人工挖孔在公路樁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

1、人工挖孔在公路樁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用摘要：文章簡(jiǎn)單介紹了人工挖孔的施工條件及其特點(diǎn)，對(duì)人工挖孔作業(yè)進(jìn)行了難點(diǎn)分析并采取了應(yīng)對(duì)措施，提出了人工挖孔在公路樁基施工中的質(zhì)量控制以及應(yīng)注意的安全事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：人工挖孔；公路樁基礎(chǔ)；質(zhì)量控制；安全措施1.引言 在樁基礎(chǔ)施工中，人工挖孔有著明顯易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)，人工挖孔不僅在良好的地質(zhì)條件可以廣泛應(yīng)用，而且隨著開(kāi)挖技術(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，客觀地說(shuō)人工挖孔在適合的地質(zhì)條件中運(yùn)用時(shí)更能發(fā)揮其優(yōu)越性。 2.人工挖孔的施工條件及其特點(diǎn) 2.1樁基礎(chǔ)是公路橋梁設(shè)計(jì)的一項(xiàng)常用的設(shè)計(jì)形式，它適用多種地質(zhì)條件、安全可靠、造價(jià)合理。因考慮側(cè)面摩

2、阻力，故在設(shè)計(jì)中多采用鉆機(jī)成孔。然而，由于經(jīng)濟(jì)、快速的特點(diǎn)，人工挖孔成在公路樁基施工中仍得到了廣泛采用。一般情況下選擇人工挖孔必須滿足幾個(gè)條件：一是設(shè)計(jì)樁基不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)25m，超過(guò)10m深度的樁基，在挖孔作業(yè)時(shí)必須要有送氧和照明措施；二是當(dāng)有較厚含水砂層或較厚淤泥層的地質(zhì)條件下，應(yīng)當(dāng)慎用人工挖孔，防止發(fā)生挖樁抽水形成流沙現(xiàn)象并導(dǎo)致孔壁坍塌等傷人事故。不過(guò)地質(zhì)勘察報(bào)告表明，超過(guò)2m深度的含水砂層或淤泥層為局部情況時(shí)，仍可采取一定措施進(jìn)行人工挖孔施工，使樁基礎(chǔ)施工造價(jià)大幅降低，既安全可靠又加快速度。 2.2人工挖孔施工的特點(diǎn)。由于鉆孔成樁受到鉆機(jī)調(diào)運(yùn)、泥漿排放、水源、以及電源方面的種種限制

3、，而人工挖孔樁施工能避免上述不利因素，且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、作業(yè)面易開(kāi)展、施工效率高、質(zhì)量容易保證等優(yōu)點(diǎn)，因而在當(dāng)今諸多鉆機(jī)成孔受限制的地方人工挖孔得到廣泛應(yīng)用。人工挖孔系由人工操作，工人的經(jīng)驗(yàn)差異較大。因此實(shí)際施工中時(shí)常發(fā)生一些質(zhì)量事故或安全事故，其事故主要表現(xiàn)為：涌泥、流沙導(dǎo)致成孔失??；地下水位較高、流水量較大時(shí)，挖樁抽水導(dǎo)致孔壁坍塌；空口落物、毒氣窒息、爆破及觸電等等。 3.人工挖孔難點(diǎn)分析及措施 3.1地下水。地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見(jiàn)的問(wèn)題，它給人工挖孔樁施工帶來(lái)許多困難。含水層中的水在開(kāi)挖時(shí)破壞了其平衡狀態(tài)，使周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi)，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，如果遇到動(dòng)態(tài)水壓土層施

4、工，不僅開(kāi)挖困難，連護(hù)壁混凝土也易被水壓沖刷穿透，發(fā)生樁身質(zhì)量問(wèn)題。如遇到了細(xì)砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。 3.1.1地下水量不大時(shí)?？蛇x用潛水泵抽水，邊抽水邊開(kāi)挖，成孔后及時(shí)澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁，然后繼續(xù)下一段的施工。 3.1.2水量較大時(shí)。當(dāng)用施工孔自身水泵抽水，也不易開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)從施工工序考慮，采取對(duì)周圍樁孔同時(shí)抽水，以減少開(kāi)挖孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組織安排合理，能達(dá)到很好的效果。 3.1.3對(duì)不太深的挖孔樁?？稍趫?chǎng)地四周合理布置統(tǒng)一的輕型管井降水分流，對(duì)基礎(chǔ)平面占地較大時(shí)，也可增加降水管井的排數(shù)，一般即可解決。 3.1.4抽水時(shí)環(huán)境影響。

5、有時(shí)施工周圍環(huán)境特殊，一是抽出地下水進(jìn)出時(shí)周圍環(huán)境，基礎(chǔ)設(shè)施等影響較多，不允許無(wú)限制抽水：二是周圍有江沙、湖泊、沼澤等，不可能無(wú)限制達(dá)到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類問(wèn)題最有效的方法是截?cái)嗨矗忾]水路。樁孔較淺時(shí)，可用板樁封閉；樁孔較深時(shí)，用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時(shí)，達(dá)到正常開(kāi)挖。 3.2流砂。人工挖孔在開(kāi)挖時(shí)，如遇細(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)會(huì)發(fā)生井漏，造成質(zhì)量事故，因此要采取有效可靠的措施。 3.2.1流砂情況較輕時(shí)。有效的方法是縮短這一循環(huán)的開(kāi)挖深度，將正常的lm左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時(shí)間，

6、及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁混凝土灌注。當(dāng)孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時(shí)，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內(nèi)壁滿足設(shè)計(jì)要求。 3.2.2流砂情況較嚴(yán)重時(shí)。常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護(hù)壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成46段圓弧，再加上適當(dāng)?shù)睦邨l，相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開(kāi)挖0.5m左右，即可分片將套簡(jiǎn)裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護(hù)壁外側(cè)不小于0.5m，裝后即支模澆注護(hù)壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結(jié)后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法，應(yīng)用到已完成的混凝土護(hù)壁的最下段鉆大，使孔位傾斜至下

7、層護(hù)壁以外，打入漿管，壓力澆注水泥漿，使下部土壤硬些，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現(xiàn)象。 3.3淤泥質(zhì)土層。在遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層時(shí)，一般可用木方、木板模板等支擋，并要縮短這一段的開(kāi)挖深度，并及時(shí)澆注混凝土護(hù)壁，這次支擋的木方模板要沿周邊打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護(hù)壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉，能達(dá)到很好的支擋效果。 4.人工成孔的質(zhì)量控制 4.1事前控制 4.1.1組織好各種原材料的進(jìn)場(chǎng)與驗(yàn)收進(jìn)行技術(shù)交底，制定相應(yīng)的施工工序。開(kāi)挖前清除現(xiàn)場(chǎng)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(duì)稱布置。在井口護(hù)壁施工結(jié)束后，將樁中標(biāo)注在

8、井口護(hù)壁上，且護(hù)壁高出地表20cm。 4.1.2同排樁基開(kāi)挖時(shí)，采用間隔挖孔，群樁開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)采用梅花形開(kāi)挖。避免開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)相鄰樁基護(hù)壁影響。 4.1.3以垂直起重設(shè)備要架立牢固，應(yīng)能承受一定的沖力不致翻例垂直起重設(shè)備必須經(jīng)檢人驗(yàn)合格后方可投入使用。 4.2過(guò)程控制 4.2.1挖孔時(shí)采用每進(jìn)尺進(jìn)行一次砼護(hù)壁。孔砼護(hù)壁標(biāo)號(hào)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1220cm，砼采用集中拌和，小型振搗棒搗實(shí)，護(hù)壁后每節(jié)上口孔徑按設(shè)計(jì)樁徑，下口孔徑大于設(shè)計(jì)樁徑16cm。 4.2.2每一節(jié)開(kāi)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)樁心倔位。 4.2.3挖

9、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。 4.2.4粘土層采用鎬挖鍬鏟硬土層及強(qiáng)風(fēng)化巖層采用鉆孔爆破和風(fēng)鎬破碎。 4.2.5當(dāng)孔內(nèi)地下水較多時(shí)采用水泵及時(shí)排水。 4.3事后控制 4.3.1挖至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后，采用探孔器測(cè)驗(yàn)孔垂直度和孔深。在人工挖孔樁過(guò)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(cè)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。 5.施工應(yīng)注意安全事項(xiàng) 現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)向施工人員仔細(xì)交待挖孔樁處的地質(zhì)情況和地下水情況，提出可能出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)急處理措施；要有充分的思想準(zhǔn)備和備有充足的應(yīng)急措施所用的材料、機(jī)械；要制定安全措施，并要經(jīng)常檢

10、查和落實(shí)。 孔下作業(yè)不得超過(guò)2人，作業(yè)時(shí)應(yīng)戴安全帽、穿雨衣、雨褲及長(zhǎng)筒雨靴；孔下作業(yè)人員和孔上人員要有聯(lián)絡(luò)信號(hào)；地面孔周圍不得擺放鐵錘、鋤頭、石頭和鐵棒等墜落傷人的物品；每工作1h，并下人員和地面人員進(jìn)行交換。 井下人員應(yīng)注意觀察孔壁變化情況。如發(fā)現(xiàn)塌落或護(hù)壁裂紋現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)采取支撐措施。如有險(xiǎn)情，應(yīng)及時(shí)以出聯(lián)絡(luò)信號(hào)，以便迅速撤離。并盡快采取有效措施排除險(xiǎn)情。 地面人員應(yīng)注意孔下以出的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，反應(yīng)靈敏快捷。經(jīng)常檢查支架、滑輪、繩索是否牢固。下吊時(shí)要掛牢，提上來(lái)的土石要倒干凈，卸在孔口2m以外。 6.結(jié)束語(yǔ) 如今在公路建設(shè)中，人工挖孔樁是常用的方法之一，它受力明確、承載力高、施工方便、噪音短（爆破）、造價(jià)低等方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。但人工挖孔樁在施工中尚有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步探討，有些缺點(diǎn)需要克服，比如人工挖孔的摩擦樁對(duì)樁基承載