挖孔樁施工技術(shù)

陳風(fēng)玲

(中鐵二十局集團(tuán)第六工程有限公司，陜西 西安 710000)

1 概述

廣東省梅大高速公路在梅縣境內(nèi)經(jīng)過丘陵脊線明顯，多呈北東或北西展布，丘陵地形切割深，谷地狹小，地勢陡峻。多為丘陵和高丘陵，呈脈狀延續(xù)，多層地形明顯，峽谷不發(fā)育。大橋多分布在峽谷之中，部分橋梁樁基位于半山腰，施工機械很難到達(dá)施工地點，便道修筑工程量大，根據(jù)現(xiàn)場地形條件部分樁基采用挖孔樁施工。

2 施工工藝

2.1 施工程序

場地平整→測量定樁位→開挖樁孔→鉆爆設(shè)計→護(hù)壁施工→按每節(jié)護(hù)壁要求高度重復(fù)開挖、護(hù)壁施工直到設(shè)計樁底標(biāo)高→鋼筋籠制作、吊裝到位→樁基混凝土澆筑。

2.2 施工方法

2.2.1 測量放樣

根據(jù)施工設(shè)計圖及規(guī)范要求，我部對標(biāo)段范圍內(nèi)導(dǎo)線點進(jìn)行了全面復(fù)測。水準(zhǔn)點的復(fù)測工作嚴(yán)格按四等水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行，附合水準(zhǔn)路線的高程閉合差精度在規(guī)定范圍內(nèi)，滿足要求。導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點的加密工作已完成，并將大部分加密控制點布設(shè)在構(gòu)造物附近，以提高放樣精度。測量班按設(shè)計圖紙定出孔位，經(jīng)檢查無誤后，由施工隊埋設(shè)十字護(hù)樁，十字護(hù)樁必須用砂漿或混凝土進(jìn)行加固保護(hù)，以備開挖過程中對樁位進(jìn)行檢驗。

2.2.2 樁孔開挖

人工自上而下逐層用鎬、鍬進(jìn)行，挖土次序為先中間部分，后挖周邊。每挖深1.0 m為一節(jié)，每節(jié)開挖完成后盡快施工混凝土護(hù)壁。挖出的土方采用手推車運到指定的位置，嚴(yán)禁倒在孔邊，樁周邊1 m范圍內(nèi)不得堆土。挖孔時挖成直形:每節(jié)1 m，當(dāng)垂直度、孔徑檢查合格后，在孔底四周挖5 cm深的企口，以便與下一節(jié)很好連接。開挖風(fēng)化巖層時，采用風(fēng)鎬鑿巖挖掘，鑿巖時應(yīng)加大送風(fēng)量。當(dāng)遇弱風(fēng)化巖層和較硬基巖風(fēng)鎬難以作業(yè)時，采用爆破開挖。

孔內(nèi)爆破采用電雷管起爆?？變?nèi)爆破時，現(xiàn)場其他孔內(nèi)作業(yè)人員必須撤離，孔口應(yīng)加蓋。爆破完成后，打開孔蓋進(jìn)行通風(fēng)，約半小時后檢查孔內(nèi)是否有有害氣體，然后進(jìn)行挖孔出渣。

挖孔施工到設(shè)計標(biāo)高后，進(jìn)行清孔處理。必須做到孔底無松散渣土。對照地質(zhì)情況是否與設(shè)計地質(zhì)資料相符，否則報于監(jiān)理、設(shè)計單位溝通處理。

2.2.3 爆破設(shè)計

1)爆破參數(shù)。單位用藥量控制在4.0 kg/m3范圍內(nèi)，掏槽眼裝藥量為周邊眼、輔助眼的1.2倍～1.4倍，炮眼利用率按80%設(shè)計。

炮眼的布置和單孔裝藥量:本工程樁徑為1.6 m和1.8 m兩種，故鉆爆設(shè)計中炮眼數(shù)量均為一種，對單孔裝藥量及炮眼間距進(jìn)行分別設(shè)計，具體方法見圖1。

圖1 炮眼布置圖

a.掏槽眼:在樁中心設(shè)置1個，炮眼豎直，其余3個在第一圈均勻設(shè)置，并向樁中心傾斜70°～80°(與水平面夾角)鉆孔，形成上寬下窄的楔形結(jié)構(gòu)。中心炮眼深0.7 m，其余3個深1.0 m，單孔裝藥量樁徑為1.6 m的為400 g，樁徑1.8 m的為420 g。

b.輔助眼:設(shè)置3個，孔深0.9 m，豎直鉆孔，單孔裝藥量樁徑為1.6 m 的為290 g，樁徑1.8 m 的為305 g。

c.周邊眼:設(shè)置10個，孔深1.0 m，向外傾斜，以保證護(hù)壁開挖尺寸，單孔裝藥量樁徑為1.6 m的為280 g，樁徑為1.8 m的為300 g。

2)爆破器材的選擇。考慮到孔樁內(nèi)多有滲水，炸藥采用乳化炸藥，雷管采用電雷管。裝藥采用反向形式，裝藥長度的1/3處裝電雷管，裝藥后用炮泥堵住炮眼。

3)延時分段和爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。

a.起爆順序:掏槽眼→輔助眼→周邊眼。起爆時間間隔確定掏槽眼為2段，輔助眼為2段～4段，周邊眼為6段～8段。

b.雷管腳線的連接:孔內(nèi)所有電雷管采用大串聯(lián)連接，見圖2。起爆器采用電容式起爆器，網(wǎng)絡(luò)連接時，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電雷管必須是同廠家、同型號、同批號的電雷管。

圖2 起爆網(wǎng)絡(luò)連接圖

4)試爆。施工時根據(jù)巖層風(fēng)化強度和裂理發(fā)育程度以及現(xiàn)場實際施工情況進(jìn)行試爆，以檢查爆破效果。以便根據(jù)實際爆破情況對爆破參數(shù)及時調(diào)整，最終達(dá)到最好的爆破效果。

5)爆破施工。爆破時，孔口進(jìn)行覆蓋，所有施工人員必須撤離到安全警戒線以外，并設(shè)專人指揮爆破作業(yè)與施工，做好安全防護(hù)及警戒工作。

2.2.4 護(hù)壁施工

1)采用C25混凝土護(hù)壁，混凝土現(xiàn)場人工拌合、孔內(nèi)人工澆搗。護(hù)壁每節(jié)高度與開挖進(jìn)尺一致，挖孔及混凝土護(hù)壁兩道工序必須連續(xù)，不得中途停頓，防止塌孔。

2)護(hù)壁模板由4塊鋼模板組成，插口連接，支模要校正直徑及圓度，護(hù)壁孔圈中心線要與樁軸線重合。

3)采用外齒式混凝土護(hù)壁:護(hù)壁混凝土厚度上口15 cm，下口為7.5 cm，上下護(hù)壁間搭接50 mm，用 C25混凝土澆筑，見圖3。

圖3 挖孔樁護(hù)壁示意圖

4)第一節(jié)護(hù)壁兼作挖孔鎖口圈，高出周圍地面200 mm以上，以防地面水灌入孔內(nèi)，上口厚為180 mm，下口厚為120 mm。

5)護(hù)壁施工時根據(jù)地質(zhì)情況，當(dāng)?shù)刭|(zhì)比較軟弱，裂隙較大，地下水豐富時必須在護(hù)壁混凝土中設(shè)加強鋼筋網(wǎng):采用φ6鋼筋，間距10 cm布設(shè)。

6)護(hù)壁混凝土施工:護(hù)壁混凝土應(yīng)嚴(yán)格按配合比下料攪拌，坍落度控制在4 cm～7 cm為宜。為提高早期強度可適當(dāng)加入早強劑，混凝土澆筑時間為24 h，再進(jìn)行下一節(jié)施工。

7)護(hù)壁混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到一定強度后，便可拆除模板，通常拆模時間為24 h，再進(jìn)行下一節(jié)施工。

2.2.5 出渣

采用小型慢速卷揚機提升架配吊土桶出渣，手推車運至臨時場地后集中處理。為了安全，出渣桶裝渣的高度不得超過桶的上平面。

2.2.6 排水

開挖過程中，孔內(nèi)滲流量不大時，采用出渣桶出渣時一起將水排出，若滲流量較大，則用水泵排出。

2.2.7 通風(fēng)及照明

挖孔樁施工深度超過8 m時，必須采取通風(fēng)措施，采用鼓風(fēng)機通風(fēng)，風(fēng)管口距開挖面2 m左右，孔內(nèi)照明采用低壓照明，現(xiàn)場用電必須安裝漏電保護(hù)裝置。特別注意孔內(nèi)爆破完畢后，及時通風(fēng)排出有害氣體。

2.2.8 成孔檢查及孔底處理

挖孔達(dá)到設(shè)計深度后，把孔底的松渣等擾動過的軟層全部清理掉;并對樁位、孔深、孔徑、垂直度(斜度)進(jìn)行檢查，位置利用樁位控制點進(jìn)行檢測;孔徑、形狀和傾斜度采用外徑 D等于鉆孔樁鋼筋籠直徑，長度不小于4D～6D的鋼筋檢孔器吊入孔內(nèi)檢測;當(dāng)發(fā)現(xiàn)有成孔不直、孔徑減小、斷面變形超過規(guī)范容許值等時進(jìn)行重新修整。成孔完畢應(yīng)報監(jiān)理檢查驗收。

3 結(jié)語

在施工過程中，從實際出發(fā)，安全第一，通過全面的綜合控制，圓滿完成了人工挖孔樁基礎(chǔ)施工任務(wù)，超聲波檢測合格率100%，有效的保證了施工進(jìn)度、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟效益。該施工工藝對山區(qū)地勢陡峭地形橋梁樁基施工具有一定指導(dǎo)意義和參考價值。