淺談人工挖孔樁施工

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人工挖孔樁具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作方便，占用場(chǎng)地小，無(wú)泥漿派排出，對(duì)周圍環(huán)境及建筑物影響小，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，近幾年得到廣泛運(yùn)用，特別是在擴(kuò)大頭的樁基施工中，人工挖孔樁施工更有其優(yōu)越性，可以彌補(bǔ)機(jī)械施工的一些不足。筆者就某水利工程的通訊塔建設(shè)談?wù)勍谌斯ね诳讟稑痘氖┕ぁ?/p>

    1、工程概況

    該微波通信塔采用剛框架結(jié)構(gòu)，高75m，基礎(chǔ)采用四根人工挖孔樁，樁與樁之間在地面高程以承臺(tái)梁結(jié)構(gòu)相連。挖孔樁為端頭擴(kuò)大頭的燈泡型，其主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：樁長(zhǎng)6.8 m，上部長(zhǎng)4.1 m，內(nèi)徑1 m（不含混凝土護(hù)壁厚0.1～0.2 m），下部長(zhǎng)2.7 m，擴(kuò)大頭直徑為2.8 m（沒(méi)有混凝土護(hù)壁）。樁內(nèi)設(shè)主筋為16φ18的鋼筋籠，樁上部設(shè)1.4m×1.4m×1.2m(高)承臺(tái)，并預(yù)埋成品地腳螺栓與塔身相連，混凝土等級(jí)為C20。該工程于2002年10月開始施工，瀕于當(dāng)月完成。

    2、施工前的準(zhǔn)備工作

    2.1  在正式施工前，應(yīng)具備以下工程資料。主要包括建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)和必要的地下水位資料；樁基施工圖紙會(huì)審紀(jì)要；建筑場(chǎng)地地下管線（管道）資料；主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能治資料；樁基的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材（水泥、砂石、鋼筋）的質(zhì)檢報(bào)告。

    2.2  施工前要制定周詳?shù)?a href="http://m.52tianma.cn/fanpupm/zlgl/" target="_blank">質(zhì)量管理措施。在施工平面圖上應(yīng)標(biāo)明樁位、編號(hào)、施工順序、水電線路和臨時(shí)設(shè)施位置；指定施工工序檢查程序；制定不良天氣（雨季）施工的技術(shù)措施。

    2.3  人工挖孔樁施工中安全措施非常重要，施工單位必須高度重視，應(yīng)做到以下措施保障：孔內(nèi)設(shè)應(yīng)急爬梯供人員上下井；施工人員進(jìn)入孔內(nèi)必須戴安全帽；使用吊籠、電葫蘆等應(yīng)有安全可靠的自動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置；開挖深度超過(guò)10m時(shí)應(yīng)配有通風(fēng)設(shè)備；挖出的土石方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口，不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，機(jī)動(dòng)車輛的通行不得對(duì)井壁造成安全影響；要注意安全用電，井下照明應(yīng)采用12V以下安全燈。

    3、施工過(guò)程

    3.1 人工挖孔的施工

    3.1.1開始挖孔前，要平整好場(chǎng)地，清除地表松軟土層和一切雜物，布置好控制網(wǎng)，根據(jù)監(jiān)理復(fù)合過(guò)的樁基位置，采用十字交叉法訂立每一孔樁的位置，并在樁位外設(shè)置定位龍門樁。

    3.1.2根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑及護(hù)壁厚度在地面上放出開挖線，然后向下挖深1m，澆筑混凝土井圈第一節(jié)護(hù)壁。井圈應(yīng)高出地面20cm，且應(yīng)加厚10cm。而后將樁位縱橫中心線測(cè)放到井圈上，并測(cè)出孔口控制高程，以利于下部掘進(jìn)的高程控制，且要求第一井圈的中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于2cm。井圈高出地面還有利于防止地表水在施工過(guò)程中進(jìn)入井內(nèi)。

    3.1.3修筑鋼筋混凝土井圈應(yīng)保證護(hù)壁的配筋和混凝土澆筑強(qiáng)度。上下節(jié)護(hù)壁的搭接長(zhǎng)度不得小于5cm，每節(jié)護(hù)壁在當(dāng)日施工完畢后宜養(yǎng)護(hù)24h后拆除；發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)以防止造成事故。該工程中原設(shè)計(jì)護(hù)壁為C10素混凝土，厚度0.1～0.2 m，考慮到設(shè)計(jì)強(qiáng)度低，在施工中改為C20素混凝土施工，這樣經(jīng)過(guò)24小時(shí)后拆模強(qiáng)度可達(dá)3mpa以上（日平均氣溫在15度以上），增加了施工的安全系數(shù)。

    3.1.4 進(jìn)行第二節(jié)井孔土方開挖時(shí)，先從井口用垂球吊線找出井孔中心點(diǎn)，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據(jù)進(jìn)行第二節(jié)護(hù)壁的土方開挖。在開挖過(guò)程中應(yīng)該密切注意地質(zhì)狀況的變化。
    3.1.5 重復(fù)上述過(guò)程即可完成挖土護(hù)壁的工作，直至樁底設(shè)計(jì)高程。在施工過(guò)程中，應(yīng)該以每一節(jié)護(hù)壁為驗(yàn)收步驟，合格后方可進(jìn)行下節(jié)的開挖施工。挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，孔底不應(yīng)有積水，終孔后應(yīng)清理好護(hù)壁上和孔底的渣物，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下步混凝土的澆筑。 

    3.1.6 該工程人工挖孔樁的特殊之處還在于它下部擴(kuò)大頭的施工，其上部施工同其它挖孔樁一樣，但其下部開挖要特別注意開挖的進(jìn)度和施工安全，因?yàn)樵摌断虏繑U(kuò)大頭部分高2.7 m，擴(kuò)大頭直徑為2.8 m，孔壁成倒坡，且沒(méi)有混凝土護(hù)壁。擴(kuò)大頭完成后，清渣、驗(yàn)收和澆筑混凝土要求工序緊湊，可減少土層坍塌的機(jī)率。在施工中還安排專職技術(shù)人員監(jiān)督開挖土層的地質(zhì)狀況，并備有人員應(yīng)急上爬梯，遇見異常情況可及時(shí)處理，確保施工安全。由于本工程前期地質(zhì)勘探準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)開挖擴(kuò)大斷面合理，沒(méi)有出現(xiàn)土方坍塌事件。

    3.2  混凝土的澆筑

    混凝土的澆筑應(yīng)在成孔后及時(shí)施工。關(guān)于鋼筋籠的加工、制作和安裝，以及混凝土的澆筑、樁頭處理，等同于其它常規(guī)灌注樁的施工，在此不再贅述。只是在混凝土澆筑時(shí)應(yīng)使用串通，從樁的一側(cè)下料，人工攤鋪并振搗；在有地下水時(shí)可用導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土澆筑。本工程混凝土澆筑的特點(diǎn)在于樁上部承臺(tái)的澆筑，因承臺(tái)上有塔腳墊板和地腳螺栓埋件，要求在混凝土澆筑時(shí)要再次校正各樁的相對(duì)位置以及埋件與樁中心的相對(duì)位置，避免不必要的返工。

    3.3 成樁質(zhì)量檢驗(yàn)

    在施工中我們要求做到每根成樁應(yīng)該具有鋼筋加工檢驗(yàn)記錄，混凝土拌和物質(zhì)量記錄，混凝土試塊資料及樁身完整性檢測(cè)資料。因?yàn)楸竟こ痰臉秾儆诳拱螛?，所以未作承載力檢驗(yàn)。通過(guò)對(duì)有關(guān)試驗(yàn)資料的分析，證明該工程挖孔樁施工質(zhì)量是優(yōu)良的。

    4、人工挖孔樁施工過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題

    4.1 地下水問(wèn)題。

    地下水對(duì)人工挖孔樁的施工影響最大。當(dāng)?shù)叵滤徊淮髸r(shí)可進(jìn)行單樁樁內(nèi)抽水；當(dāng)?shù)叵滤惠^大時(shí)可采用多樁同時(shí)抽水法來(lái)降低地下水；如果樁設(shè)計(jì)深度不大時(shí)可考慮在場(chǎng)地四周設(shè)置井點(diǎn)排水。

    4.2 流沙層問(wèn)題

    人工挖孔樁在開挖時(shí)，如果遇到細(xì)砂、粉砂層地質(zhì)時(shí)，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生井漏，造成質(zhì)量和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情況較輕時(shí)，可縮短挖孔層深，正常的1 m左右一段改為0.3～0.5 m，并隨挖隨檢隨護(hù)壁；在流砂情況較嚴(yán)重時(shí)，常用下鋼護(hù)筒的方法，鋼護(hù)筒同鋼模板相似，以孔外徑為直徑，可分為4－6段圓弧。

    4.3 淤泥質(zhì)土層問(wèn)題

   在遇到淤泥質(zhì)等軟弱土層時(shí)，一般可用木板模板支檔，同時(shí)縮短開挖深度，并及時(shí)驗(yàn)收澆筑混凝土護(hù)壁。

   總之，人工挖孔樁施工時(shí)，一旦遇到不利的地質(zhì)條件，除制定單樁的施工措施外，應(yīng)該合理安排人工挖孔樁的施工順序，對(duì)減少施工難度起到重要作用，在制定施工方案時(shí)要依據(jù)實(shí)際情況綜合分析，統(tǒng)籌安排，在可能的情況下，先施工較淺的樁，后施工深一些的樁，先施工外圍（或迎水部位）的樁，后施工中部的樁。

    5、結(jié)語(yǔ)

    通過(guò)本工程的施工，筆者認(rèn)為人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。人工挖孔樁不僅在良好的地質(zhì)條件可以廣泛應(yīng)用，而且隨著施工技術(shù)的改進(jìn)，在有地下水、流砂層和淤泥質(zhì)土質(zhì)中也得到了發(fā)展和應(yīng)用?？陀^地說(shuō)，人工挖孔樁在良好地質(zhì)條件的地基中運(yùn)用時(shí)更能發(fā)揮其優(yōu)越性。當(dāng)擴(kuò)大頭人工挖孔樁在不良地基中運(yùn)用時(shí)，其擴(kuò)大頭部分極易坍塌造成質(zhì)量和安全事故，應(yīng)該慎用。因此我們?cè)谧鰳痘O(shè)計(jì)時(shí)，一定要重視地質(zhì)勘探資料，在地質(zhì)狀況不良的情況下，宜采用其它樁基型式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。