人工挖孔樁技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

周建祥 馬小軍

人工挖孔樁的缺點是挖孔中勞動強(qiáng)度較大，單樁施工速度較慢，尤其是安全性較差。所以人工挖孔樁施工中安全措施非常重要，施工單位必須高度重視。

1 施工準(zhǔn)備

人工成孔樁孔，井壁支護(hù)要根據(jù)該地區(qū)的土質(zhì)特點、地下水分布情況，編制切實可行的施工方案，進(jìn)行井壁支護(hù)的計算和設(shè)計。開挖前場地完成三通一平。地上、地下的電纜、管線、舊建筑物、設(shè)備基礎(chǔ)等障礙物均已排除處理完畢。各項臨時設(shè)施，如照明、動力、通風(fēng)、安全設(shè)施準(zhǔn)備就緒。必須認(rèn)真研究設(shè)計圖紙，熟悉場地的地下土質(zhì)、水文地質(zhì)資料?？辞鍢痘刭|(zhì)條件。符合人工挖孔樁條件一般為：地質(zhì)情況良好，無流沙、無豐富地下水，樁長不宜大于20米，孔徑不小于1.2米。按基礎(chǔ)平面圖，設(shè)置樁位軸線、定位點：樁孔四周撒灰線。測定高程水準(zhǔn)點。放線工序完成后，辦理預(yù)檢手續(xù)。按設(shè)計要求分段制作好鋼筋籠。全面開挖之前，有選擇地先挖兩個試驗樁孔，分析土質(zhì)、水文等有關(guān)情況，以此修改原編施工方案。在地下水位比較高的區(qū)域，先降低地下水位至樁底以下0.5m左右。人工挖孔操作的安全至關(guān)重要，開挖前對施工人員進(jìn)行全面的安全技術(shù)交底；操作前對吊具進(jìn)行安全可靠的檢查和試驗，確保施工安全。

2 人工挖孔樁的技術(shù)措施

做好事前控制工作，組織好各種原材料的進(jìn)場與驗收，進(jìn)行技術(shù)交底，制定相應(yīng)的施工工序。開挖前清除現(xiàn)場雜物，整平夯實，精確放樣，四周距孔中心樁1米處設(shè)4個保護(hù)樁，十字對稱布置。在井口護(hù)壁施工結(jié)束后，將樁中心標(biāo)注在井口護(hù)壁上。

垂直起重設(shè)備要架立牢固，應(yīng)能承受一定的沖力不致翻倒，垂直起重設(shè)備必須經(jīng)檢驗合格后方可投入使用。

同排樁基開挖時，采用間隔挖孔，群樁開挖時，應(yīng)采用梅花形開挖，以避免開挖過程中對相鄰樁基護(hù)壁影響。

挖孔時，采用每進(jìn)尺進(jìn)行一次砼護(hù)壁，砼護(hù)壁標(biāo)號應(yīng)不小于C25。護(hù)壁模板宜采用定型二半圓合一的喇叭形鋼模，護(hù)壁厚度在12-20cm，采用集中拌和，鋼棒搗實，護(hù)壁后每節(jié)上孔徑按設(shè)計樁徑下口孔徑大于設(shè)計樁徑16cm。

每一節(jié)開挖前，在孔口恢復(fù)中心樁后，用吊錘放樣該節(jié)孔中心位置，以防出現(xiàn)樁心偏位。粘土層采用鎬挖鍬鏟，硬土層及強(qiáng)風(fēng)化巖層采用風(fēng)鎬破碎。

挖孔至10m以下時，采用鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)，使孔內(nèi)保持新鮮空氣。下孔前，必須對樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測，發(fā)現(xiàn)有害氣體含量超過允許值時，應(yīng)將有害氣體清除至化學(xué)毒物最低允許濃度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，并采用足夠的安全衛(wèi)生防范措施。

當(dāng)孔內(nèi)地下水較多時采用水泵及時排水。當(dāng)相距10米以內(nèi)的鄰樁正在澆灌混凝土或樁孔積水很深時，要考慮對正在挖孔樁的危險影響，隨時加強(qiáng)對土壁涌水情況的觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時采取處理措施。

挖至設(shè)計樁底標(biāo)高后，采用探孔器測驗孔垂直度和孔深。

在人工挖孔樁過程中施工要點為：護(hù)壁砼配合比、孔口放樣、每節(jié)中心位置以及孔深測量。要求施工中及時記錄每節(jié)施工土質(zhì)、滲水量、中心偏位、起始深度等。

3 人工挖孔樁安全保證措施

施工中要清楚人工挖孔樁的安全至關(guān)重大，嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求配備有效的安全保證措施。注重技術(shù)管理，加強(qiáng)監(jiān)督、檢查與指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，不留后患。人工挖孔樁安全措施包括以下方面：

挖出的土方必須及時運走，井孔口周邊1m范圍內(nèi)，禁止堆放土石方，且堆土高度不應(yīng)大于0.8m。

井口周邊必須用砼澆筑成井圈且高度要高出地面不少于20cm，以防水和雜物等進(jìn)入井內(nèi)，挖孔樁作業(yè)面周邊必須設(shè)置安全防護(hù)圍欄，高度不低于1.0m，正在開挖的樁孔停止作業(yè)時或已挖好的成孔必須設(shè)置牢固的蓋孔板，且周圍應(yīng)設(shè)立“非工作人員禁止入內(nèi)”等警示牌。

現(xiàn)場施工人員必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時，孔上必須有人監(jiān)督防護(hù)，井孔周邊作業(yè)人員、監(jiān)護(hù)人員，嚴(yán)禁穿拖鞋、赤腳、酒后上崗作業(yè)。

孔深挖至超過挖孔人身高時，在樁孔口或孔內(nèi)裝設(shè)靠周壁略低的半圓防護(hù)板（網(wǎng)），并隨著孔深增加而往作業(yè)面下引，吊渣桶上下時，孔下作業(yè)人員應(yīng)避于護(hù)板（網(wǎng)）下。

井孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急時使用的安全繩和軟爬梯。井內(nèi)人員必須乘專用吊籠上下，不得乘坐吊桶或腳踩護(hù)壁上下井孔。聽從指揮，密切配合，嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行施工。井孔內(nèi)外設(shè)置對講機(jī)或低壓電鈴，便于上下聯(lián)系，確保通訊暢通。根據(jù)土質(zhì)情況，一般情況每開挖一次護(hù)壁一次，遇地下水豐富或易塌地層（如砂層、軟土層宜0.3-0.5m護(hù)壁，嚴(yán)禁只挖不護(hù)壁。）井底照明須用低壓電源，防水帶罩的安全燈具或安全礦燈。

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。操作時上下人員輪換作業(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。

當(dāng)?shù)叵滤坎淮髸r，隨挖隨將泥水用吊桶運出，地下滲水量較大時，吊桶滿足不了排水，先在樁孔底挖集水坑，用高揚(yáng)程水泵抽水。作業(yè)人員必須離開井孔，嚴(yán)禁人機(jī)同坑作業(yè)。隨時觀察井壁變化，遇到險情，全部人員應(yīng)立即撤離井孔。

施工現(xiàn)場電源線路，必須按“三相五線”制，TV-S系統(tǒng)要求布置，并按“三級配電”“二級漏電分級”分段保護(hù)。各孔井用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多孔和一閘多用。必須一機(jī)一閘一箱進(jìn)行敷設(shè)。孔上電線、電纜必須架空。

電箱一律采用鐵質(zhì)電箱，電箱應(yīng)有嚴(yán)密的防雨措施，安裝位置合適，安裝牢固，進(jìn)出線整齊，拉線牢固，熔絲不得用金屬代替，箱內(nèi)不得放其他物品。

現(xiàn)場電源線路及電器設(shè)備，由持證電工負(fù)責(zé)安裝維護(hù)，經(jīng)驗收合格后，方準(zhǔn)投入使用。施工現(xiàn)場設(shè)備的傳動部位，必須裝設(shè)防護(hù)罩。

垂直起重設(shè)備必須經(jīng)常性檢修維護(hù)，保證機(jī)件能夠運轉(zhuǎn)正常，操作靈活，按鈕開關(guān)、減速器、鋼絲繩、繩卡、吊鉤、吊桶、吊籠等不得帶病作業(yè)。

孔樁開挖應(yīng)交叉進(jìn)行，正在開挖或已成孔而尚未澆灌砼的樁孔其10米半徑范圍內(nèi)不得同時開挖其它樁孔。

為了預(yù)防有害氣體中毒和孔井內(nèi)缺氧，每天作業(yè)前必須先檢測或放鳥等方法測試，如不符合要求應(yīng)先通風(fēng)充氧，符合要求方準(zhǔn)作業(yè)。

4 人工挖孔樁砼灌注方法選用

人工挖孔樁鋼筋籠制作及就位與鉆孔樁基本相同，施工要點同鉆孔樁施工類似。人工挖孔樁砼灌注一般有兩種方法即普通砼和水下砼，施工中可根據(jù)孔深、孔壁滲水量及施工設(shè)備配套情況決定。采用普通砼配合比施工時，要求配合導(dǎo)管每延米采用人工振搗，其優(yōu)點是質(zhì)量容易控制，但砼施工時間過長，輔助施工人員較多等。采用水下砼其優(yōu)點是砼施工連續(xù)，但必須使用導(dǎo)管配合大型漏斗等輔助設(shè)備。施工要點：根據(jù)現(xiàn)場條件確定砼施工配合比。砼施工前檢查各項配套設(shè)備、機(jī)械性能及匹配性。保證砼的和易性及澆筑的連續(xù)作業(yè)。計算確定砼用量，并通過吊錘復(fù)測保證砼樁基有效長度。

上述兩種方法樁基的小應(yīng)變檢測完整性均滿足要求，通過實踐證明，筆者認(rèn)為對于樁長大于10m的樁基采用水下砼灌為宜，因為采用普通砼施工時，每次人工振搗時間間隔過長，且安全難以保證。

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社.1990年.

[2]樁基礎(chǔ)施工手冊[S].中國建筑工業(yè)出版社，2003年.

[3]劉金.人工挖孔樁施工中幾個問題的處理[J].2006.10.