人工挖孔樁施工技術(shù)總結(jié)

吳曉宇

1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備包括技術(shù)準(zhǔn)備和物資準(zhǔn)備，在挖孔前，首先要做好“三通一平”，以供人員、設(shè)備和材料能及時進(jìn)場。

1.1 物資準(zhǔn)備方面

做好砂石骨料、水泥以及炸藥雷管的儲備工作，物資人員及時清點現(xiàn)場材料，保證材料的供應(yīng)。

1.2 技術(shù)準(zhǔn)備

測量工程師復(fù)核業(yè)主和監(jiān)理工程師提供的水準(zhǔn)點，在確定準(zhǔn)確無誤后，準(zhǔn)確放出每根樁基的中心點。施工前，清除坡面危石浮土，并做好必要的防護(hù)，鏟除松軟的土層，用平板夯夯實。施測樁位十字線，定出樁孔準(zhǔn)確位置;設(shè)置護(hù)樁并經(jīng)常檢驗校核。

2 挖掘方法

在開挖第1節(jié)井筒后，為防止孔口坍塌，在孔口澆筑混凝土護(hù)筒，護(hù)筒厚15 cm，頂面高出地面30 cm，埋入地面以下1 m～1.5 m。孔口四周挖排水溝，做好排水系統(tǒng);及時排除地表水，雨季施工時，孔口搭設(shè)防雨棚。

根據(jù)孔內(nèi)水量大小和工期的要求，看組織幾班連續(xù)作業(yè)。為防止支護(hù)不及時造成孔壁坍塌，每班必須完成挖孔及護(hù)壁混凝土支護(hù)才能交接班，而不以時間作為交接班控制。每開挖1 m即施作護(hù)壁混凝土。

2.1 挖掘程序

挖掘程序視土層性質(zhì)及樁孔布置而定。如果現(xiàn)場土層緊密、地下水量不大時，一個墩的兩個樁可同時開挖，便于縮短工期，滲水量較大的一孔超前開挖、集中抽水，以降低另一孔水位。土層松軟、地下水位較大者，兩孔先后開挖，必要時等一孔開挖完并灌注樁身混凝土后，再進(jìn)行另一孔的開挖，避免孔間間隔層太薄而造成坍塌。挖掘工藝見圖1。

圖1 挖孔灌注樁施工工藝框圖

2.2 挖掘的一般工藝要求

1)挖掘時，不必將孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加樁的摩阻力。2)在挖孔過程中，經(jīng)常檢查樁孔尺寸和平面位置:樁位誤差不得大于50 mm，傾斜度不超過0.5%，孔徑與孔深必須符合設(shè)計要求。3)挖孔時如有水滲入，及時灌注護(hù)壁混凝土，防止水在孔壁浸淌造成坍孔?？變?nèi)積水用潛水泵排出。4)樁孔挖掘及支撐護(hù)壁混凝土兩道工序連續(xù)作業(yè)，中間不作停頓，以防坍孔。

3 孔內(nèi)爆破施工

為保證施工安全，孔內(nèi)爆破要注意以下事項:

1)一律采用電雷管起爆，不采用導(dǎo)火索起爆。2)必須打眼放炮，嚴(yán)禁采用裸露藥包法。位于軟巖中的炮眼深度不超過0.8 m，硬巖中的炮眼深度不超過0.5 m。按巖層斷面方向確定炮眼數(shù)目、位置和斜插方向，中間一組集中掏心，四周斜插挖邊。3)爆破開挖時，嚴(yán)格控制裝藥量，以松動爆破為主。中間掏心炮眼裝藥量為1/2節(jié)，邊眼裝藥量控制在1/3節(jié)～1/4節(jié)。無水時選擇硝銨炸藥，有水時采用乳化炸藥。4)臨近炮眼的護(hù)壁混凝土需加以防護(hù)，或炮眼用炮被覆蓋，防止護(hù)壁混凝土被炸壞而造成坍孔。5)孔內(nèi)爆破后迅速排煙，用高壓風(fēng)管或電動鼓風(fēng)機進(jìn)行孔底吹風(fēng)。當(dāng)孔深大于12 m時，每次放炮并排煙后立即測定有害氣體濃度，滿足安全規(guī)定時，作業(yè)人員方可下孔繼續(xù)施工。

4 護(hù)壁混凝土施工

采用等厚度混凝土護(hù)壁，厚度15 cm，強度和樁基同標(biāo)號混凝土，每節(jié)灌注1 m，兩節(jié)護(hù)壁之間留20 cm～30 cm空隙，以便灌注施工。為加速混凝土凝結(jié)，可摻入速凝劑。模板采用鋼模板，表面不需要光滑平整，以利于與柱體混凝土的聯(lián)結(jié)。模板高1 m，分兩塊拼裝，模板間用U形卡連接，上下設(shè)兩道6號槽鋼圈頂緊，鋼圈由兩半圓圈組成，用螺栓連接，不另設(shè)支承，以便澆筑混凝土和下節(jié)挖土操作。

5 排水

在挖孔樁成孔的施工過程中，排水工作至關(guān)重要。

5.1 一般性排水

除挖掘順序述及的有關(guān)排水要求外，還要注意下列事項:

1)除在地表墩臺位置四周挖截水溝外，要對從孔內(nèi)排出孔外的水妥善引流遠(yuǎn)離樁孔。2)孔內(nèi)滲水量不大時，可用鐵皮桶盛水，人工提引排走，滲水量較大時，可用小水泵排走。孔深小于水泵吸程時，水泵可設(shè)在孔外;倘若孔深大于水泵吸程，須將水泵吊入孔內(nèi)抽水。

5.2 挖孔遇到潛水層承壓水的處理

挖孔時如遇到涌水量較大(90 m3/h以內(nèi))的潛水層承壓水(水頭9 m，壓力90 kPa)，可采用水泥砂漿壓灌卵石環(huán)圈將潛水層進(jìn)行封閉處理，效果較好。

1)首先用水泵將井孔內(nèi)水排盡;然后把潛水面沿孔壁周邊完全開挖出來;再將孔壁設(shè)計半徑外面開挖環(huán)形槽。

2)在孔底干鋪20 cm厚卵石層，其上安設(shè)5 mm厚、高度稍大于潛水層的鋼板圈，其內(nèi)徑等于樁徑。在鋼板圈內(nèi)卵石層上設(shè)置兩根直徑25 mm的壓漿鋼管，其中一根作為(當(dāng)另一根堵塞時)備用。壓漿管埋入混凝土頂蓋處焊一鋼板，以利定位及防止壓入的水泥漿沿管壁上流。

3)鋼板隔離圈與孔壁之間填充卵石，其孔隙率要求在40%左右。

4)為了省工、省料，便于繼續(xù)開挖，在隔離圈內(nèi)填充裝泥麻包(草包)，要求填塞密實，減少孔隙。

5)灌注水下混凝土頂蓋，強度等級C10，厚50 cm。

6)壓漿:同一壓漿管按材料分的給進(jìn)程序為:先壓泥漿，將鋼板圈內(nèi)的空隙用泥漿填充，以節(jié)省水泥;次壓水泥漿，因其流動性好，裂縫很小亦可壓漿;最后壓進(jìn)水泥漿，其配合質(zhì)量比為1∶1。砂漿中可摻入合適的早強劑，各種壓漿均以稠度來控制。稠度用砂漿流動度測定器來測定，以s表示。泥漿稠度要求2 s～6 s，稠水泥漿或水泥砂漿稠度要求2 s～10 s。壓漿機具可用灰漿泵，壓力 0.3 MPa～0.4 MPa即可。

7)封閉完成繼續(xù)開挖:封閉完成48 h以后可將水抽盡，水位不上升，即可用風(fēng)鎬將混凝土頂蓋鑿去孔徑范圍之內(nèi)的部分，并吊出裝泥麻包，拆除鋼板圈，繼續(xù)進(jìn)行挖孔工作。

6 終孔檢查處理

挖孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，進(jìn)行孔底處理。清除孔底松渣、污泥及沉淀等軟層，基樁嵌入基巖深度不小于3.5 m，平整樁基底面，檢查樁基承載力，保證樁基承載力不小于1.5 MPa。開挖過程要經(jīng)常檢查了解地質(zhì)情況，如果與設(shè)計資料不符，及時提出變更設(shè)計。若基底出現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象(如溶洞、薄層泥巖、不規(guī)則的淤泥分布等)，采取如下措施:

1)當(dāng)樁底出現(xiàn)溶洞、溝槽時，處理辦法是清除全部泥土，清洗干凈后以C30的混凝土填滿，使混凝土彈性模量盡量與基巖相等或接近。

2)當(dāng)樁底出現(xiàn)石芽時，將石芽鑿平，表面段大于樁基截面積，且鑿入整體基巖50 cm。

3)如樁底存在洞穴時，要清除全部泥土，洞底修鑿平整，清洗干凈整個洞穴部位，設(shè)計樁孔范圍外部位以漿砌片石回填。

4)用鉆桿探測樁底下巖層情況，如發(fā)現(xiàn)下部存在洞穴，將洞頂板鑿開，清除洞穴內(nèi)的泥土雜物，全部用C30混凝土填滿。

7 質(zhì)量保證措施

7.1 護(hù)壁質(zhì)量的保證

1)嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量。水泥等原材料必須有出廠合格證，進(jìn)場還要按要求進(jìn)行復(fù)檢，合格后方可使用。砂石骨料和水在進(jìn)場也要按要求對料源進(jìn)行檢測，合格后方可組織進(jìn)場。不合格的原材料堅決不予使用。

2)嚴(yán)格控制拌和質(zhì)量。嚴(yán)格按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的配合比計量進(jìn)料拌和，下料順序、拌和時間、拌和方法合乎要求，并經(jīng)常檢查稱量系統(tǒng)和拌和機運行情況是否正常，混凝土的和易性是否符合要求，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保混凝土拌和質(zhì)量。

3)嚴(yán)格控制模板的安裝質(zhì)量。要先用無變形的模板，安裝過程使用儀器進(jìn)行校正，控制模板的安裝誤差在允許范圍內(nèi)。保持模板具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，能夠抵抗施工過程可能產(chǎn)生的荷載而不變形、移位和傾覆。施工過程還要派專人對模板進(jìn)行維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題，及時加固。

7.2 挖孔過程中的質(zhì)量保證

每挖1節(jié)后，根據(jù)護(hù)樁用尺量孔徑、用吊線垂量孔的垂直度，為保證護(hù)壁質(zhì)量，不能欠挖。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下:樁位:群樁不大于100 mm(排架樁≤50 mm);孔深不小于設(shè)計值;孔徑不小于設(shè)計值(用探孔器檢查)，孔的傾斜度為0.5%樁長，且不大于200 mm。

[1]劉 平.人工挖孔樁工程實踐經(jīng)驗簡介[J］.山西建筑，2009，35(10):82-83.