淺談冶峪河特大橋基礎人工挖孔施工

曲宏杰

摘 要：本文結合咸旬高速公路治峪河特大橋施工實踐，就我國西部缺水地區(qū)橋梁基礎人工挖孔施工的關鍵工序和技術控制進行了簡要闡述。

關鍵詞：特大橋梁；基礎施工；人工挖孔；技術控制

由中鐵十九局集團六公司施工的咸旬高鐵速公路冶峪河特大橋，是沿冶峪河而設的縱向橋。橋體上跨211國道，右線橋梁全長1888.01m，左線大橋全長1864.4m。橋梁地質情況、鉆孔資料表明，地表層為中密卵石土，其下依次為強風化砂巖及中風化砂巖。且部分墩位處于缺水地區(qū)，機械鉆孔無法解決大量施工用水，結合各方面的因素確定人工挖孔。

1 施工準備

開挖前，場地完成“三通一平”。各項臨時設施、動力、照明、通風、安全設施、施工機具、進場人員準備全部到位。

根據設計圖紙進行縱橫軸線放樣，及復測工作。用十字線將中心樁點引出護筒外80cm，水泥砂漿固定。樁孔周邊，用白灰撒線型。

所用的原材料，根據設計要求和規(guī)范規(guī)定進行檢測。

2 土方開挖及支護壁模板

放線定位：按設計圖紙放線，定樁位。

開挖土方：采取分段開挖，每段高度決定于土壁直立狀態(tài)的能力，以0.8～1.0m為一施工段。開挖面積的范圍為設計樁徑加護壁厚度。挖土由人工從上到下逐段進行，同一段內挖土次序先中間后周邊；擴底部分采取先挖樁身圓柱體，再按擴底尺寸從上到下削土修成擴底形。在地下水位以下施工時，要及時用吊桶將泥水吊出，當遇大量滲水時，在孔底一側挖集水坑，用高揚程潛水泵將水排出。

測量控制：樁位軸線采取在地面設十字控制網、基準點。安裝提升設備時，使吊桶的鋼絲繩中心與樁孔中心一致，以做挖土時粗略控制中心線用。

孔內遇到巖層時，能用風鎬挖除，用風鎬鑿巖至設計深度。極硬巖時，須進行針對性爆破設計。

3 澆筑護壁混凝土

樁孔護壁混凝土每挖完一節(jié)，經檢查斷面尺寸符合設計要求，報檢后，立即澆筑護壁混凝土，坍落度控制在16～20mm，確?？妆诜€(wěn)定性。

支設護壁模板：模板高度一般為1m。護壁中心線控制，系將樁控制軸線，高程引到第一節(jié)混凝土護壁上，每節(jié)以十字線對中、吊大線錘控制中心點位置，由基準點測量孔深。

澆筑護壁混凝土：護壁混凝土要搗實，上下壁搭接50～75mm，護壁采用外齒或內齒式；護壁混凝土強度等級為C15，厚度150mm，避免某段護壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護壁因自重而沉裂的現(xiàn)象；第一節(jié)混凝土護壁高出地面300mm左右，便于擋水和定位，防止碎石滾入孔內。

拆除模板繼續(xù)下一段施工：護壁混凝土達到一定強度后（常溫下24小時）便可拆模，再開挖下一段土方，然后繼續(xù)支模灌注混凝土，循環(huán)施工，直到挖至設計要求的深度。

每節(jié)樁孔護壁做好以后，將樁位軸線，和標高測設在護壁上口，然后，用十字線對中，吊線墜向井底投設，以半徑尺桿檢查孔壁的垂直度。隨之進行修整，孔深必須以基準點為依據逐根引測。保證樁孔軸線位置、標高、截面尺寸滿足設計要求。

成孔以后必須對樁身直徑，孔底標高，樁位中心線，井壁垂直度等進行檢測，并做好記錄，報監(jiān)理檢驗合格方可進入下道工序。

人工挖孔允許偏差：頂面位置±50 mm；孔位中心±50mm；傾斜度±0.5%。

4 鋼筋的制作與安裝

對于較短的樁基，鋼筋籠宜制作成整體，一次吊裝就位。對于孔深較大樁基，鋼筋籠需現(xiàn)場焊接。

制作時，按設計尺寸做好加強箍筋，標出主筋的位置。將主筋擺放在平整的工作平臺上，并標出加強筋的位置。焊接時，使加強筋上任一主筋的標記對準主筋中部的加強筋標記，扶正加強筋，并用木制直角板校正加強筋與主筋的垂直度，然后點焊。在一根主筋上焊好全部加強筋后，用機具或人轉動骨架，將其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架閣于支架上，套入盤筋，按設計位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點焊牢固。

鋼筋骨架保護層的設置方法：鋼筋籠主筋接頭采用雙面搭接焊，每一截面上接頭數(shù)量不超過50%，加強箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋骨架的保護層厚度可用焊接鋼筋“耳筋”，設置密度按豎向每隔2m設一道，每一道沿圓周布置4個。

骨架的運輸時不得使骨架變形。當骨架長度在6m以內時可用兩部平板車直接運輸；超過6米時，應在平板車上加托架或用炮架車采用翻斗車牽引。

骨架的起吊和就位：鋼筋籠制作完成后，骨架安裝采用汽車吊，為了保證骨架起吊時不變形，對長骨架，起吊前應在加強骨架內焊接三角支撐，以加強其剛度。采用兩點吊裝時，第一吊點設在骨架的下部，第二點設在骨架長度的中點到上三分點之間。對于長骨架，起吊前應在骨架內部臨時綁扎兩根杉木桿以加強其剛度。起吊時，先提第一點，使骨架稍提起，再與第二吊同時起吊。待骨架離開地面后，第一吊點停吊，繼續(xù)提升第二吊點。隨著第二吊點不斷上升，慢慢放松第一吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應整直。當骨架進入孔口后，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。然后，由下而上地逐個解去綁扎杉木桿的綁扎點及鋼筋十字支撐。當骨架下降到第二吊點附近的加強箍接近孔口，可用木棍或型鋼等穿過加強箍筋的下方，將骨架臨時支承于孔口，孔口臨時支撐應滿足強度要求。將吊鉤移到骨架上端，取出臨時支承，將骨架徐徐下降，骨架降至設計標高為止。將骨架臨時支撐于護筒口，再起吊第二節(jié)骨架，使上下兩節(jié)骨架位于同直線上進行焊接，全部接頭焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安裝完畢。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土過程中發(fā)生浮籠現(xiàn)象。

骨架最上端定位，須由測定的孔口標高來計算定位筋的長度，并反復核對無誤后再焊接定位。在鋼筋籠上拉上十字線，找出鋼筋籠中心，根據護樁找出樁位中心，鋼筋籠定位時使鋼筋籠中心與樁位中心重合。然后在定位鋼筋骨架頂端的頂?shù)跞ο旅娌迦雰筛叫械墓ぷ咒摶虿垆?，在護筒兩側放兩根平行的枕木（高出護筒5cm左右），并將整個定位骨架支托于枕木上。鋼筋骨架的制作和吊裝的允許偏差為：主筋間距±10mm；箍筋間距±20mm；骨架外徑±10mm；骨架傾斜度±0.5%；骨架保護層厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架頂端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。

5 灌注混凝土

混凝土采用集中拌合，罐車運輸，泵送混凝土施工，插入式振搗器振搗?；炷恋臐仓肽囟炔坏陀?5℃，也不高于+30℃。

灌注支架采用移動式的，事先拼裝好，用時移至孔口，以懸掛串筒，漏斗底口。從高處直接傾卸時，其自由傾落高度一般不宜超過2米以不發(fā)生離析為度 。當傾落高度超過2米時，應通過串筒、溜管或震動溜管等設施下落；傾落高度超過10米時，并應設置減速裝置。

混凝土分層澆筑，分層厚度控制在30～45cm。振搗采用插入式振動器，振動器的振動深度一般不超過棒長度2/3～3/4倍，振動時要快插慢拔，不斷上下移動振動棒，以便搗實均勻，減少混凝土表面氣泡。振動棒插入下層混凝土中5～10cm，移動間距不超過40cm，與側模保持5～10cm距離，對每一個振動部位，振動到該部位混凝土密實為止，即混凝土不再冒出氣泡。

對于直徑較小挖深樁，如果樁身較長，混凝土振搗操作有困難時，可采用水下混凝土方法灌注。

6 結語

通過對以上關鍵環(huán)節(jié)進行了嚴格的技術控制，中鐵十九局集團六公司承建的咸旬鐵路高速公路治峪河特大橋，人工挖孔樁合格率100&，完全滿足設計要求。