公路橋挖孔樁施工技術(shù)
2017-06-19
1 挖孔樁施工
挖孔樁采用砼護(hù)壁，人工手持風(fēng)鎬開挖，絞車提升出土，護(hù)壁砼采用現(xiàn)場(chǎng)拌和，樁身砼采用拌和站集中拌制，砼攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸，導(dǎo)管法進(jìn)行砼灌注。
1.1 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備
平整場(chǎng)地，測(cè)量定出樁孔準(zhǔn)確位置，復(fù)核設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，保證樁頂標(biāo)高在永久地坪以下50cm，孔口四周搭設(shè)警戒線，以防止安全事故發(fā)生。安裝提升絞車，布置好出碴道路，合理堆放材料和機(jī)具，使其不增加孔口四周壓力?？卓谥車庙沛i口護(hù)壁予以圍護(hù)，鎖口護(hù)壁高出地面20cm，防止土、石、雜物滾入孔內(nèi)傷人。
1.2 鎖口
孔口開挖1.0m后，施作鋼筋砼鎖口，鎖口鋼筋采用Φ8鋼筋間距按30cm設(shè)置。鎖口寬度為孔口40cm范圍。
1.3 孔身護(hù)壁
孔身每開挖1.0m即進(jìn)行支護(hù)，隨挖隨支，挖孔施工的孔壁支護(hù)采用等厚度現(xiàn)澆C30早強(qiáng)砼護(hù)壁，護(hù)壁厚度15cm。模型采用自制錐形木模，分四塊加工，護(hù)壁間留10cm空隙，以便混凝土灌注施工。澆注護(hù)壁砼時(shí)，人工大鏟入模，ZN30插入式振搗棒進(jìn)行搗固。在澆注護(hù)壁砼前，必須預(yù)埋節(jié)段連接鋼筋，連接筋采用Φ12螺紋鋼，間距30cm，分別伸入上下節(jié)段不少于35cm。挖孔進(jìn)入巖層后，根據(jù)巖層松散情況，如巖層較完整堅(jiān)硬可不在進(jìn)行護(hù)壁。
1.4 挖孔
同一墩臺(tái)樁孔開挖應(yīng)視地層情況、設(shè)計(jì)樁位布置及間距采取對(duì)角開挖或單孔開挖。在碎石土層，挖孔采用空壓機(jī)配合人工手持風(fēng)鎬進(jìn)行。在基巖層，挖孔采用淺眼松動(dòng)爆破開挖，炮眼深度，硬巖不得超過0.4m，軟巖層不得超過0.8m。炮眼數(shù)目、位置和斜插方向，應(yīng)按巖層端面方向而定。中間一組集中掏心，四周斜插挖邊。起爆方式應(yīng)采用電引起爆。對(duì)不能采用電引起爆的施工場(chǎng)所，應(yīng)先對(duì)導(dǎo)火線作燃速試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定導(dǎo)火線所需長度，采用火花起爆。嚴(yán)格控制用藥量，以松動(dòng)為主。一般中間炮眼裝藥長度不超過1/3炮眼深度，邊眼裝藥1/3～1/4節(jié)。有水眼孔使用防水炸藥，盡量避免瞎炮，瞎炮按安全規(guī)程處理。爆破前對(duì)炮眼附近的支撐采取防護(hù)措施，護(hù)壁砼強(qiáng)度未達(dá)到2.5MPa時(shí)不宜進(jìn)行爆破作業(yè)。挖孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行自檢，樁基終孔檢查內(nèi)容包括樁孔中心線位移偏差、樁徑偏差、終孔深度、孔底浮渣等情況，各項(xiàng)偏差應(yīng)在設(shè)計(jì)及規(guī)范允許范圍內(nèi)。嵌入巖深度符合設(shè)計(jì)要求。若孔底地質(zhì)復(fù)雜或開挖過程中發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象（如溶洞、薄層泥層、不規(guī)則的淤泥分布等）時(shí)，應(yīng)鉆探查明孔底以下地質(zhì)情況。在灌注樁身混凝土前樁尖的地質(zhì)情況必須監(jiān)理工程師確認(rèn)并同意后方可施工。
1.5 鋼筋籠的制作及吊裝
在鋼筋加工廠將樁身鋼筋籠加工成型，用汽車吊分節(jié)吊裝入孔，為使鋼筋骨架正確牢固定位，在主筋四周安設(shè)鋼筋“耳環(huán)”。鋼筋籠下放到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用4根Φ16鋼筋焊接固定在樁頂護(hù)壁上，防止灌注砼過程中鋼筋籠上浮。
1.6 檢測(cè)管的埋設(shè)
樁基預(yù)埋檢測(cè)管為Φ50×3mm，長度大于樁長，檢測(cè)管下端伸入樁底，上端高出破樁頭頂面20cm，下端用鋼板焊牢，要求不漏水，澆注樁基砼前將其用水灌滿水，上口用塞子封死。檢測(cè)管等間距布置，沿樁周埋設(shè)3根。鋼管焊接在鋼筋籠加強(qiáng)筋上，和鋼筋籠一起下到孔里，嚴(yán)防起吊過程的扭曲變形。
1.7 砼灌注
按一般砼灌注有關(guān)規(guī)定進(jìn)行砼灌注，開始灌注時(shí)，孔底積水不超過5cm。樁基砼一次性連續(xù)澆注完成。在灌注過程中，經(jīng)常測(cè)探孔內(nèi)砼面的位置，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深。樁基砼按設(shè)計(jì)要求灌注到樁頂面至少50cm以上，樁頂以上砼強(qiáng)度大于5MPa后采用人工鑿除。
2 安全、質(zhì)量控制要點(diǎn)
2.1 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
2.1.1 護(hù)壁施工
為保證挖孔樁施工質(zhì)量及安全，采用混凝土護(hù)壁。樁孔開挖1m后復(fù)核樁位中心無誤后現(xiàn)場(chǎng)立模澆筑鎖扣護(hù)壁砼。鎖扣混凝土厚40cm，高出地面至少20cm，防止雨水及孔口四周松散土體進(jìn)入孔樁內(nèi)，護(hù)壁厚度15cm。護(hù)壁模板采用木?；蚪M合鋼模，模板高度按0.5m-1.0m配置，護(hù)壁模板做成下口比上口尺寸要大20cm（每邊大10cm）以便澆筑及搗鼓砼。上下兩節(jié)護(hù)壁之間插入間距20cmφ16鋼筋做連接使用，鋼筋伸入下層30cm。護(hù)壁砼澆筑完成養(yǎng)護(hù)24小時(shí)或強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后方可拆除模板，進(jìn)行下一節(jié)段開挖。
2.1.2 挖孔
采用人工開挖，從上到下逐層用鎬、鍬進(jìn)行開挖，遇堅(jiān)硬土或巖層用錘、釬破碎。挖土順序?yàn)橄韧谥虚g后挖周邊，按設(shè)計(jì)樁徑加護(hù)壁厚度每邊15cm厚再加大5厘米控制截面大小。孔內(nèi)挖出的土裝入吊桶，架設(shè)三腳架用絞車提升，垂直運(yùn)輸?shù)降孛娴氖滞栖噧?nèi)，然后堆積到指定地點(diǎn)（樁位以外至少10m遠(yuǎn)），以防止污染環(huán)境。根據(jù)土質(zhì)情況每次開挖深度0.5m-1.0m，并及時(shí)支護(hù)施工。當(dāng)樁底有水時(shí)，在樁底一虐開挖集水井，并根據(jù)水量大小設(shè)置抽水機(jī)抽水。
2.1.3 人工挖孔樁尺寸及測(cè)量控制
基樁軸線的控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受施工影響的地方。開工前，經(jīng)復(fù)核后應(yīng)妥善保護(hù)，施工中應(yīng)經(jīng)常復(fù)測(cè)。
在做鎖扣護(hù)壁前再次檢查孔樁中線，樁中線無誤后施工鎖扣砼，在鎖扣砼做樁中心線護(hù)樁。然后每開挖1m由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員恢復(fù)樁中心線，樁位軸線用正交的十字線控制，作為往下施工模板對(duì)中和樁位垂直度偏差控制點(diǎn)依據(jù)，直徑檢查用尺量的辦法進(jìn)行。經(jīng)檢查樁中心線，無誤后方可關(guān)護(hù)壁模板進(jìn)行護(hù)壁施工。按規(guī)范規(guī)定樁孔中心線的平面位置偏差不大于50mm，樁的垂直度偏差不大于0.5%裝長，樁經(jīng)不得小于設(shè)計(jì)直徑。 2.1.4 鋼筋籠骨架制作及安裝
鋼筋籠在鋼筋加工成預(yù)制成型，用專用的鋼筋籠運(yùn)輸車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，鋼筋籠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取一節(jié)或分節(jié)預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)焊接成型。相鄰兩接頭的主筋連接時(shí)用樣板定位以保證安裝時(shí)快速對(duì)位連接，接頭錯(cuò)開100cm。鋼筋籠主筋與箍筋、加強(qiáng)筋之間每環(huán)點(diǎn)焊6～12個(gè)點(diǎn)，相鄰環(huán)間點(diǎn)焊點(diǎn)相互錯(cuò)開。
制作成型的鋼筋籠必須存放在平整的方木上，注意防雨、防潮。在鋼筋籠每個(gè)節(jié)段上都要掛上標(biāo)志牌，寫明墩號(hào)、樁號(hào)、節(jié)號(hào)等。
孔樁開挖完成并經(jīng)過自檢、專檢和監(jiān)理工程師檢查合格后，將綁扎成型的鋼筋籠節(jié)段用25t汽車或有起吊能力的鉆機(jī)吊放鋼筋籠。由于鋼筋籠頂一般比鋼護(hù)筒頂?shù)?，要根?jù)每根樁的鋼護(hù)筒頂標(biāo)高在頂節(jié)鋼筋籠上端加設(shè)4根同主筋直徑的加長鋼筋，加長鋼筋的頂端做吊鉤；鋼筋籠吊放就位后，加長鋼筋掛在鋼護(hù)筒上，將其焊接固定在鋼護(hù)筒上，防止灌注混凝土使其上浮或下沉。
鋼筋籠節(jié)間主筋根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求套筒擠壓連接，接頭錯(cuò)開100cm。
鋼筋籠采用兩吊點(diǎn)吊運(yùn)，即同時(shí)用吊車主鉤和副鉤起吊，吊點(diǎn)設(shè)在距離籠端0.22L位置，吊點(diǎn)必須焊接牢固。起吊前在鋼筋籠內(nèi)側(cè)綁扎兩根Φ15以上的圓杉木桿或焊接十字交叉鋼筋以加強(qiáng)其剛度、減少變形量。起吊時(shí)應(yīng)先水平起吊再豎直起吊鋼筋籠，邊下放鋼筋籠邊解除杉木桿或鋼筋與鋼筋籠之間的連接，灌注混凝土前將杉木桿或鋼筋取出。
鋼筋骨架要保證不變形，箍筋與主筋要點(diǎn)焊，鋼筋籠吊入孔內(nèi)后，要保證其與孔壁間有足夠的保護(hù)層。
2.1.5 人工挖孔樁混凝土澆筑
樁孔挖至孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)立即清渣，經(jīng)驗(yàn)收合格后，隨即封底和澆注混凝土，所用混凝土可根據(jù)實(shí)際情況采用商品砼或者自拌砼。
樁身混凝土施工時(shí)樁體砼要從樁底到樁頂標(biāo)高一次完成。如遇停電等特殊原因，必須留施工縫時(shí)，可在砼面周圍加插適量的短鋼筋。在灌注新的砼前，縫面必須清理干凈，不得有積水和隔離物質(zhì)。
灌注樁身砼，必須用溜槽及串筒保證下料口離砼面在2m以內(nèi)，且應(yīng)連續(xù)澆灌，分層高度約300—600mm。不準(zhǔn)在井口拋鏟或倒車卸料，以免砼離析，影響砼整體強(qiáng)度。
在灌注砼過程中，注意防止地下水進(jìn)入，不得有超過50mm厚的積水層，否則，應(yīng)設(shè)法把砼表面積水層用導(dǎo)管吸干，才能灌注砼。
砼澆筑，采用插入式振動(dòng)器搗鼓，以保證砼的密實(shí)度，為了避免收縮裂縫，混凝土在初凝前抹壓平整，表面出現(xiàn)浮漿層應(yīng)鑿除，來保證上部承臺(tái)與底板良好的連接。在灌注樁身砼時(shí)，相鄰10m范圍內(nèi)的挖孔作業(yè)應(yīng)停止，并不得在孔底留人。灌注砼時(shí)，應(yīng)留置試塊，每根樁不得少于1組（3件），及時(shí)提出試驗(yàn)報(bào)告。
2.2 安全措施
人工挖孔樁必須特別重視施工安全。工人在樁孔內(nèi)作業(yè)，必須嚴(yán)格按安全操作規(guī)程施工，并有切實(shí)可靠的安全措施。
?。?）從事挖孔作業(yè)的工人必須經(jīng)健康檢查和井下、高空、用電、吊裝及簡單機(jī)械操作等安全作業(yè)培訓(xùn)且考核合格后，方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
?。?）要認(rèn)真研究鉆探資料，分析地質(zhì)情況，對(duì)可能出現(xiàn)流沙、管涌、涌水以及有害氣體等情況制定有針對(duì)性的安全措施；施工時(shí)施工人員必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時(shí)，孔上必須有人監(jiān)督防護(hù)。
（3）孔周圍要設(shè)置安全防護(hù)欄；每孔必須設(shè)置安全繩及應(yīng)急安全軟梯；孔下照明要用安全電壓；使用潛水泵必須有防漏電裝置。護(hù)壁要高出地面150～200mm，挖出的土方不得棄在孔四周2m范圍內(nèi)，以防滾入孔內(nèi)。
?。?）設(shè)置通風(fēng)機(jī)，以便向孔內(nèi)輸送新鮮空氣，排出有害氣體等，孔深超過10m時(shí)，必須進(jìn)行通風(fēng)。
?。?）爆破施工前，做好安全爆破的準(zhǔn)備工作，劃定安全距離，設(shè)置警戒哨，閃電雷鳴時(shí)禁止裝藥、接線，施工操作時(shí)嚴(yán)格按安全操作規(guī)程辦事，爆破后向孔內(nèi)強(qiáng)制輸送清潔空氣，排出有害氣體，待有害氣體排完后方可下井作業(yè)。
（6）挖孔樁施工密切注意天氣變化，遇雨天必須停止施工，且用塑料布將孔口蓋死，以免積水浸泡路基。
?。?）挖孔時(shí)應(yīng)保證孔內(nèi)不得積水，整個(gè)施工過程中要不間斷排水，堅(jiān)決避免在施工間隙內(nèi)不進(jìn)行排水，導(dǎo)致積水浸泡路基從而影響既有線運(yùn)營安全。
?。?）當(dāng)孔深大于10m以上時(shí)，應(yīng)向孔下通風(fēng)，加強(qiáng)空氣對(duì)流，必及時(shí)輸送氧氣，防止有毒氣體危害。操作時(shí)上下人員輪換作業(yè)，樁孔上人員密切注意觀察樁孔下人員情況，預(yù)防安全事故發(fā)生。
3 結(jié)語
本文對(duì)挖孔樁施工工藝的施工步驟、工藝和安全防護(hù)措施做了一個(gè)簡單的介紹，適合大多數(shù)挖孔樁在鐵路工程上的運(yùn)用。
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