人工挖孔灌注樁在某高速公路工程的應(yīng)用實(shí)踐

姜東利

摘要:結(jié)合工程實(shí)踐,從人工挖孔灌注樁的特點(diǎn),分析人工挖孔灌注樁的適用條件,闡述人工挖孔灌注樁施工工藝、質(zhì)量安全控制要點(diǎn)、常見問題的預(yù)防與處理等。

Abstract: The thesis combines the practical cases with the characteristics of the digging-hole piles by hand, illustrating the applicable conditions of the method. The technology, safety control, the prevention and solution of the frequent questions are also illustrated.

關(guān)鍵詞:人工挖孔;高速公路;應(yīng)用

Key words: digging-hole piles by hand; highway; application

中圖分類號:U41文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0237-01

人工挖孔是一種通過人工開挖而形成井筒的灌注樁成孔工藝,具有機(jī)具設(shè)備簡單,施工操作方便,占用場地小,施工質(zhì)量可靠,可全面展開施工,縮短工期,造價低等優(yōu)點(diǎn),適用于少水且較密實(shí)的土質(zhì)或巖石地層,因此,在橋梁工程中得到廣泛運(yùn)用。筆者就某高速公路工程的橋梁樁基施工談?wù)勍谌斯ね诳讟痘诠こ虒?shí)踐中的應(yīng)用。

1工程概況

大連地區(qū)某高速公路路基工程二合同段全長13.65公里,共有橋涵構(gòu)造物45座,開工時間2009年9月份,工期12個月。根據(jù)大連地區(qū)的氣候特點(diǎn)11月份至次年3月份為冬期施工,加之受征地動遷等因素的影響,工期特別緊張,要按期完成施工任務(wù)必須保證在2009年12月底前完成樁基工程。

全標(biāo)段共有樁基623根,樁徑1.1-1.7m,樁長12-20m。地質(zhì)鉆探資料顯示,地質(zhì)條件為粉質(zhì)粘土、角礪、粉砂巖,樁位設(shè)計深度內(nèi)大部分無水,大部分為次堅巖、堅巖。

2對人工挖孔成孔方式的選擇

(1)本項(xiàng)目樁基礎(chǔ)樁徑為1.1-1.7m,樁長12-20m,地質(zhì)條件大部分為次堅巖、堅巖,不適合旋挖鉆、回旋鉆施工。且無地下水,從樁徑、樁長、地質(zhì)條件角度考慮適合采用人工挖孔方式。(2)本項(xiàng)目工期特別緊張,若采用沖擊鉆成孔,需要同時投入鉆機(jī)太多,人工挖孔可多樁同時進(jìn)行的特點(diǎn)能夠保證既節(jié)省設(shè)備投資又加快施工進(jìn)度,保證工期。(3)本項(xiàng)目橋涵構(gòu)造物多為中小橋、通道,施工地點(diǎn)比較分散,無就近接入電源,只能采用自發(fā)電。水源、黃土缺乏,巖層多為次堅巖、堅巖,導(dǎo)致采用沖擊鉆成孔成本較人工挖孔更高。(4)人工挖孔可以控制擴(kuò)孔率在6%以內(nèi),而沖擊鉆成孔只能保證擴(kuò)孔率在15%以內(nèi)。從而節(jié)省混凝土,降低工程造價。

以上從工程本身特點(diǎn)、施工條件,工程造價方面考慮,選擇人工挖孔可以更好的保證工期、確保工程質(zhì)量、創(chuàng)造更大的利潤。

3施工工藝

(1)測量控制。樁位軸線采取在地面設(shè)十字控制網(wǎng)、基準(zhǔn)點(diǎn)。用十字線將中心樁點(diǎn)引出護(hù)壁外80cm,用水泥砂漿打水泥釘固定,并做好保護(hù)工作。(2)鎖孔口。開挖第一節(jié)樁孔土方后,為防止樁孔壁坍方,確保安全施工,成孔應(yīng)設(shè)置鎖口井圈,并放附加鋼筋,鎖口應(yīng)高出地面20cm以上,便于擋水。(3)檢查樁位(中心)軸線。每節(jié)樁孔護(hù)壁做好后,必須將樁位十字軸線和標(biāo)高測設(shè)在護(hù)壁的上口,然后用十字線對中,吊線墜向井底投設(shè),以半徑尺桿檢查孔壁的垂直平整度,隨之進(jìn)行修整,保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計要求。(4)安裝施工機(jī)具。第一節(jié)樁孔成孔以后,即著手在樁孔上口架設(shè)垂直運(yùn)輸支架。支架本工程采到鋼管吊架形式,要求搭設(shè)穩(wěn)定、牢固。(5)逐層往下循環(huán)作業(yè)。①采取分段開挖,每段高度決定于孔壁自穩(wěn)狀態(tài)的能力,以1.0-1.5m為一施工段,特殊地段0.6-0.8m,遇極硬巖時,進(jìn)行針對性爆破設(shè)計。開挖面積的范圍為設(shè)計樁徑加護(hù)壁厚度。在地下水位以下施工時,要及時用吊桶將泥水吊出。樁孔挖至規(guī)定的深度后,檢查樁孔的直徑及井壁垂直平整度,并修整孔壁。②護(hù)壁模板采用兩塊半圓形5mm厚鋼板通過螺栓連接而成,為一上大下小的楔形圓環(huán)模板。模板高度取決于開挖時施工段的高度,一般為1m。對于模板加固,可以采用ф25的螺紋鋼筋焊成的鋼支撐架進(jìn)行加固。③護(hù)壁砼要振搗密實(shí),可加早強(qiáng)劑早強(qiáng),嚴(yán)禁用插入振動器振搗,以免影響模外的土體穩(wěn)定。護(hù)壁砼強(qiáng)度等級為C20,厚度為20cm,鋼筋插入下層護(hù)壁內(nèi),使上下護(hù)壁有鋼筋拉結(jié)。④逐層往下循環(huán)作業(yè),將樁孔挖至設(shè)計深度,清除虛土或虛碴,樁底應(yīng)支承在設(shè)計所規(guī)定的持力層上。(6)檢查驗(yàn)收:成孔以后必須對樁身直徑、孔底標(biāo)高、樁位中線、井壁垂直、虛土厚度進(jìn)行全面測定。做好施工記錄,進(jìn)行隱蔽工程報驗(yàn)程序。(7)吊放鋼筋籠:鋼筋籠放入前應(yīng)先綁好砂漿墊塊,吊放鋼筋籠時,要對準(zhǔn)孔位,直吊扶穩(wěn)、緩慢下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計位置時,應(yīng)立即固定。(8)澆筑樁身混凝土:樁身混凝土用溜槽加串筒向樁孔內(nèi)澆筑混凝土?；炷恋穆洳畲笥?m,樁孔深度超過12m時,宜采用混凝土導(dǎo)管澆筑。

4挖孔安全保證措施

(1)挖出的土方必須及時運(yùn)走,井孔口周邊1m范圍內(nèi),禁止堆放土石方,未澆注的樁3m范圍內(nèi)嚴(yán)禁過重車。(2)井孔周邊必須設(shè)置安全防護(hù)圍欄,高度不低于1.2m,正在開挖的樁孔停止作業(yè)或已挖好的成孔,必須設(shè)置牢固的安全活動蓋板。(3)當(dāng)孔深大于10m以上時,應(yīng)向孔下通風(fēng),加強(qiáng)空氣對流,必要時輸送氧氣,防止有毒氣體危害。(4)孔內(nèi)實(shí)施爆破時,嚴(yán)格按照設(shè)計布眼及控制藥量。劃定安全距離,設(shè)置警戒哨,閃電雷鳴時禁止裝藥、接線,施工操作時嚴(yán)格按安全操作規(guī)程辦事,爆破后向孔內(nèi)強(qiáng)制輸送清潔空氣排除有害氣體,待有害氣體排完后方可下井。(5)當(dāng)相鄰孔樁在澆灌樁芯砼時,原則上要停止掘進(jìn),以防豎井在較大側(cè)壓力下土體失去穩(wěn)定而坍塌。

5挖孔施工常見問題的預(yù)防與處理

(1)垂直偏差過大。由于開挖過程未按要求每節(jié)核驗(yàn)垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每挖完一節(jié),必須根據(jù)樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順直。(2)孔壁坍塌及流砂事故。在開挖過程中,如遇到特別松軟的土層,流動性淤泥或流砂時,為防止土壁坍落及流砂,可減少每節(jié)護(hù)壁的高度(可取300-500mm)、加強(qiáng)配筋、增加護(hù)壁厚度等措施。待穿過松軟土層和流砂層后,再按一般的方法邊挖邊灌注砼護(hù)壁,繼續(xù)開挖樁孔。當(dāng)采用上述方法仍無法施工時,訊速用土回填樁孔到能控制坍孔為止,并用高150-200mm孔徑略小于砼護(hù)壁內(nèi)徑的鋼護(hù)筒,用小型千斤頂將鋼護(hù)筒壓入土中阻擋流砂或淤泥,壓入一段開挖一段,直至穿過流砂層50-100cm。

6結(jié)束語

人工挖孔樁雖然存在井下作業(yè)條件差,環(huán)境惡劣,勞動強(qiáng)度大等缺點(diǎn),但操作簡單、施工速度快、工程成本低的優(yōu)點(diǎn)使這種工藝在工程建設(shè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本項(xiàng)目因采用人工挖孔灌注樁的施工工藝,在工期特別緊張的情況下,既按期完成了施工任務(wù)又降低了工程成本、保證了工程質(zhì)量,取得了理想的效果。

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