| （摘要）本文結合我公司承建的哈爾濱繞城高速公路西段k37+441.5公鐵立交橋工程，從理論上對挖孔樁的施工工藝進行了全面客觀的論述。對施工過程中的施工方法及程序，施工準備、樁孔開挖、孔壁支護、注意事項、灌筑樁身等做了較詳細的說明，并對工程實例進行了分析，可供從事橋梁、房建工程施工的有關人員參考。 主題詞：挖孔樁施工應用 挖孔樁技術在特殊施工條件下的應用 前言：隨著科學技術的日益發展，許多現代化機械給施工生產帶來了極大的便利，使人們越來越多感覺到科學技術作為生產力給人類的生存和發展創造了原動力，在現代的施工生產中，人們特別注重新技術、新材料、新工藝、新設備的采用，那么，“古老”的技術是否可以摒棄不用呢？回答是否定的。我公司在哈爾濱繞城高速公路西段k37+441.5公鐵立交橋建設中，因地制宜，在施工環境及施工工期對生產極為不利的條件下，采用挖孔樁施工技術，創造良好的社會效益和經濟效益，為公司贏得了信譽。 k37+441.5公鐵立交橋采用樁基礎，樁徑分別為1.2米，(樁長35米)和樁徑2.0米(樁長38米)兩種，地質條件為亞粘土。由于跨越的哈長鐵路此段為路塹，且處于相鄰標段施工便道及鄉間公路之間，故采用鉆孔樁施工較為困難，諸如泥漿池的設置地點無從考慮，就近挖設的話對鐵路及農田有一定危害性，就遠則對施工生產極為不利，而且業主要求承包一個月內完成30根鉆孔樁的施工任務。若采用鉆孔施工工藝施工肯定完不成任務（作業場地限制多臺鉆機，同時開鉆施工）。經過仔細研究、檢算，我們提出了鉆孔改挖孔的方案，經業主及監理部門批準后，我們采用了挖孔樁施工的方案，化不利為有利，經過21天的緊張施工完成了全部樁基基礎，提前完成了任務，經黑龍江省工程質量監督站檢測，樁基質量全部達到A級標準。 一、施工方法及程序 1.1、特點及適用范圍 挖孔灌注樁基礎，是用人工挖豎井的方法，挖出樁孔放入鋼筋籠，灌注混凝土而成樁，然后在樁頂上灌注承臺混凝土或墩柱混凝土作成樁基礎。 挖孔樁的優點在于易于施工，不受地形與機具設備的限制，土法上馬也能快速形成生產施工能力，特別是大孔徑樁基礎，其施工方法更顯優越。樁基底處理較為容易，質量能得到保證，另外在挖孔過程中，能夠清楚的了解地抽變化情況，驗證設計的科學性、準確性，做到發現問題及時解決。特別適用于粘土或砂粘土地層施工。 挖孔樁存在的缺點和局限性為：當地下水豐富或水位高的地層，流砂層很厚及淤泥質粘土層等，不宜采用挖孔樁施工。當樁孔徑小于1.2米時，孔內作業條件差，挖孔過深（超過15米）時，孔內通風及防護安全極為重要。 1.2、主要施工程序 定位→挖孔→護壁（或視地質情況隨挖孔進度設置樁孔護壁）→孔內出土（出碴）→孔底清理→安設鋼筋籠→灌注樁身混凝土 二、施工準備 2.1、施工測量，根據橋位測量定出樁位，平整場地。開挖前，樁基周圍的一切不安全因素必須清除，平整場地要因地制宜，要在樁孔四周做好臨時防護措施及警示標志。 2.2、為防止雨水侵入樁孔，應在孔口上搭設防雨棚，防雨棚的高度大約2m左右，以利于人員作業，在孔口四周挖好排水溝，以利于排水，并注意出土道路的走向，棄土地點應離孔邊至少5m以外，出土達到一定數量或影響施工作業時，應組織人力機械進行及時清運。 2.3、根據需要和可能，采用人力絞車或電動卷揚機提升設備，安裝提升設備時，首先要考慮到作業情況，即對施工作業是否方便靈活，機具是否拆裝容易，還應注意到吊斗容量與起重能力的適應，起重安全系數應大于3。掛鉤要求牢固，摘掛容易又有保護措施，人員上下應系安全繩。 三、樁孔開挖 3.1、挖孔的順序視土質及樁孔布置形式而定，由于粘土及砂粘土土質緊密，不易產生坍孔，同墩臺位的樁孔可同時開挖，相鄰兩間隔不得小于1.5米，否則易由于支承力不足而產生坍孔。有承臺的挖孔樁，灌注樁身混凝土后，再進行承臺施工。 3.2、在挖孔過程中隨時觀察土質變化情況每進尺1.0米，采用“孔規”測量樁壁，以保證樁徑，采用垂球垂中，測量中心，保證樁孔垂直，挖孔的中線誤差不得大于孔深的0.5%。截面尺寸必須滿足設計要求，孔口平面與設計樁位偏差不得大于5cm，孔壁不必修成光面，以增加樁壁磨擦力。如孔內或孔底地質情況與設計資料有較大出入時，應及時通知有關方面，挖孔至設計高程后，應進行孔底處理，做到平整，無松渣、污泥等軟層。 3.3、挖孔時組織分兩班人員白天作業，1.2m樁徑4人一班，2.0m樁徑8人一班?？變韧谘b2—4人，起吊出碴2-4人，以平均數計兩班計，12小時工作計，1.2米樁徑每天進尺5米，2m樁徑進尺2.6m，挖孔進度與孔徑大小，地質情況，吊裝設備等有很大關系，但一般來說孔徑1.2米—1.5米，亞粘土質的孔較為便于作業。 四、孔壁支護 4.1、為防止塌方，保證人員操作安全，大直徑人工挖孔樁大多采取分段挖土，分段護壁的方法施工。挖孔施工中應選擇合適的孔壁支護類型，一般可安裝木框架、竹籬、柳條、荊笆，預制混凝土井圈或鋼井圈支護，也可采用現澆或噴射混凝土護壁。磨擦樁的非永久性支護，也可采用現澆或噴射混凝土護壁。磨擦樁的非永久性支護，不得用于磨擦樁。 4.2、實際上若是土質密實無灌、滲水，開挖后短期內不會出現坍孔（10天）的樁孔不需支護，具有強度高，安全性好的特點。但以混凝土壁作為樁身的一部分時，只能用于樁身截面不出現拉力的樁（磨擦樁和柱樁），其混凝土強度不得低于樁身混凝土設計強度。 4.3、孔壁支護的護壁厚度應通過計算確定。分段現澆混凝土護壁厚度，一般取受力最大處，即地下是深段護壁所承受的土壓力及地下水的側壓力。 4.4、由計算確定護壁厚度，設護壁混凝土厚度為t，則可按下式計算： t≤KN/fc或t≥KPD/2fc 其中當挖孔無地下水時 P=γHtg2（45°－φ/2） 當挖孔有地下水時， P=γhtg2（45°－φ/2）+（γ+γw）（H－h） tg2（45°－φ/2）+（H－h）γW 其符合含義：P—土和地下水對護壁的最大側壓力（N/m2） N—作用在護壁截面上的壓力（N/m），N=PD/2 γ—土的重度（KN/m3） γW—水的容重（KN/m3） H—挖孔護壁深度（m） h—地面至地下水位深度（m） D—挖孔樁直徑（m） Fc—混凝土的軸心抗壓強度設計值（N/mm2） K—安全系數，取1.65。 五、注意事項 5.1、挖孔時，應注意施工安全，挖孔工人必須配有安全帽、安全繩，必要時應搭設掩體。提取土碴的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等機具，必須經常檢查。井口周圍應高出地面20—30cm，以防止土、石、雜物滾入孔內傷人。挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋。挖孔時，還應經常檢查孔內的二氧化碳含量，如超過0.3%或孔深超過10米時，應采用機械通風。 5.2、孔內應采取照明措施?？變日彰鲬?6V以下的低電壓，在潮濕和滲水地區，使用防水燈頭和防護燈罩。 5.3、建立和健全規章制度，建立交接班制，上下班之間交清施工中存在的問題及注意事項；建立呼應制，挖孔過程中井孔上隨時響應，以防下面發生意外，上面不知道。建立通風后方可下孔內作業制，通風后用蠟燭或小動物（小狗或兔等）放至孔底，數分種后取出，觀察有無異?，F象。 5.4、人在井下勞動時，每分鐘需吸入氧和呼出二氧化碳約為1.2dm3。挖孔深度達10米時，孔底空氣自然流動的條件變壞，此時主要靠裝土容器上下時，帶動孔內空氣流動，這樣孔底的二氧化碳的含量逐漸積累，當達到3%時，就會引起人的呼吸紊亂、頭痛、嘔吐等癥，所以在挖孔過程中必須加強通風。 六、灌注樁身 6.1、開挖樁孔達到設計標高后，要進行終孔檢查，合格后放鋼筋籠，經檢查無誤，各項指標達到設計標準后，即可灌注混凝土。 6.2、挖孔灌注樁應盡量爭取在空氣中灌注混凝土，這樣灌注情況可目視檢查，混凝土質量易于保證，孔壁支護易于逐層拆除。 6.3、灌注樁身混凝土，在干燥無水或少量滲水時，可用一般灌注方法施工，灌注混凝土使用串筒導管，避免分散落下發生離析，影響樁身強度。混凝土坍落度宜為7cm左右，其自由墜落搗實，當底部距標高3m左右時應開始用振搗器振搗，直至達到標高，達到后，應即時將表面已離析的混合物和水泥漿清除干凈。 6.4、若樁孔內地層滲水量大，可在孔內灌水，至少與地下水位相平，然后采用水中混凝土灌注法施工。 七、工程實例分析 7.1、哈爾濱城高速公路西段k37+441.5公鐵立交橋施工由于受場地限制，采用挖孔施工可減少土地費用并避免不必要的施工程序，同鉆孔樁施工相比，可節約15%左右的費用。 7.2、k37+441.5公鐵立交橋的施工工期，得到了有效控制，同鉆孔樁相比提前工期10天，由于挖孔樁受地質條件的限制很少采用，而哈爾濱繞城高速公路西段k37+441.5公鐵立交橋的亞粘土質為挖孔樁施工提供了有利條件，通過工程實踐，我們可這樣認定，一切施工方法都不是一成不變的，只要工藝可行，方法可靠，效益可觀，安全可保，我們就可以運用到工程實踐中來。 |
