。焊接采用單面焊接或者雙面焊接，應(yīng)注意搭接長(zhǎng)度和焊縫質(zhì)量，必須保證焊縫飽滿無缺陷。對(duì)鋼筋籠的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時(shí)處理，并應(yīng)重點(diǎn)控制其的穩(wěn)固性與順直性，保證鋼筋籠能夠順利安裝入孔。

混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)其坍落度，澆筑采用串筒下料，以防止離析?；炷翍?yīng)分層澆筑，分層振搗，采用插入式振搗器進(jìn)行振搗?；炷琉B(yǎng)生采用濕式養(yǎng)生，待混凝土硬化后在樁口處灑水覆蓋養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不得少于一周。

4 結(jié)語

人工挖孔樁在土質(zhì)穩(wěn)定、地下水位較低的地層是一種很好的選擇，有效解決了大型施工機(jī)械不能進(jìn)場(chǎng)施工的困難。通過對(duì)人工挖孔樁施工特點(diǎn)和施工工藝的闡述，得出以下結(jié)論：

1)人工挖孔樁施工成本低，但需要結(jié)合工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況來選擇。

2)在人工挖孔樁施工過程中進(jìn)行質(zhì)量控制，可有效提高其施工質(zhì)量。

[1] 戈首媛.淺談工民建施工中人工挖孔樁技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2013，33(6):81-82.

[2] 張立軍.淺談人工挖孔樁的施工技術(shù)及安全質(zhì)量控制[J].山西建筑，2007，33(5):115-116.

[3] 李茂英，曾慶軍.人工挖孔樁工程量清單分析及計(jì)量規(guī)則細(xì)化完善研究[J].建筑技術(shù)，2014，45(3):261-264.

[4] 黃卓新，向維峰，潘 浩,等.淺談橋梁工程中的人工挖孔樁技術(shù)[J].公路工程，2006(21):28-34.

[5] 張 龍.人工挖孔樁完整性及承載力檢測(cè)應(yīng)用研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué)碩士論文，2014.

Study on artificial bored pile construction technologies and quality control of the bridge foundation

Nie Jianlong

(DepartmentofHediMaintenance,ShanxiTaijiuHighwayAdministrationCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper introduces advantages and disadvantages of artificial bored pile, and describes artificial bored pile construction technologies from aspects of construction preparation, measurement sampling, hole-forming, wall protecting, pile hole water pumping and pile concrete grouting, which has accumulated experience for similar engineering construction.

artificial bored pile, bridge, construction sampling, pile body, concrete

1009-6825(2017)13-0189-02

2017-02-27

聶建龍(1979- )，男，工程師

U443.1

A