淺談人工挖孔樁基礎(chǔ)施工及安全質(zhì)量控制(修改)

1、摘 要：人工挖孔灌注樁是一種通過人工開挖而形成井筒的灌注樁成孔工藝，適用于旱地或少水且較密實的土質(zhì)或巖石地層，因其占施工用場地少、成本較低、工藝簡單、易于控制質(zhì)量且施工時不易產(chǎn)生污染等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于土建工程的施工中。在鐵路房屋建設(shè)中，設(shè)計標(biāo)高與原地面標(biāo)高不符時，往往需要填方，當(dāng)其填方過高或地質(zhì)土層不均勻時，有必要采用人工挖孔樁施工。所以編制一套科學(xué)合理的人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工及安全質(zhì)量把控來指導(dǎo)施工，是很有必要的。1 工程概況 建設(shè)單位：武漢鐵路局信陽工程建設(shè)指揮部 設(shè)計單位：中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司 監(jiān)理單位：武漢鐵道工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司寧西鐵路增建二線工程NXJL-4商城監(jiān)理站

2、 施工單位：中鐵建電氣化局集團有限公司寧西鐵路寧西鐵路西安至合肥段（武漢局管段）位于湖北省北部，河南省東南部。寧西正線K563+600K800+400，正線全長236.8km，其中由我局承建的NXZH-2 標(biāo)段范圍為羅山（不含）局界K655+800K800+400，固始站牽引變電所位于里程K775+650處，屬填方區(qū)域，原圖紙設(shè)計基礎(chǔ)為柱下獨立基礎(chǔ)因站前站前施工單位在行地基填土處理時未按設(shè)計要求進(jìn)行處理，經(jīng)變更后改為人工挖孔灌注樁施工。2 施工準(zhǔn)備2.1 收集資料 正式施工前應(yīng)具備必要的下列工程資料：（1）建筑物場地工程地質(zhì)和必要的水位地質(zhì)資料；（2） 樁基施工圖及圖紙會審紀(jì)要；（3） 主要施

3、工機械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料；（4） 樁基的施工組織設(shè)計或施工方案；（5） 樁基鋼筋砼所用建材（水泥、砂、石、鋼筋）的質(zhì)檢報告；（6）人員的合理充分組織。2.2 施工前質(zhì)量管理措施（1） 施工平面圖上應(yīng)標(biāo)明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時設(shè)施的位置；（2） 制定施工作業(yè)計劃和勞動力組織計劃；（3） 制定機械設(shè)備、工具、材料供應(yīng)計劃；（4）制定季節(jié)性（雨季）施工的技術(shù)措施；3 挖孔及護壁樁需要進(jìn)行人工開挖、擴壁、土石方外運和護壁，是與其他灌注樁類型最大的區(qū)別之處。樁孔開挖前應(yīng)對填土進(jìn)行處理，保證填土質(zhì)量滿足建筑地基處理技規(guī)范（JGJ79-2002）的要求，填土壓實度系數(shù)應(yīng)滿足設(shè)計要求。挖

4、孔、護壁兩道工序是緊密相連的也是挖孔樁施工的重要工序，為了保證成孔的安全，在每開挖一米深時，要及時澆注砼護壁。在放線定位后，將樁周圍用護欄打圍，設(shè)置安全標(biāo)識，防止行人進(jìn)入，夜間要在孔口周圍設(shè)置夜間燈，保證每個孔口通明，確保施工安全，準(zhǔn)備好灰桶、手推運渣車及抽水泵(如地下水位高時要在樁周圍打井點降水)。所有準(zhǔn)備工作就緒后進(jìn)行第一米開挖，挖孔樁第一米開挖、護壁、鎖口砼是整根挖孔樁的開始，也是護壁砼成功的關(guān)鍵，開挖到位后，馬上埋設(shè)鎖口鋼筋，在每節(jié)護壁與下一節(jié)護壁之間要埋設(shè)連接鋼筋(間距20cm)，為了保證挖孔的可操作性，挖孔、護壁節(jié)與節(jié)之間采用鋸齒形(鋸齒形也能增加樁的摩擦力)。挖孔樁每米護壁挖好后

5、要及時安設(shè)護壁模板，并在當(dāng)天澆注好砼，夜晚則是護壁砼養(yǎng)護時間；在開挖過程中要嚴(yán)格控制樁的中心線，以保證樁身尺寸滿足設(shè)計要求；孔內(nèi)排水一般采用明排，如滲水量過大，必須在孔周圍打井點降水；在挖孔到一定深度時，土質(zhì)情況會發(fā)生變化，會碰到巖層，對于堅硬的巖石，可采用風(fēng)鎬掘進(jìn)，開挖的樁身長度H不小于設(shè)計最小值，進(jìn)入持力層不小于2m。4 成孔、澆注樁身砼當(dāng)樁凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時，應(yīng)采用間隔開挖和澆筑樁身砼，排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m；第一節(jié)井圈護壁的中心線與設(shè)計軸線的偏差不得大于20mm；井圈頂面應(yīng)比場地高出200300mm，樁徑底部需擴底如下圖，對于樁號ZJ-1擴底直徑為1.7m

6、，樁徑為1m，開始擴底與擴底底部總高為hc+hb=1.05m；樁號ZJ-2擴底直徑為1.4m，樁徑為1m，開始擴底與擴底底部總高為hc+hb=0.5m。 挖孔樁擴底詳圖樁底擴孔應(yīng)間隔削土，留一部分土作支撐，待澆灌混凝土前再挖，此時宜加鋼支架支護，澆灌混凝土?xí)r再拆除。 挖孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，要及時對成孔的各項數(shù)據(jù)(樁徑、偏差、樁底滲水量)進(jìn)行分析，以便及時采取補救措施；樁身鋼筋籠在預(yù)制場地上分段加工，在成孔前就要運至孔邊，安放到位后要及時固定，以防止其上??；制作鋼筋籠時應(yīng)注意鋼筋籠樁口預(yù)留鋼筋的長度及加強筋的設(shè)置（籠內(nèi)焊接或籠外），澆注砼前，要安放好串筒，要再次檢查孔底滲水量，確定無誤后再開始澆筑

7、。5 安全與質(zhì)量把控5.1 人工挖孔灌注樁應(yīng)采取下列安全措施 （1） 人工挖孔灌注樁施工的重要因素是安全控制，施工操作面小，挖孔深度深，不確定因素多，地下水位過高，天氣環(huán)境惡劣等等因素嚴(yán)重影響挖孔樁施工的安全，安全控制是重中之重。 （2）在開挖前，孔周圍要用護欄隔離好，施工時孔口邊緣不能擺放尖銳的施工用具，孔口處根據(jù)現(xiàn)場條件要安全安放網(wǎng)，防止物體落入孔底，如不施工時，護欄要封閉，要將孔口用蓋板蓋好。 （3）挖孔時因孔內(nèi)潮濕，照明燈電壓不能超過36伏，在手動葫蘆運渣及吊運護壁模板時，孔上孔內(nèi)操作人員要密切聯(lián)系，保持精神高度集中，孔口操作人員一定要將安全帶與護欄連接，以防止跌入孔中，每班要對安全帶

8、護欄、吊桶及細(xì)絲桿進(jìn)行檢查。 （4） 挖孔到一定深度時，要經(jīng)常探測孔底氧氣含量及是否有毒氣或二氧化碳，如氧氣含量過低或存在毒氣及二氧化碳，要在施工前進(jìn)行通風(fēng)換氣。 （5） 在排水時，孔底不能有操作人員，如孔底滲水量過大，要停止施工，及時采用井點降水，如碰到流沙等不良地質(zhì)情況要另行處理，如遇上惡劣天氣，要停止施工 （6） 孔身挖至擴底底部后，需要設(shè)計現(xiàn)場確認(rèn)無誤后方可進(jìn)入下一到工序。 （7）挖孔人員在孔內(nèi)施工必須要戴安全帽，孔內(nèi)需設(shè)置躲避棚，在廢土清理出口外時，防止雜物落下造成損傷。 5.2 人工挖孔灌注樁應(yīng)采取下列質(zhì)量措施（1）對地質(zhì)資料、檢驗設(shè)備、工藝及施工技術(shù)要求是否適宜，樁在施

9、工前，需要全面完善。（2）根據(jù)建設(shè)單位測量基準(zhǔn)點和測量基線放樣定位，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核，用十字交叉法定出孔樁中心。樁位應(yīng)定位放樣準(zhǔn)確，在樁位外設(shè)置定位龍門樁。并派專人負(fù)責(zé)。（3）修筑鋼筋砼井圈護壁應(yīng)保證：護壁的厚度、配筋、砼強度符合設(shè)計要求；上下節(jié)護壁的搭接長度應(yīng)該符合設(shè)計要求，一般不小于為75mm；每節(jié)護壁在當(dāng)日施工完畢；護壁模板在砼強度達(dá)到2.5Mpa后拆除；發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時，應(yīng)及時補強以防造成事故。 （4）挖至設(shè)計標(biāo)高時，孔底不應(yīng)積水，成孔后應(yīng)清理好護壁上的淤泥和孔底殘渣、積水和碎石須二次清底干凈，孔底浮渣厚度小于50mm，然后進(jìn)行隱蔽工程驗收。驗收合格后，應(yīng)立即封底和灌注樁身砼。（5

10、）成孔的允許偏差應(yīng)滿足：樁徑 ±50mm，垂直度 0.5%，樁位 ±50mm.且底部擴大段要按設(shè)計挖成圓臺狀，保證尺寸。（6）鋼筋籠的制作與質(zhì)量驗收：1）鋼筋進(jìn)場要驗收，要有合格證，并要求作力學(xué)性能試驗和焊接試驗，合格后才能啟用。 2）有質(zhì)保單，型號要與鋼筋的性能相適應(yīng)。3）鋼筋籠制作嚴(yán)格按設(shè)計加工，主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離。主筋間距允許偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允許偏差±20mm；鋼筋籠直徑允許偏差±10mm；鋼筋籠長度允許偏差±50mm.4）加勁箍設(shè)在主筋內(nèi)側(cè)，以加強對鋼筋籠的箍子作用，且不會增加施工難度，主筋一般

11、不設(shè)彎鉤。其次加勁箍的連接采用焊接（多采用單面焊，需提前預(yù)制焊接試件，再試驗合格后方進(jìn)行施工）5）鋼筋籠搬運和吊裝時，應(yīng)防止變形；安放前需再檢查孔內(nèi)的情況，以確定孔內(nèi)無塌方和沉渣；安放要對準(zhǔn)孔位，扶穩(wěn)、 緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴(yán)禁墩籠、扭籠。6）注意鋼筋籠的標(biāo)高，到達(dá)設(shè)計位置后應(yīng)采用工藝筋（吊筋、抗浮筋）固定，避免鋼筋籠下沉或受混凝土上浮力的影響而上浮。7）鋼筋保護層的厚度應(yīng)符合設(shè)計要求.保護層用水泥砂漿塊制作，當(dāng)無砼護壁時嚴(yán)禁用粘土磚或短鋼筋頭代替（磚吸水、短鋼筋頭銹蝕后會引起鋼筋籠銹蝕的連鎖反應(yīng)）。墊塊每1.5-2m一組，每組3個，圓周上相距120°，每組之間呈梅花形布置。保

12、護層的允許偏差為±10mm.8）深度與設(shè)計深度不同時，鋼筋籠長度也宜隨之變化。（7）砼灌注施工1）檢查成孔質(zhì)量合格后應(yīng)盡快灌注砼。在灌注砼前，應(yīng)進(jìn)行清孔工作，要求孔壁、孔底必須清理干凈，孔底無浮渣，孔壁無松動,挖孔樁砼必須連續(xù)澆筑，灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測量，準(zhǔn)確算出全孔及首次灌注孔段的混凝土需要量。特別要注意到基巖中的孔徑擴展情況，避免首次灌注量不足，如有特殊情況間隔時間不得超過1小時。2）當(dāng)有地下水而滲水量不大時，則應(yīng)抽除孔內(nèi)積水后，用串筒法灌注砼，串筒末端離孔底高度不宜大于2m，砼宜采用插入式振搗器振實。如果滲水量過大，積水過多不便排干，則應(yīng)用導(dǎo)管法水下灌注砼。3）砼的粗骨料

13、可選用碎石或卵石，其最大粒徑不宜大于主筋凈距的1/3.4）堅持按配合比投料，砼坍落度不宜過大，每50cm為一層及時振搗，砼灌注要保持連續(xù)。坍落度損失大于5cm/h時，要調(diào)整配比。5）砼拌合料質(zhì)量控制，每盤砼的拌和時間不得少于90秒，開始攪拌時必須做一次坍落度檢測，調(diào)整好流動性，且具有較好的粘聚性，灌注時作坍落度損失的觀察，以指導(dǎo)砼配合比的調(diào)整，拌好的砼應(yīng)立即使用，有離析現(xiàn)象嚴(yán)禁灌入樁孔。6）注意樁頭砼的標(biāo)高，應(yīng)適當(dāng)超出設(shè)計標(biāo)高，以保證在鑿除浮漿層后，樁頭進(jìn)入承臺內(nèi)長度符合設(shè)計要求。7）樁身砼必須留有試件，對直徑大于1m的樁，每根樁應(yīng)有1組試塊，且每100m3砼及每個灌注臺班不得少于1組，每組3

14、件，試件的制作必須客觀真實，嚴(yán)禁“開小灶”。8）氣溫高于30時注意緩凝，氣溫低于0時注意抗凍。9）混凝土配合比應(yīng)合理，應(yīng)嚴(yán)格控制其塌落度10）在改變水泥標(biāo)號、品種及生產(chǎn)廠家時，必須先做好配合比試驗，按配合比控制質(zhì)量。11）準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注過程中應(yīng)避免停水、停電。（8）成樁質(zhì)量檢驗：1）砼試塊強度的質(zhì)量檢驗和樁身動檢，樁身動檢包括：靜載試驗、大應(yīng)變、小應(yīng)變。樁身動檢應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行檢測(大應(yīng)變，對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進(jìn)行判定的檢測方法，可用于斷樁檢測；小應(yīng)變：檢測樁的完整性。靜載試驗：確定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力），質(zhì)量檢驗和樁身動檢必須合格。2）判斷樁是否有缺陷，還可以用充盈系數(shù)確定。若充盈系數(shù)小于1，則