高填方路段挖孔樁開挖施工

孟 江 峰

(太原公路分局勘測(cè)設(shè)計(jì)所，山西 太原 030012)

1 工程概況

王子村通道橋是忻州國(guó)道108線為跨越神堂堡河一支溝而設(shè)。橋梁上部采用2-13 m鋼筋混凝土預(yù)制空心板梁，橋梁中心樁號(hào)為K367+940，右前夾角為90°，左幅共1聯(lián)：2×13，右幅共1聯(lián)：2×13；橋臺(tái)采用2.0 m×2.5 m的矩形樁板墻基礎(chǔ)，在樁頂設(shè)蓋梁，橋墩采用φ120圓柱和φ150圓形孔樁，柱頂設(shè)蓋梁。樁長(zhǎng)在30 m～34 m之間。橋臺(tái)和橋墩蓋梁底下全部采用挖孔施工。

2 施工準(zhǔn)備

孔樁開挖前先動(dòng)用挖掘機(jī)將原地面開挖至蓋梁底面后再人工進(jìn)行開挖。

孔樁開挖前首先對(duì)孔樁進(jìn)行樁位平面放樣，定出每個(gè)孔樁位置。

3 挖孔樁位置分布

忻州和沙河橋臺(tái)側(cè)半幅各有3根孔樁，樁間距4.0 m，中間橋墩半幅2根孔樁，樁間距為8.36 m。由于要求半幅橋要在春節(jié)前完工，因此所用孔樁必須全部同時(shí)開挖。

4 護(hù)壁

4.1 鎖口圈

孔樁開挖前首先平整場(chǎng)地，清理孔口，特別注意清除樁孔附近危石以防掉入孔內(nèi)傷人，在孔樁位置先挖2 m深度后，進(jìn)行孔口鎖口施工，孔樁鎖口高出地面30 cm，在孔樁鎖口上埋設(shè)預(yù)埋筋以用作施工人員上下鋼筋梯的錨固。

由于孔樁約26 m的深度處于高填土方內(nèi)，為保證開挖孔樁中孔壁穩(wěn)定，防止塌孔保證開挖人員安全，橋臺(tái)鎖口和護(hù)壁均采用鋼筋混凝土。橋墩挖孔樁為圓形，穩(wěn)定度比矩形要好，鎖口和護(hù)壁采取比橋臺(tái)孔樁護(hù)壁加厚5 cm的素混凝土。

鎖口圈完成后，把孔樁的十字線、標(biāo)高引到鎖口圈混凝土頂面上，以利于檢?？孜缓蜕疃?。為加快進(jìn)度，鎖口和護(hù)壁混凝土中添加了早強(qiáng)劑。

4.2 護(hù)壁

護(hù)壁施工按2.3 m一節(jié)分節(jié)施工。矩形挖孔樁采用2.0 m的大塊鋼模和0.3 m的組合鋼模結(jié)合施工。2.0 m大塊鋼模立于靠下側(cè)，模板底不平處用混凝土墊塊調(diào)平。頂上0.3 m的模板在混凝土澆筑完底下2.0 m混凝土后再分面分塊立模，最后一塊模板靠上留置一個(gè)φ10 cm的缺口用作最后搗固工作口。

圓形挖孔樁采用5 cm厚木板鋸成寬4 cm的木條拼接成4塊半圓形模板，中間加設(shè)φ16鋼筋箍。安裝時(shí)將4塊半圓形組合木模拼接成形。

模板采用兩頂托間加φ40鋼管作為支撐，安裝時(shí)用頂托可調(diào)節(jié)螺栓對(duì)模板進(jìn)行尺寸校正和模板加固。

5 一般地段開挖

1)一般土質(zhì)和砂礫石，用短柄鏟、鎬等普通工具開挖。

2)孔內(nèi)出渣采用大筐或大桶裝廢土，在孔口設(shè)三角架或扒桿用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升到地面后，人工抬運(yùn)或手推車運(yùn)到指定地點(diǎn)棄置。

6 巖層段開挖

1)孔樁開挖至26 m左右時(shí)遇到巖層，巖層均為中風(fēng)化泥巖，采用淺眼、加強(qiáng)松動(dòng)爆破法施工。

2)首先根據(jù)樁中心和炮眼布置圖進(jìn)行炮眼定位，并用風(fēng)鎬和φ45鉆桿進(jìn)行鉆眼，為使周邊孔易于打孔，周邊孔向樁基傾斜一定角度。

3)鉆孔過(guò)程中注意避免卡鉆、鉆偏等現(xiàn)象，鉆到炮眼設(shè)計(jì)深度后，檢查鉆眼質(zhì)量。

4)炮眼布置圖如圖1，圖2所示。

圓形挖孔樁炮眼布置說(shuō)明：

a.掏槽孔。

中心三孔為楔形掏槽眼，傾斜角主80°，三孔都向孔中心傾斜，孔距a=50 cm，按正三角形布置。L=100 cm，φ=35 mm，每孔裝藥量0.25 kg。

b.周邊孔爆破參數(shù)。

爆破炮孔到設(shè)計(jì)孔周的保護(hù)層厚R-r=20 cm(圓形孔樁)。

孔距a=47 cm，孔深L=80 cm，垂直鉆眼，七等分圓周，每孔裝藥量0.6 kg，堵塞90 cm。

c.安全驗(yàn)算：個(gè)別飛石的安全距離。

Rf=20kF×n2×w=20×1.3×0.82×w=20×1.3×0.82×1.2=19.97 m。

裝藥結(jié)構(gòu):在開挖至27 m時(shí)遇到填方段裂隙水，有水地段樁基采用防水炸藥，無(wú)水地段采用銷銨炸藥。周邊孔采用φ25 mm的細(xì)藥卷作不偶合裝藥，用導(dǎo)爆索起爆。為便于操作，預(yù)先在地面把藥卷裝好，將雷管放入藥圈中，裝入孔內(nèi)后孔口填炮泥。

5)起爆。

采用全斷面一次性起爆，選用毫秒雷管起爆，間隔時(shí)間為25 ms～30 ms為宜，在放炮前對(duì)爆破線路進(jìn)行檢查，按有關(guān)規(guī)定發(fā)出信號(hào)，由放炮人指揮放炮，發(fā)現(xiàn)瞎炮，及時(shí)處理。

6)瞎炮處理方法。

a.打平行眼誘爆法。

在炮眼旁邊另打一平行炮眼，裝藥爆炸，其間距不小于30 cm或用裸露炸藥處理。

b.注入鹽水法。

把鹽水注入炮眼中，使炸藥完全失效，再用高壓水沖掉炸藥，重新裝藥引爆。

7)光面爆破后產(chǎn)生的灰塵采用灑水清除，爆破后產(chǎn)生對(duì)人體有害的廢氣比空氣重，常積于孔底，使用鼓風(fēng)機(jī)抽吸，為確保人身安全，用CO2測(cè)定儀測(cè)定孔底空氣中CO2含量。

8)爆破程序。

炮眼定位→鉆眼→裝藥→起爆→裝渣運(yùn)走→校正孔樁位置→護(hù)壁(需要時(shí))。

7 排水

1)排除地表水。

施工中隨時(shí)注意保持孔口四周排水暢通，樁孔內(nèi)積水排出地面后，及時(shí)遠(yuǎn)引以防重新滲回樁孔內(nèi)。

2)樁孔排水。

孔內(nèi)滲水量不大時(shí)，用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊大桶人工舀入桶內(nèi)排水；在開挖至長(zhǎng)壽側(cè)橋臺(tái)中間孔至26.5 m時(shí)遇到滲水量較大，采用了體積較小的潛水泵在孔內(nèi)抽水。

3)雨天排水。

為防止下雨天積水，在每個(gè)挖孔樁孔口上搭設(shè)防雨布作為雨棚遮蓋，防止雨水流入孔內(nèi)或由地面滲入。

8 質(zhì)量監(jiān)控

1)在開挖和護(hù)壁施工中，經(jīng)常對(duì)孔樁十字線恢復(fù)，測(cè)量尺寸以防止偏位。對(duì)矩形挖孔樁和對(duì)角線進(jìn)行檢查，以防孔樁扭曲。

2)對(duì)護(hù)壁跑模處，及時(shí)安排石匠鑿除至設(shè)計(jì)斷面尺寸。

3)對(duì)于柱樁當(dāng)挖至離樁底設(shè)計(jì)高程，取巖樣進(jìn)行試驗(yàn)，達(dá)到要求后迅速組織力量挖至樁底，挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行孔底處理，作到平整、無(wú)松渣、污泥及沉淀等。

4)如果地質(zhì)復(fù)雜，用鋼釬探明孔底以下地質(zhì)情況。成孔后用對(duì)吊中法檢測(cè)挖孔樁垂直度，從頂面標(biāo)高控制點(diǎn)拉鋼尺的方法檢查孔底標(biāo)高以及挖孔樁的嵌巖深度。

9 結(jié)語(yǔ)

1)對(duì)于要求保證原有道路通車的高填方段采用的挖孔樁施工，一般開挖深度相應(yīng)較大，護(hù)壁也相對(duì)較深。通過(guò)橋臺(tái)矩形挖孔樁的開挖，護(hù)壁采用分節(jié)澆筑的鋼筋混凝土，保證了挖孔樁的安全和質(zhì)量，而且進(jìn)度也較快。

2)由于巖層埋置較深，又為一般中風(fēng)化泥巖巖層，采用淺眼加強(qiáng)松動(dòng)爆破是可取的。爆破面距孔頂較遠(yuǎn)，飛石可以得到控制。爆破用藥量和炮眼間距、深度要準(zhǔn)確計(jì)算、控制，在實(shí)施前要先做個(gè)別的試爆，以防爆破過(guò)量造成對(duì)護(hù)壁的損壞，影響開挖安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] JTG B01—2014,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTG D60—2015,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[3] JTG D62—2012,公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] JTG TF50—2011,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5] JTG/T B02—01—2008,公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則[S].