淺談人工挖空灌注樁施工技術(shù)與安全措施

修佳岳 叢超龍 邢傳文

【關(guān)鍵詞】人工挖孔樁；技術(shù)措施；安全保證措施

【摘要】本文介紹了挖孔灌注樁方案的確定、施工及施工中一些問題處理方法。以及挖孔灌注樁施工中應(yīng)采取的安全措施。

采用人工挖孔灌注樁做基礎(chǔ)，具有機(jī)具設(shè)備簡單，施工操作方便，占用施工場地小，對周圍建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，可全面展開施工，縮短工期，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。因此得到廣泛應(yīng)用。人工挖孔樁雖具備很多優(yōu)點(diǎn)，但也受到多種因素制約，不是所有地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)樁基都適用。人工挖孔灌注樁適用于土質(zhì)較好、地下水位較低的黏土、亞黏土、含少量砂卵石的黏土層?？捎糜诟邔咏ㄖ?、公用建筑、水工建筑做樁基，作支承、抗滑、擋土之用。對軟土、流砂、地下水位較高、涌水量大的土層不宜采用。

在人工挖孔樁施工前必須認(rèn)真研究設(shè)計(jì)圖紙，看清樁基地質(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。

一、人工挖孔樁的技術(shù)措施

在人工挖孔樁過程中施工要點(diǎn)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(shí)記錄每節(jié)施工土質(zhì)、滲水量、中心偏位、起始深度等。

（一）開挖前清除現(xiàn)場雜物，整平夯實(shí)，精確放樣，四周距孔中心樁1米處設(shè)4個(gè)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。

（二）同排樁基開挖時(shí)，采用間隔挖孔，群樁開挖時(shí)，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。遇上輕微流砂時(shí)，將護(hù)壁長度縮短為0.5m，減少開挖孔壁的暴露時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁混凝土灌注。

（三）挖孔時(shí)，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(shí)，護(hù)壁后每節(jié)上孔徑按設(shè)計(jì)樁徑下口孔徑大于設(shè)計(jì)樁徑16cm。當(dāng)護(hù)壁混凝土振搗不密實(shí)，出現(xiàn)護(hù)壁滲水時(shí)，要及時(shí)處理。滲水較小時(shí)，可用防水材料直接堵塞。對水量稍大的孔，可以打入木楔，周圍再用防水材料封閉。對水壓大、滲水量大的孔，根據(jù)孔徑大小，可選擇相應(yīng)的塑料管嵌入導(dǎo)流，周圍用防水材料封閉，在開挖樁孔時(shí)，用泄水管將水引出孔外，在澆注樁身混凝土前，用鐵絲將管扎牢并切斷。

（四）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。

（五）挖孔至10m以下時(shí)，采用鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)，使孔內(nèi)保持新鮮空氣。在空氣中灌注混凝土，通常采用串筒下料、分層振搗或短護(hù)筒直接投料的方法施工。實(shí)踐證明，用兩種方法結(jié)合施工，更能保證樁身混凝土的密實(shí)性。因?yàn)橐獙⒌叵滤挠绊懡档阶畹?，就要盡可能加快灌注速度，要求集中足夠數(shù)量的混凝土在短時(shí)間內(nèi)完成澆注，以便利用混凝土自身的重量壓住地下水的滲入。

（六）地下水對混凝土的均勻性、密實(shí)性影響很大。采用何種混凝土施工方法，應(yīng)根據(jù)地下水的水流速度來確定。當(dāng)自孔底及孔壁滲入的地下水上升速度較大（參考值≧6mm/min）時(shí)，則應(yīng)采用水下灌注樁的方法，對此，施工技術(shù)規(guī)范中有詳細(xì)的條款。需注意的是，灌注混凝土前，孔內(nèi)水位至少要與孔外地下水位同高或高出1～1.5m。

（七）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(yàn)合格后方可投入使用。挖至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后，采用探孔器測驗(yàn)孔垂直度和孔深。

二、人工挖孔樁施工的安全措施

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。人工挖孔樁安全措施包括以下方面：

（一）挖出的土方必須及時(shí)運(yùn)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(shí)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。

（二）現(xiàn)場施工人員必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時(shí)，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)。井底照明須用低壓電源，防水帶罩的安全燈具或安全礦燈。

（三）孔深挖至超過挖孔人身高時(shí)，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(shí)，孔下作業(yè)人員應(yīng)避于護(hù)板（網(wǎng)）下。

（四）井孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急時(shí)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。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。

（五）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。）

（六）當(dāng)孔深大于10m以上時(shí)，應(yīng)向孔下通風(fēng)，加強(qiáng)空氣對流。必要時(shí)輸送氧氣，防止有毒氣體危害。操作時(shí)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。

（七）當(dāng)?shù)叵滤坎淮髸r(shí)，隨挖隨將泥水用吊桶運(yùn)出，地下滲水量大時(shí)，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(shí)觀察井壁變化，遇到險(xiǎn)情，全部人員應(yīng)立即撤離井孔。

（八）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)?？咨想娋€、電纜必須架空。

（九）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?，F(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(yàn)收合格后，方準(zhǔn)投入使用。施工現(xiàn)場設(shè)備的傳動(dòng)部位，必須裝設(shè)防護(hù)罩。

（十）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(yùn)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)。

（十一）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(shí)開挖其它樁孔。

三、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(diǎn)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(shí)，要求配合導(dǎo)管每延米采用人工振搗，其優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量容易控制，但砼施工時(shí)間過長，輔助施工人員較多等。采用水下砼其優(yōu)點(diǎn)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。

人工挖孔樁在砼灌注時(shí)的施工要點(diǎn)： 根據(jù)現(xiàn)場條件確定砼施工配合比。砼施工前檢查各項(xiàng)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(jì)算確定砼用量，并通過吊錘復(fù)測保證砼樁基有效長度。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《建筑施工技術(shù)》，盧循等，同濟(jì)大學(xué)出版社，1999.2、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）

[2]《土木結(jié)構(gòu)工程實(shí)用手冊》，張素梅、唐岱新，黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2001

[3]杜榮宏.人工挖孔樁在高速公路施工中的應(yīng)用[J].科技信息.2005.10.