水利工程人工挖孔樁施工技術(shù)探討

郭建濤 劉滿

摘要：人工挖孔樁在各建筑領(lǐng)域的應(yīng)用都十分廣泛，在水利水電建設(shè)中主要用于水工建筑的基礎(chǔ)工程中。本文針對(duì)人工挖孔樁的相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行介紹，希望能為水利工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程;人工挖孔樁;施工技術(shù)

引言：隨著我國(guó)水利工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人工挖孔樁施工技術(shù)在水利工程施工中應(yīng)用越來越多。只有對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效把控，才能提高水利工程人工挖孔樁的施工質(zhì)量。

1人工挖孔樁施工工序

施工準(zhǔn)備→放線定樁位及高程→第一節(jié)樁孔開挖→安裝第一節(jié)護(hù)壁模板→澆灌第一節(jié)護(hù)壁混凝土→檢查第一節(jié)樁位軸線和截面尺寸→架設(shè)垂直運(yùn)輸井架→安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)（電動(dòng)葫蘆）→安裝吊桶、照明燈、活動(dòng)蓋板、潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)等→第二節(jié)樁孔開挖→先拆第一節(jié)護(hù)壁模板、再安裝第二節(jié)護(hù)壁模板→澆灌第二節(jié)護(hù)壁混凝土→檢查第二節(jié)樁位軸線和截面尺寸→依次循環(huán)作業(yè)→成孔檢查驗(yàn)收→吊放鋼筋籠→灌注樁身混凝土→聲測(cè)管或小應(yīng)變檢樁。

1.1施工準(zhǔn)備

施工現(xiàn)場(chǎng)完成“三通一平”，施工作業(yè)隊(duì)伍到位，機(jī)械設(shè)備和工程材料等已進(jìn)場(chǎng)并能正常使用。（1）施工用水可連接就近水源，沒現(xiàn)有水源可采用水車運(yùn)水，并能滿足樁基施工需要。（2）施工用電可連接就近變壓器，若沒有可利用變壓器，可采用發(fā)電機(jī)供電，保證樁基施工順利進(jìn)行。（3）施工臨時(shí)道路以確保施工機(jī)械設(shè)備、施工材料運(yùn)至樁基作業(yè)面為準(zhǔn)。（4）施工場(chǎng)地已安規(guī)范要求完成清表、整平、壓實(shí)。（5）施工作業(yè)隊(duì)伍已經(jīng)接受樁基施工的安全技術(shù)交底，并履行簽字手續(xù)。（6）施工機(jī)械設(shè)備經(jīng)檢驗(yàn)合格，特種作業(yè)人員須持證上崗。（7）施工所需材料均安要求堆放，并設(shè)置標(biāo)識(shí)標(biāo)牌。（8）做好施工區(qū)地表截、排水及防滲工作。

1.2施工工序

（1）放線定樁位及標(biāo)高。1）采用全站儀配合水準(zhǔn)儀將控制點(diǎn)引到樁位附近，其精度達(dá)到規(guī)范要求，并報(bào)監(jiān)理人批準(zhǔn);2）依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出各樁位坐標(biāo)，經(jīng)驗(yàn)算無(wú)誤后采用全站儀放樣，樁位經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核并簽字同意后進(jìn)行下一步工序施工。（2）第一節(jié)樁孔開挖。1）采用人工配合挖機(jī)的方式埋設(shè)護(hù)筒作鎖口處理，其頂端高出地面至少30cm。護(hù)筒外緣澆筑與護(hù)筒等高的混凝土平臺(tái)。以防止地面水流入孔內(nèi)或地面雜物掉入孔內(nèi)。2）開挖樁孔應(yīng)先挖中間部分的土方，然后擴(kuò)及周邊，有效地控制開挖孔的截面尺寸?？變?nèi)普通土、硬土、碎石土人工用鍬、鎬挖掘;軟石、次堅(jiān)石采用水鉆鉆孔開挖;條件允許時(shí)可采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，淺孔爆破開挖。每節(jié)的高度應(yīng)根據(jù)圍巖好壞而定，一般1.0m為宜。3）相鄰樁間凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時(shí)應(yīng)間隔開挖，同一排樁基高差大于1m時(shí)，嚴(yán)禁同時(shí)開挖，開挖過程應(yīng)注意邊坡穩(wěn)定，待先開挖樁澆筑砼且強(qiáng)度達(dá)到要求后，再施工相鄰樁。（3）安裝第一節(jié)護(hù)壁模板。為方便澆筑護(hù)壁混凝土，每節(jié)護(hù)壁混凝土上、下采用不同厚度：高度1.0m，頂厚20cm底厚10cm，上下節(jié)搭接長(zhǎng)度為7cm。（4）澆灌第一節(jié)護(hù)壁混凝土。護(hù)壁混凝土分層澆灌，每層高度不超過50cm即振搗一次。振搗時(shí)采用Φ25振搗棒，既保證混凝土振搗密實(shí)又要避免護(hù)壁側(cè)模承受混凝土單邊側(cè)壓力過大而變形。（5）檢查第一節(jié)樁位軸線及截面尺寸。每節(jié)樁孔護(hù)壁做好后，用全站儀、十字線、吊墜、半徑尺桿和測(cè)繩檢查樁孔軸線位置、標(biāo)高、垂直度、截面尺寸并滿足規(guī)范要求。（6）架設(shè)垂直運(yùn)輸架。第一節(jié)成孔后，在樁孔上口架設(shè)垂直運(yùn)輸支架。支架采用鋼管吊架，要求搭設(shè)穩(wěn)定、牢固。（7）安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)（電動(dòng)葫蘆）。在垂直運(yùn)輸架上安裝滑輪組，選擇適當(dāng)位置安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)。（8）安裝吊桶、照明燈、活動(dòng)蓋板、潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)等。（9）第二節(jié)樁孔開挖。1）棄渣用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊出后立即運(yùn)走，不得堆放在樁孔周圍。一般規(guī)定基坑邊緣堆置棄渣應(yīng)距基坑上部邊緣不少于2m，堆置高度不應(yīng)超過1.5m;在垂直的坑壁邊，此安全距離還應(yīng)適當(dāng)加大;土質(zhì)良好時(shí)距基坑上部邊緣不少于1m，堆置高度不應(yīng)超過1.5m;軟土地區(qū)不易在基坑邊堆置棄土。2）樁孔挖至規(guī)定的深度后，先校正樁位軸線再用半徑尺桿檢查樁孔的直徑和垂直度。3）樁孔開挖過程中應(yīng)及時(shí)排除孔內(nèi)積水，當(dāng)水量較小時(shí)，可采用孔內(nèi)直接排水;當(dāng)水量較大時(shí)，易采用樁孔外井點(diǎn)降排水。（10）先拆第一節(jié)護(hù)壁模板、再安裝第二節(jié)護(hù)壁模板。護(hù)壁模板采用拆上節(jié)，安裝下節(jié)依次周轉(zhuǎn)使用。安裝下節(jié)護(hù)壁模板時(shí)模板上口留出高度為5cm的混凝土澆筑口，接口處應(yīng)搗固密實(shí)。拆模后水泥砂漿抹平。（11）澆灌第二節(jié)護(hù)壁混凝土?；炷翝仓捎昧锊?、溜筒，人工澆筑振搗密實(shí)。（12）檢查第二節(jié)樁位軸線和截面尺寸。（13）依次循環(huán)作業(yè)。1）按要求逐層循環(huán)作業(yè)，將樁孔挖至設(shè)計(jì)深度;2）清除虛渣，檢查圍巖情況及樁底承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。（14）成孔檢查驗(yàn)收。成孔以后必須對(duì)樁身斷面尺寸、孔底標(biāo)高、樁位軸線、垂直度、虛渣厚度進(jìn)行全面測(cè)定，并及時(shí)通知建設(shè)單位、勘察單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位和質(zhì)監(jiān)單位驗(yàn)收。（15）吊裝鋼筋籠。1）吊裝前對(duì)鋼筋籠的分節(jié)長(zhǎng)度、直徑、主筋和箍筋的型號(hào)、根數(shù)、位置，以及焊接、綁扎等情況全面檢查。2）鋼筋采用雙面搭接焊連接，連接長(zhǎng)度不小于5倍鋼筋直徑，也可考慮套筒連接。相鄰焊接接頭錯(cuò)開至少1米，同斷面接頭數(shù)量不得超過主筋根數(shù)的50%。3）鋼筋籠吊裝完成后，固定在鎖扣護(hù)筒上，防止混凝土灌注時(shí)，鋼筋籠移動(dòng)、上浮。4）根據(jù)樁徑大小等距埋設(shè)數(shù)根無(wú)縫聲測(cè)鋼管。聲測(cè)管用套管連接，管的下端應(yīng)封閉，上端加蓋，鋼管焊接在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，并固定牢固。（16）灌注樁身混凝土。1）灌注水下混凝土采用提升導(dǎo)管法，漏斗根據(jù)首批混凝土的方量制作。首批混凝土的方量??????? （V）應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度（H1≥1.0米）和填充底部（H2=0.4～0.6米）的要求：V≥πD2（H1+H2）/4。2）導(dǎo)管安裝深度和實(shí)際孔深必須計(jì)算準(zhǔn)確，使導(dǎo)管底口與孔底的距離能保持在0.4～0.6米左右，以能順利放出混凝土為度。當(dāng)距離太大時(shí)，第一斗混凝土方量就不足以使導(dǎo)管下口埋設(shè)1米以上，后續(xù)灌注的混凝土存在水洗風(fēng)險(xiǎn)，降低樁身質(zhì)量。3）為避免導(dǎo)管提升過程中碰掛鋼筋籠，導(dǎo)管易采用絲扣連接。4）水下混凝土的灌注須連續(xù)進(jìn)行，中途不得中斷。導(dǎo)管在保證管底口埋設(shè)深度后，可緩緩平穩(wěn)提升。每次提升的高度須保證導(dǎo)管底部埋入混凝土中不少于2m，最大埋深不超過6m。5）在灌注過程中，混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，使導(dǎo)管漏水。6）為防止鋼筋籠上浮，當(dāng)砼面接近鋼筋籠時(shí)，應(yīng)保持較大的導(dǎo)管埋深，放慢灌注進(jìn)度;當(dāng)孔口混凝土面進(jìn)入鋼筋籠2～3米后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置深度，增加混凝土對(duì)鋼筋籠的握裹力。8）樁身混凝土比樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高超灌50～80cm，確保截除樁頭后樁身混凝土質(zhì)量。（17）聲測(cè)管或小應(yīng)變檢樁。根據(jù)施工實(shí)施細(xì)則及規(guī)范要求，對(duì)樁進(jìn)行超聲波或小應(yīng)變檢測(cè)。

2安全保證措施

（1）孔口圍護(hù)措施?？卓谒闹鼙仨氃O(shè)置高出地面0.8m的圍欄防護(hù)。（2）孔中防毒措施。作業(yè)人員下孔之前，應(yīng)用氣體檢測(cè)儀對(duì)孔內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有害氣體含量超過允許值，應(yīng)用鼓風(fēng)機(jī)向孔底通風(fēng)，然后才能下井作業(yè)。作業(yè)人員孔內(nèi)作業(yè)不能超過4小時(shí)。（3）防觸電措施。施工現(xiàn)場(chǎng)的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作。用電設(shè)備必須嚴(yán)格接地或接零保護(hù)且安裝漏電保護(hù)器，各樁孔用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多用。孔內(nèi)照明應(yīng)采用安全礦燈或12V以下的安全燈?？字胁僮魅藛T應(yīng)手戴工作手套，腳穿絕緣膠鞋。

綜上，通過對(duì)人工挖孔樁施工技術(shù)的有效應(yīng)用，進(jìn)一步提高了水利工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從而取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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