樁基(人工挖孔)施工方法及主要技術(shù)措施

樁基（人工挖孔）施工方法及主要技術(shù)措施位于斜坡路段的樁基采用人工挖孔方式，施工時(shí)需清除斜坡上不穩(wěn)定的土石，必要時(shí)需加以防護(hù)，采用機(jī)械開挖施工平臺(tái)或采用腳手架搭設(shè)施工平臺(tái)，盡量避免便道和平臺(tái)施工對(duì)原坡面的破壞而誘發(fā)坡面不穩(wěn)定。采用安全可靠的護(hù)壁方案，淺眼爆破、防止震塌孔壁，確保施工過(guò)程中的人身安全也是本工程的施工難點(diǎn)。人工挖孔樁的第一個(gè)重點(diǎn)是提前做好挖孔樁施工平臺(tái)，平整場(chǎng)地要以施工中用到的最大機(jī)械為參考，進(jìn)場(chǎng)前調(diào)查清楚坡面危石、浮土，坡面有坍塌或裂縫者應(yīng)加設(shè)必要的防護(hù)，鏟除松軟的土層并夯實(shí)。第二個(gè)重點(diǎn)是孔內(nèi)巖石須爆破時(shí)應(yīng)采用淺眼爆破法，嚴(yán)格控制用藥量，并加強(qiáng)護(hù)壁，防止震塌孔壁。第三個(gè)重點(diǎn)是過(guò)程質(zhì)量控制，樁基屬地下隱蔽工程，若干驗(yàn)收項(xiàng)目控制難度大，因此，過(guò)程質(zhì)量控制是本工程的重點(diǎn)。樁孔內(nèi)應(yīng)有足夠的照明、通風(fēng)、排氣設(shè)施，同時(shí)配有逃生安全爬梯，孔設(shè)立安全圍欄和警示牌，并設(shè)置應(yīng)急警報(bào)裝置，以確保能及時(shí)接收井下人員危險(xiǎn)信號(hào)。施工時(shí)，1#、3#、5#……墩樁基錯(cuò)開開挖，每墩之間交錯(cuò)開挖、跳孔施工，單班制作業(yè)。成孔后將根據(jù)孔內(nèi)滲水情況選擇適當(dāng)灌注砼方式。當(dāng)滲水量小于6mm/min,宜采用常規(guī)干灌法施工工藝、當(dāng)孔內(nèi)滲水大于6mm/min,宜采用水下樁灌注施工工藝。水鉆人工挖孔示意圖詳見圖1所示。圖1水磨鉆人工挖孔示意圖一、施工工藝流程水磨鉆人工挖孔樁施工流程詳見圖1-1所示:圖1-1水磨鉆人工挖孔樁施工流程水鉆人工挖孔樁具體的施工順序?yàn)?場(chǎng)地平整-放線、定樁位-施工鎖-修建排水溝-場(chǎng)地硬化處理-架設(shè)定型井架、安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)、照明設(shè)備等T樁孔開挖T每下挖0.6?1.0米左右，進(jìn)行樁孔周壁的清理、校核樁孔的直徑和垂直度T綁扎護(hù)壁鋼筋T支撐護(hù)壁模板T澆護(hù)模砼T拆模后繼續(xù)下挖T循環(huán)挖至孔底T對(duì)樁孔直徑、深度、垂直度進(jìn)行全面驗(yàn)收T吊裝鋼筋籠T安裝導(dǎo)管T檢查樁底沉渣厚度T澆灌砼至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm以上t破除樁頭至設(shè)計(jì)高程t樁基檢測(cè)t下道工序施工。二、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作在正式施工前，應(yīng)具備以下工程資料。主要包括施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)和必要的地下水位資料;施工圖紙；主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料;孔樁的施工方案以及樁基所用建材（水泥、砂石、鋼筋）的質(zhì)檢報(bào)告。施工前要制定周詳?shù)馁|(zhì)量管理措施、安全保證措施。在施工平面圖上應(yīng)標(biāo)明樁位、編號(hào)、施工順序；制定不良天氣（雨季）施工的技術(shù)措施。場(chǎng)地平整。用挖掘機(jī)對(duì)樁位場(chǎng)地進(jìn)行平整。場(chǎng)地大小要滿足施工的需要，注意保持排水坡度，通往樁位處的施工便道暢通。三、勞動(dòng)力配置樁基開挖采用單班制作業(yè)，每孔每班2~3人，井下1人開挖，井上1人開卷?yè)P(yáng)機(jī)，或1人指揮及出渣。四、定位及鎖施工項(xiàng)目部測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確放出樁位中心，測(cè)量放樣堅(jiān)持“測(cè)量雙檢制”，即自檢、互檢，保證偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。開挖前，按樁中心向四周引出樁心護(hù)樁，護(hù)樁應(yīng)埋設(shè)在不易破壞，不影響施工的地方，并在周圍用混凝土保護(hù)。人工挖孔樁挖孔樁軸線、標(biāo)高控制示意圖詳見圖4-1所示。然后開挖施工井臺(tái)，井臺(tái)除作為施工操作平臺(tái)外還具有保護(hù)井、承受施工荷載、擋水等作用，井臺(tái)采用混凝土結(jié)構(gòu)，直徑比樁徑大20cm。井臺(tái)高度50cm，寬度30cm，井臺(tái)頂標(biāo)高需高出原地面30cm左右，防止雨水流入。井臺(tái)采用C30混凝土澆筑，內(nèi)放8鋼筋網(wǎng)，采用定型鋼模板立模。當(dāng)井臺(tái)施工完成后，將標(biāo)高引到井臺(tái)上，用以控制樁底標(biāo)高。復(fù)核樁中心位置，如果出現(xiàn)偏差，必須在第一節(jié)護(hù)壁澆筑砼時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證第一節(jié)護(hù)壁的位置準(zhǔn)確，以保證樁的位置準(zhǔn)確。圖4-1人工挖孔樁挖孔樁軸線、標(biāo)高示意圖五、樁孔開挖樁孔由人工用鎬頭配合水磨鉆挖掘，井下工人必須配備安全帽、安全繩。挖出物用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升出樁孔后立即倒運(yùn)，孔四周作業(yè)范圍內(nèi)不得堆積棄土和其他雜物。在鎖護(hù)壁頂面標(biāo)出樁中心十字線，每挖深一節(jié)立模板時(shí)都要掛垂球檢查孔位、樁徑及垂直度；并在頂面標(biāo)出高程點(diǎn)，以便于隨時(shí)檢查和控制孔深度。六、樁孔排水當(dāng)樁孔挖至地下水位以下時(shí)，應(yīng)挖一個(gè)集水坑，用潛水泵將樁孔內(nèi)的地下水抽出去。如出現(xiàn)坍孔流砂現(xiàn)象，則要減少每節(jié)挖孔的深度，并且挖好一節(jié)后立即澆筑護(hù)壁砼，此時(shí)護(hù)壁每節(jié)高度控制在0.3?0.5m,同時(shí)用短鋼筋打入樁孔周圍阻止流泥。如護(hù)壁接頭出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，可用水玻璃封堵。在操作平臺(tái)邊設(shè)一個(gè)約5m的沉淀池，將樁孔內(nèi)抽出的污水經(jīng)過(guò)沉淀再經(jīng)過(guò)兩側(cè)臨時(shí)排水溝排放。七、終孔檢查當(dāng)開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行終孔檢查。質(zhì)檢人員先進(jìn)行自檢，自檢達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定勘巖深度、樁徑、垂直度。將樁底沉渣清理干凈，留取渣樣及時(shí)通知總包、監(jiān)理，設(shè)計(jì)進(jìn)行終孔檢查。如果入巖深度和巖層與設(shè)計(jì)不符時(shí)，及時(shí)通知總包部、監(jiān)理辦、設(shè)計(jì)院現(xiàn)場(chǎng)查看，由設(shè)計(jì)單位作出相應(yīng)調(diào)整。挖孔樁實(shí)測(cè)項(xiàng)目詳見表7-1所示。表7-1挖孔樁實(shí)測(cè)項(xiàng)目項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法1△混凝土強(qiáng)度(MPa)在合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)按附錄D檢查2樁位(mm)群樁<1全站儀：每樁測(cè)中心坐標(biāo)排架樁<503孔的傾斜度＜0.5%S，且不小于2鉛錘法：每樁檢查4△孔深(m)＞設(shè)計(jì)值測(cè)繩量：每樁測(cè)量5孔徑或邊長(zhǎng)＞設(shè)計(jì)值井徑儀：每樁測(cè)量6△樁身完整性每樁均滿足設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)未要求時(shí)，每樁不低于II類低應(yīng)變反射波法或聲波透射法：每樁檢測(cè)八、鋼筋籠制作、安裝鋼筋籠在鋼筋場(chǎng)集中制作，分節(jié)長(zhǎng)度視現(xiàn)場(chǎng)確定，一般第一節(jié)主鋼架按8m和9m錯(cuò)開焊接，以后每節(jié)鋼筋籠主筋長(zhǎng)度均設(shè)置為9m。每節(jié)鋼筋籠主筋端頭采用直螺紋套筒連接，連接須滿足相應(yīng)規(guī)范要求，同時(shí)要注意對(duì)節(jié)進(jìn)行編號(hào)，保證相鄰節(jié)段鋼筋在對(duì)接時(shí)不出現(xiàn)錯(cuò)接。鋼筋籠加強(qiáng)圈2m設(shè)一道，與主筋焊接，為保證鋼筋籠吊運(yùn)、安裝時(shí)不變形，在加強(qiáng)圈內(nèi)設(shè)三角支撐。整根鋼筋籠制作完成，經(jīng)自檢合格報(bào)監(jiān)理工程師檢查認(rèn)可后，由運(yùn)輸車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，用吊車在孔完成鋼筋籠的對(duì)接和箍筋綁扎，鋼筋籠對(duì)接完成、箍筋綁扎成型，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，用吊車將鋼筋籠緩慢放入孔內(nèi)，直至樁基鋼筋籠完全安裝就位為止。鋼筋籠制作、安裝檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表詳見表8-1所示。表8-1鋼筋籠制作、安裝檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差(mm)檢查方法及頻率1主筋間距±10尺量：每段測(cè)2個(gè)斷面2箍筋或螺旋筋間距±20尺量：每段測(cè)10個(gè)斷面3骨架外徑或厚、寬度±10尺量：每段測(cè)2個(gè)斷面4鋼筋骨架長(zhǎng)度±1尺量：每段測(cè)2個(gè)斷面5鋼筋骨架底端高程±50水準(zhǔn)儀：測(cè)頂端高層，用骨架長(zhǎng)度6A保護(hù)層厚度+20,-10尺量：測(cè)每段鋼筋骨架外側(cè)定位塊鋼筋籠下放前，根據(jù)圖紙的要求在鋼筋籠四周等距離安裝處4根聲測(cè)管呈正方形分布：聲測(cè)管外徑57mm,壁厚3.0mm，長(zhǎng)度為樁長(zhǎng)L+0.3m。除在底節(jié)鋼筋籠加工時(shí)綁扎在鋼筋籠上外，其余各節(jié)均預(yù)先固定在鋼筋籠內(nèi)，每節(jié)鋼筋籠對(duì)接完后，再對(duì)接聲測(cè)管連接并固定牢靠，保證成樁后的聲測(cè)管互相平行。管用封閉帽或鐵板封閉以防雜物掉進(jìn)管內(nèi)。聲測(cè)管應(yīng)做灌水試驗(yàn)檢查其是否漏水。若水位有所下降，則應(yīng)將鋼筋籠緩慢提起，查找漏水位置，并予以封堵，封堵完畢即下放。九、砼澆筑(1)水下砼灌注導(dǎo)管采用30cm的螺旋絲鋼管，底節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)不小于4m,中間節(jié)2?3m。配2?3節(jié)長(zhǎng)度為0.5?1.5m的短管，作為調(diào)整節(jié)。導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑、圓順、無(wú)明顯凹凸，內(nèi)徑一致、其偏差不大于±2mm接順、無(wú)明顯凹凸，內(nèi)徑一致、其偏差不大于±2mm接嚴(yán)密。導(dǎo)管使用前進(jìn)行試拼和水密性試驗(yàn)，拼接是導(dǎo)管底面應(yīng)均勻放置枕木，按自下而上順序編號(hào)和標(biāo)示尺度。導(dǎo)管內(nèi)部注水，并利用空壓機(jī)進(jìn)行打壓，壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。打壓的同時(shí)檢查導(dǎo)管有無(wú)漏水點(diǎn)。如有漏水點(diǎn)應(yīng)及時(shí)查明原因，并盡快處理。導(dǎo)管組裝后軸線偏差，不超過(guò)鉆孔深的0.5%并不大于10cm。下放過(guò)程中保持導(dǎo)管位置居中，軸線順直，逐步沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。導(dǎo)管長(zhǎng)度按孔深和工作平臺(tái)高度決定。導(dǎo)管安裝后，其底部距孔底有30cm?50cm的距離。澆筑水下混凝土前應(yīng)檢查沉渣厚度，同時(shí)對(duì)孔內(nèi)泥漿進(jìn)行循環(huán)。沉渣厚度應(yīng)滿足不大于3cm。如沉渣厚度超出規(guī)范要求，則利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。嚴(yán)禁利用超鉆深度代替清孔。同時(shí)利用泥漿比重計(jì)對(duì)泥漿進(jìn)行檢測(cè)，孔內(nèi)排出泥漿手摸無(wú)2?3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17?20s；確保泥漿性能指標(biāo)符合規(guī)范要求。上報(bào)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)入下道工序?；炷恋氖妆P量要滿足混凝土入孔后，導(dǎo)管埋入混凝土1m以上。首盤混凝土需用量由計(jì)算確定，本工程要保證首批混凝土澆筑后導(dǎo)管埋入混凝土中的深度最小1cm，并能填充導(dǎo)管底部間隙。在整個(gè)砼澆筑時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)管應(yīng)埋入混凝土內(nèi)控制在2?6m。首批混凝土采用大儲(chǔ)料斗，最小容量可參照?qǐng)D9-1中公式8.2.11進(jìn)行計(jì)算。圖9-1首批混凝土數(shù)量計(jì)算公式及示意圖按最大樁徑和最長(zhǎng)樁基計(jì)算：D：樁孔設(shè)計(jì)直徑（取2.5m）；d：導(dǎo)管直徑（0.30m）；H1：孔底至導(dǎo)管底端間距，取0.3m；H2：導(dǎo)管初次埋置深度，一般取1m；h1：孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度（m）；h1=Hwxrw/rcrw：孔內(nèi)水的重度（10KN/m3）；Hw:孔內(nèi)水的深度（28m）；rc：混凝土拌合物的重度（24KN/m3）。則計(jì)算得首批混凝土灌注量為V=6.9m3。首罐砼澆筑前，在漏斗頸部設(shè)置一個(gè)隔水擋板，擋板由細(xì)鋼絲繩栓住掛在吊機(jī)副鉤上，當(dāng)砼在漏斗內(nèi)貯存滿后，提起鋼絲繩可把擋板向上拉出（此時(shí)應(yīng)連續(xù)向漏斗內(nèi)灌注混凝土），砼壓力使漏斗內(nèi)的砼順利地通過(guò)導(dǎo)管并從導(dǎo)管底部流出，向樁四周和上面擠開，減少砼與泥漿的接觸，以保證水下砼的質(zhì)量。首批砼灌入孔底后，立即探測(cè)孔內(nèi)砼面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)大量進(jìn)水，表明出現(xiàn)灌注事故。要及時(shí)上報(bào)、盡快處理。灌注開始后，應(yīng)緊湊連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工，確保水下混凝土澆筑時(shí)間不大于4小時(shí)。在灌注過(guò)程中，應(yīng)防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，致使測(cè)探不準(zhǔn)確；同時(shí)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除；導(dǎo)管的埋置深度應(yīng)控制在2?6m。同時(shí)應(yīng)經(jīng)常測(cè)探孔內(nèi)混凝土面的位置，即時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深。導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，再移到鉆孔中心。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過(guò)15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中，同時(shí)要注意安全。已拆下的管節(jié)要立即清洗干凈，堆放整齊。混凝土灌注到接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，要計(jì)算還需要的混凝土數(shù)量（計(jì)算應(yīng)將導(dǎo)管內(nèi)及混凝土輸送泵內(nèi)的混凝土數(shù)量估計(jì)在內(nèi)）,通知拌和站按需要數(shù)拌制，以免造成浪費(fèi)。在拔出最后一段長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌0.5~1.0m（不小與樁徑），以便灌注結(jié)束后將此段混凝土清除。混凝土灌注時(shí)應(yīng)進(jìn)行坍落度檢測(cè)；在各灌注時(shí)間、混凝土面的深度、導(dǎo)管埋深、導(dǎo)管拆除以及發(fā)生的異?，F(xiàn)象等，現(xiàn)場(chǎng)值班施工員均應(yīng)進(jìn)行記錄，同時(shí)要填寫“水下混凝土澆筑記錄”灌注砼時(shí)每根樁按規(guī)范要求制取試件，試件不少于3組，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。(2)常規(guī)干灌當(dāng)成孔及鋼筋籠驗(yàn)收合格后，再次清除孔內(nèi)積水和沉渣，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查符合要求后