重慶港人工挖孔樁施工工藝及安全措施

李連明，周宇

（廣州南華工程管理有限公司，廣東 廣州 510230）

人工挖孔樁施工，具有不需大型機(jī)械設(shè)備，施工作業(yè)方便，占用施工場地小，施工對周圍影響小，可縮短工期，費用低，施工質(zhì)量可靠等優(yōu)點，因此在房建工程、市政工程、陸地橋梁工程中廣泛采用，也是山區(qū)河流港口碼頭樁基礎(chǔ)工程的首選施工技術(shù)。

1 工程概況

重慶港佛耳巖作業(yè)區(qū)一期工程，位于重慶市巴南區(qū)江濱路以西約1 km的佛耳巖，長安鈴木汽車制造廠商品車停車場下方的長江右岸。該工程兩個泊位均采用浮碼頭（躉船）靠泊，分別為3 000 DWT吞吐量為40.58萬t/a（含集裝箱2.3萬TEU/a）多用途泊位1個，由斜坡道與躉船連接；400車位吞吐量為15萬輛/a滾裝泊位1個，由下河道經(jīng)鋼聯(lián)橋與躉船連接。碼頭堆場建在標(biāo)高212 m處，常年低水位為164 m左右。由于地形限制以及泄水的需要，下河道設(shè)計為之字形，1座半徑為15 m的半圓形、1座為15 m的四分之一圓形橋梁2座；斜坡道為4根架空軌道梁；橋梁和架空軌道梁均采用樁基基礎(chǔ)。

2 施工工藝

施工工藝流程為：場地平整→定位放線→開孔下挖→護(hù)壁→下挖→護(hù)壁（重復(fù)至設(shè)計標(biāo)高）→成孔→鋼筋籠加工安裝→混凝土澆筑。

2.1 場地平整

在初步確定的樁位處平整出用作挖孔作業(yè)場地，并在孔口外圍約1 m范圍進(jìn)行地面硬化處理，防止泥土雜物、雨水進(jìn)入孔內(nèi)，以利展開挖孔作業(yè)，包括臨時堆放孔內(nèi)運出渣土石料。

橋梁樁和第三排4根軌道梁基礎(chǔ)樁均處地勢平坦的坡地上，且地表只約50 cm厚的松軟土礫石層，土礫石層以下便是巖石，施工時清除地表松軟土礫石層就可進(jìn)行開孔；軌道梁基礎(chǔ)樁第四、五、六排共12根樁處于坡度60°～70°的陡坡上，地表松軟土層只有20～50 cm厚，部分巖石裸露，清除地表松軟土層，把高處巖石人工鑿低、低處巖石上砌磚或混凝土找平形成足夠的作業(yè)平臺，同時考慮挖出料的外運通道，以便孔內(nèi)挖出料的及時出運。

2.2 定位放線

準(zhǔn)確測出樁位的中心點，并在孔口設(shè)置固定標(biāo)點，便于施工過程中的檢查，標(biāo)點呈“十”字。開挖、護(hù)壁過程中檢查：在孔口上拉十字線，由十字線的交點（樁中心點）吊0.25 kg垂球落至作業(yè)層處，以垂球為中心，以開挖尺寸為半徑劃圓檢查，以控制孔徑和垂直度。

2.3 開孔下挖

在平整出的場地上，以樁中心點為中心，以樁半徑范圍開始下挖[1]。本工程采用取芯鉆機(jī)掘進(jìn)下挖。地面下1 m內(nèi)渣料直接由人工提升出料外運；當(dāng)下挖1 m以后，在地面孔口上方搭設(shè)轉(zhuǎn)盤輥轆或慢速卷揚機(jī)，本工程采用人力搖動轉(zhuǎn)盤輥轆把裝料吊桶垂直提升，裝料吊桶裝料不得過滿，防止提升時晃動渣料溢出墜落傷及孔內(nèi)作業(yè)人員；裝料吊桶提升至孔口后，用人力運至孔口2 m外堆放，渣料堆放不得過高過多，應(yīng)及時轉(zhuǎn)運至安全場地，防止對孔周邊產(chǎn)生過大土壓力。

考慮到施工安全，防止孔口重物墜落傷人，在孔內(nèi)作業(yè)點的上方2 m處設(shè)防沖擊擋板；孔下作業(yè)人員通過鋼爬梯上下；如果孔太深或夜間作業(yè)，孔內(nèi)設(shè)置低壓照明；開挖深度超過8 m時，孔內(nèi)設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)，以保證孔內(nèi)空氣流通。

樁徑800 cm，孔內(nèi)安排1人掘進(jìn)、裝料作業(yè)，孔口安排1人提升裝料吊桶、卸料以及孔口周圍安全警戒，每樁位由1組2人作業(yè)；機(jī)械設(shè)備有1座人力轉(zhuǎn)盤輥轆，1組發(fā)電機(jī)，取芯鉆機(jī)，鐵皮裝料桶3只及鋼爬梯等輔助設(shè)施。

22根樁位均處于較好的巖石上，掘進(jìn)施工采用取芯機(jī)直接在孔內(nèi)一層一層往下鉆取巖石至設(shè)計標(biāo)高（圖1）。

2.4 護(hù)壁

孔樁開挖至一定深度時就必須開始護(hù)壁，防止孔壁坍塌，一般在開挖1 m時就需進(jìn)行護(hù)壁。根據(jù)樁位處的地質(zhì)情況確定護(hù)壁的高度和料質(zhì)形式，護(hù)壁可以采用砌磚、鋼筋混凝土，也可以采用3塊1/3圓形鋼板或4塊1/4圓形鋼板，在孔內(nèi)焊接成圓形護(hù)壁，或其它有效形式。

每節(jié)護(hù)壁高控制在80～100 cm，護(hù)壁上口小下口大，上下口直徑差控制在8～10 cm，以利護(hù)壁的穩(wěn)固（圖2）。

圖1 成孔圖Fig.1 Hole-forming picture

圖2 挖孔樁開挖示意圖Fig.2 Sketch drawing of excavating a digging pile

樁位處均為較好的巖石，開挖后均不需護(hù)壁（圖2）。

軌道梁第6排的1根樁位于一塊凸出、水平向外伸、厚約3 m的大巖石懸崖上，穿過3 m厚懸崖后，樁孔外側(cè)一半為懸崖底部，只有內(nèi)側(cè)一半有巖石，約有2 m高；該樁成孔后，在懸崖底空洞處用磚砌成半圓封閉成完整的樁孔，然后進(jìn)行混凝土澆筑施工。

2.5 成孔

挖孔樁挖至設(shè)計標(biāo)高后，按照設(shè)計要求對孔底巖質(zhì)情況、樁位、樁徑、垂直度進(jìn)行檢查驗收，取出孔底巖石送實驗室檢驗，符合設(shè)計要求則進(jìn)行下道工序施工，否則繼續(xù)下挖至符合設(shè)計要求。

本工程共22根樁，開挖至設(shè)計標(biāo)高取出的巖石經(jīng)檢測均符合設(shè)計要求；由于在開挖掘進(jìn)過程中不間斷進(jìn)行樁位、樁徑、垂直度檢查，22根樁的樁位、樁徑和垂直度均控制在規(guī)范要求偏差內(nèi)。

2.6 鋼筋籠制作安裝

鋼筋籠制作安裝與灌注樁相同。傳統(tǒng)的灌注樁鋼筋籠制作安裝是在鋼筋加工場制作成完整鋼筋籠，然后吊運至現(xiàn)場安裝，或分節(jié)段制作，吊運至現(xiàn)場拼接。

對于大直徑樁孔的鋼筋籠，采用傳統(tǒng)的鋼筋籠制作安裝方法，加工制作的穩(wěn)固需要特殊的支撐，吊運安裝非常困難，吊運安裝過程中鋼筋籠很容易變形，難以保證鋼筋籠的質(zhì)量。采用孔內(nèi)直接制作鋼筋籠，省去了鋼筋籠加工制作穩(wěn)固的特殊支撐、吊運、安裝工序，有效防止了鋼筋籠吊運安裝過程中可能產(chǎn)生的變形[2]，可保證鋼筋籠的質(zhì)量；同時，能提高鋼筋籠加工制作效率，降低施工成本。因此，孔內(nèi)直接制作鋼筋籠的方法，在大直徑挖孔樁施工中被廣泛推廣。

2.7 混凝土澆筑

人工挖孔樁混凝土澆筑施工，首先要清除孔內(nèi)雜物和積水，檢測孔深，在得到相關(guān)部門認(rèn)可后方可開始澆筑混凝土。為保證混凝土澆筑施工連續(xù)，一般采用商品混凝土；采用人工分層振搗密實；當(dāng)孔深較深時需采用串筒澆筑，防止混凝土自由下落，串筒底部離孔底或混凝土頂面不得高于2 m。

3 安全措施

1）開挖前施工技術(shù)人員必須向作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，施工過程中不間斷進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時整改到位[3]。

2）孔口周圍必須設(shè)置一定范圍的安全警戒，防止無關(guān)人員進(jìn)入；孔口周圍不得擺放作業(yè)工具，防止作業(yè)工具墜落孔內(nèi)傷及作業(yè)人員。

3）孔內(nèi)作業(yè)一般不能超過2人，作業(yè)人員必須戴安全帽，作業(yè)人員必須順爬梯上下，不得乘座提升渣料設(shè)備。

4） 保持孔內(nèi)作業(yè)人員與孔口作業(yè)人員的聯(lián)絡(luò)；當(dāng)掘進(jìn)超過8 m后，必須采取孔內(nèi)通風(fēng)，保證作業(yè)人員呼吸；孔深過深或夜間作業(yè)，孔內(nèi)必須設(shè)置低壓照明設(shè)備，確?？變?nèi)作業(yè)安全。

5）提升裝料吊桶時掛鉤必須穩(wěn)固，裝料吊桶裝料不得高出吊桶頂口，防止渣料提升時溢出墜落傷及作業(yè)人員；經(jīng)常檢查提升設(shè)備，保證提升設(shè)備各部件完好，防止提升設(shè)備故障。

6）經(jīng)常檢查孔內(nèi)是否有有毒氣體；如有積水必須抽排至孔口以外。

7）孔位暫停作業(yè)時，應(yīng)對孔口進(jìn)行遮蓋，防止人員或其它物件墜落孔內(nèi)。

4 結(jié)語

人工挖孔樁施工工藝目前比較成熟，根據(jù)現(xiàn)場場地和地質(zhì)情況不同，可采用不同的護(hù)壁形式、不同的掘進(jìn)設(shè)備和不同的提升渣料方法。人工挖孔樁工藝不僅適用于房建工程、市政工程、陸地橋梁工程，也適用于山區(qū)河流的港口碼頭工程。由于孔內(nèi)作業(yè)空間小，孔深太深時采光、通風(fēng)不便，提升渣料吊桶在作業(yè)人員上方運行容易傷及作業(yè)人員，因此施工安全顯得非常重要。

[1] 齊保珠，崔行周，楊吉光.淺析橋梁施工中人工挖孔樁施工工藝[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（23）：62.QI Bao-zhu，CUI Xing-zhou，YANG Ji-guang.Analysis on constructing crafts of manual hole digging piles in bridge construction[J].Science and Technology Innovation Herald，2011（23）：62.

[2]黃達(dá).灌注樁常見質(zhì)量事故預(yù)防及處理[J].科技資訊，2009（25）：83.HUANGDa.Prevention and management of common quality problems of cast-in-place pile[J].Science＆Technology Information，2009（25）：83.

[3] 張衛(wèi)東.人工挖孔樁的施工工藝與安全措施[J].山西建筑，2007（27）：100-101.ZHANGWei-dong.Constructing crafts and safety measures of artificial digging-hole pile[J].Shanxi Architecture，2007（27）：100-101.