巖溶地區(qū)人工挖孔樁施工方法-景浩

巖溶地區(qū)人工挖孔灌注樁施工方法中鐵二十局邵坪高速景浩摘要：本文通過工程實例，從施工技術(shù)打算、主要施工操作工藝、特殊地質(zhì)狀況的處理方法、質(zhì)量驗收標準的限制和平安環(huán)保措施等方面，介紹了在巖溶地區(qū)進行人工挖孔灌注樁施工的方法。關(guān)鍵詞：巖溶、人工挖孔樁、施工方法1.概述本項目為邵坪高速第五合同段,本標段共有橋梁四座（K31+805.3跨A匝道橋、K32+027水寨沖分別式立體交叉橋、DK0+186跨線橋、峰水河中橋）橋型均為3-20m簡支預應力混凝土空心板橋，橋長均為64.84m。共計樁基1039.4延米/75根，全部位于巖溶發(fā)育地區(qū)。樁基全部采納支承樁，樁徑分別為1.2m、1.3m和1.5m，樁底要求嵌入完整巖層的深度不小于3m。施工時，待樁基開挖至設(shè)計標高后應采納釬探對基地進行探查，釬探深度不小于5m，確認無溶洞發(fā)育后才能下基。2.樁基開挖主要施工方法樁基開挖采納“新奧法”施工法做指導，執(zhí)行“短、弱、勤、快”的施工方法?！岸獭保褐傅氖嵌涕_挖。限制每一循環(huán)的開挖深度在1.5m以內(nèi)，特殊是表土段和強風化地段，必需嚴格限制循環(huán)開挖深度，才能獲得孔樁的有效護壁時間，依據(jù)井壁穩(wěn)定狀況循環(huán)深度按0.4-1.5m限制?！叭酢保褐傅氖菧p弱爆破應力對圍巖及四周環(huán)境的影響，特殊是處于變形體中的圍巖及建筑物旁邊施工，更須要減弱爆破力進行愛護。依據(jù)底層條件，碎石土層原則上以人工開挖為主，孔口做鎖口處理，樁身做護壁處理，堅硬孤石采納風鎬挖進方式，也可運用預裂爆破方式，但應避開造成嵌固基巖的破壞?！扒凇?指的是勤支護。開挖過程中表土段和強風化段采納C25砼護壁支護，護壁厚度20cm，弱風化基巖段可采納噴、錨、網(wǎng)等護壁方法。“快”：指的是孔樁開挖到位后，快速組織鋼筋混凝土澆筑施工，盡量縮短挖孔樁澆筑前的“袒露”時間。2.1主要施工工藝流程①場地平整、施工平臺形成、測量放線→②鎖口混凝土施工→③樁身土石方開挖→④護壁混凝土施工→⑤重復③、④步驟→⑥直至滿意設(shè)計開挖深度→⑦釬探。2.2.主要工藝限制措施場地平整依據(jù)施工圖的要求，測量人員放出樁基開挖的開口線，開挖灌注樁頂部的覆蓋層，形成施工平臺，開挖過程中，嚴格依據(jù)測量高程進行施工。測量放線樁基施工平臺形成以后，測量人員進行測量放點，確定好樁位中心,在孔口四周標記樁的縱橫軸線并做好護樁，以便剛好檢查樁孔尺寸和平面位置。樁身開挖.1挖樁前的打算工作因為施工所在地降雨較多，為了不影響樁基開挖，在正式挖樁前須做好以下幾個方面的打算工作：⑴做好樁區(qū)地表截、排水及防滲工作；⑵打算好雨棚搭設(shè)的材料等；⑶樁基口地面上加筑適當高度的圍埂；⑷備好各項工序的機具器材和樁孔內(nèi)的排水、照明、通風等設(shè)施；⑸做好灌注樁上、下交通爬梯。2.2.3.2樁身開挖樁身開挖主要采納人工分段開挖，每開挖1m深度后，馬上進行護壁鋼筋的安裝和混凝土澆筑，待護壁混凝土強度達到肯定強度后，再進行下部開挖。⑴人工挖樁。樁基土方開挖采納人力運用羊鎬、鐵鍬進行開挖，然后裝吊桶提出。進入基巖或者遇到孤石后，采納小型松動爆破分解孤石或者基巖，然后采納人工撬挖，裝吊桶提出。⑵棄渣提升、運輸。在孔口安裝小型的提升轆轤，利用卷揚機進行提升吊桶吊運，要求吊耳、提升鋼絲繩必需具備足夠的強度要求，另外，卷揚機的鎖定裝置必需完好，以保證提升過程中的平安。樁基開挖棄渣短暫積累于施工臨時便道外側(cè)，待積累肯定數(shù)量后集中運輸至棄渣場。⑶排水、照明等。因為樁基全部位于巖溶地區(qū)位置，所以開挖過程中的滲水量較大，應當提前打算足夠的潛水泵以及排水軟管、電纜等排水設(shè)施和材料，開挖過程中的滲水應剛好解除，以免影響施工進度和樁基護壁的穩(wěn)定。開挖過程中應常常檢查開挖偏移誤差，嚴禁欠挖并限制超挖。鎖口以及護壁混凝土澆筑護壁混凝土分節(jié)澆筑，一邊開挖樁基一邊進行護壁施工，每段護壁深度在土質(zhì)較好的狀況下，約為1m；當土層堅硬，不致塌陷時可加大到1.5m；當土層松軟時，開挖節(jié)段高度可削減至0.4-0.6m。每米護壁襯砌后的內(nèi)空型式為圓形。.1樁基護壁混凝土施工工藝流程施工打算→開挖斷面檢查→鋼筋綁扎→支立模板→混凝土澆筑→拆?！乱粋€循環(huán).2護壁混凝土主要施工方法⑴施工打算。在樁基開挖工作起先以前，首先依據(jù)施工圖加工護壁模板，便于現(xiàn)場支立。另外，做好施工人員的平安教化和施工技術(shù)交底以及鋼筋加工等工作。⑵樁基開挖斷面檢查。人工開挖樁基至1m（指已經(jīng)澆筑好的鎖口或者混凝土護壁下部1m）深度后，利用樁基頂部的護樁垂吊線錘進行檢查，要求滿意護壁混凝土厚度要求。⑶鋼筋綁扎。開挖斷面測量合格后，馬上進行護壁鋼筋綁扎施工。嚴格依據(jù)設(shè)計要求的數(shù)量和規(guī)格進行鋼筋綁扎安裝。鋼筋安裝完畢，經(jīng)質(zhì)檢工程師及監(jiān)理工程師驗收合格后，進入下一道工序施工。⑷支立模板。依據(jù)設(shè)計給定的尺寸要求支立模板，并加固。安裝過程中，要求進行吊點檢查，模板偏差應符合設(shè)計及規(guī)范要求。模板支立合格后，將模板與基坑底部的縫隙封堵嚴密，以免護壁混凝土澆筑時造成漏漿，影響護壁混凝土的澆筑質(zhì)量。⑸混凝土澆筑。為了加快施工進度，護壁混凝土采納早強工藝，即加入速凝劑，具體摻量依據(jù)試驗確定?；炷涟柚浦饕诒緲硕位炷涟韬驼炯邪柚?，采納混凝土攪拌車運輸至灌注樁跟前。入倉前，在井口位置固定好溜筒的進料口，然后續(xù)接溜筒至澆筑倉面位置，并固定堅固。澆筑時，一邊將混凝土溜入倉面，一邊人工拋灑速凝劑，然后，采納人工振搗，直至澆筑完畢，并將表面的混凝土收平、壓光。⑹等強與拆模?；炷翝仓戤?，待混凝土達到肯定強度后即可拆除模板進行下一循環(huán)樁基開挖施工。開挖驗收樁基開挖過程中即每節(jié)護壁安裝鋼筋以前，申請監(jiān)理及設(shè)計工程師對開挖地質(zhì)狀況進行驗收；在護壁混凝土澆筑前申請現(xiàn)場監(jiān)理工程師對護壁鋼筋、模板進行驗收；樁基開挖至設(shè)計標高且嵌入完整巖層的深度不小于3m時進行釬探，確認無溶洞發(fā)育后，申請監(jiān)理工程師對整根樁進行驗收，驗收合格后，樁基開挖即可結(jié)束。2.2.6施工留意事項⑴、多樁同時開挖施工，應嚴格依據(jù)間隔開挖依次施工。以削減水的滲透和防止土體滑移。⑵、對樁的垂直度和直徑，應每段檢查，發(fā)覺偏差，隨時訂正，保證位置正確。其檢查方法采納自制的十字架或線錘對中，把十字架放在第一段護壁上口的限制標記處，通過吊線錘檢測即限制樁孔中心、斷面尺寸和樁身的偏差及方位位置。⑶、樁底應達到設(shè)計要求，即樁底要求嵌入完整巖層的深度不小于3m，開挖中逐層進行隱藏檢查。⑷、開挖過程中要按規(guī)范要求做好平安監(jiān)測，剛好向監(jiān)理工程師及業(yè)主供應監(jiān)測資料。⑸、挖樁完畢后，要盡快灌注混凝土，以保證樁孔穩(wěn)定。⑹、3.樁基鋼筋混凝土施工3.1灌注樁混凝土澆筑施工程序施工打算→樁孔驗收→鋼筋安裝→驗收→下入溜筒（或者導管）→混凝土澆筑→澆筑結(jié)束。3.2灌注樁混凝土澆筑的主要施工方法施工打算主要包括鋼筋籠的加工、制作，串筒和鋼導管的制作及安裝。當采納水下砼澆筑時，鋼導管連接應安裝橡膠墊圈，防止?jié)B水。導管頂部安裝進料口，便利混凝土送入導管。當采納常規(guī)方法澆筑時，可干脆采納串筒澆筑，同時混凝土應振搗密實。樁孔驗收挖孔達到設(shè)計深度，即嵌入基巖3m經(jīng)過釬探確認無溶洞發(fā)育，經(jīng)過監(jiān)理工程師驗收確認后，應利用人工將孔底修理平整，并清除孔底松散的石碴、沉淀物等雜物。鋼筋籠制作及安裝施工所用鋼筋籠在鋼筋加工場集中加工，現(xiàn)場吊裝安裝。搬運鋼筋籠時要輕起輕落，防止鋼筋籠變形。鋼筋籠吊裝前應對鋼筋接頭進行檢查，發(fā)覺不合格的應馬上進行補焊，鋼筋籠就位時，要對準孔位，扶穩(wěn)，緩慢下放，勻稱入孔，避開碰撞孔壁而發(fā)生塌孔現(xiàn)象，安裝好的鋼筋籠必需經(jīng)過監(jiān)理驗收后方能進入下道工序。驗收鋼筋安裝完畢后，剛好進行鋼筋安裝偏差、焊縫工藝、愛護層等進行檢查，并再次對樁底進行排水、清理，直至滿意設(shè)計以及規(guī)范要求，自檢合格后，申請監(jiān)理工程師驗收，以便進行混凝土的澆筑施工。安裝串筒或者導管驗收合格后，在接著排水的前提下，安裝串筒或者導管。依據(jù)規(guī)范要求，當自孔底及孔壁滲入的地下水的上升速度較?。ㄐ∮?mm/min）時，可以采納常規(guī)的施工工藝，即串筒輸送混凝土，振搗器振搗密實。當滲水量超過規(guī)范要求時，采納水下灌注混凝土樁的方法，即導管輸送混凝土，一邊澆筑一邊依據(jù)規(guī)范要求提升導管。采納吊車起吊安裝導管，人工螺栓連接，直至導管底部安裝至孔底。然后將導管固定在孔口位置，安裝導管頂部的進料口。為了保證混凝土澆筑時周邊混凝土可以勻稱上升，要求將導管安裝在樁孔中心位置?；炷翝仓τ跐B水較小的灌注樁采納常規(guī)的混凝土澆筑工藝；當滲水加大時，首先采納水下灌注混凝土施工方式，直至混凝土澆筑表面超出地下水位后，解除混凝土澆筑表面的積水，將導管拔出混凝土，改用常規(guī)混凝土澆筑工藝?；炷翝仓r，將混凝土攪拌運輸車開至須要澆筑的樁基位置，將運輸車卸料口對準串筒（或者導管）進料口，干脆卸料入倉。=1\*GB2⑴水下混凝土澆筑。在灌注混凝土起先時，首批灌注混凝土的數(shù)量應能滿意導管初次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部間隙的須要。在整個灌注時間內(nèi)，出料口應伸入從前灌注的混凝土內(nèi)至少2m，以防止泥漿和水沖入管內(nèi)，且不得大于6m。灌注過程中，常常測量孔內(nèi)混凝土面層的高程，剛好調(diào)整導管出料口與混凝土表面的相對位置，并始終予以嚴密監(jiān)視，導管應在無水進入的狀態(tài)下填充?；炷翍B續(xù)澆筑，直至灌注的混凝土頂面高程達到圖紙規(guī)定或者監(jiān)理工程師確定的截斷高度方可停止?jié)仓?，以保證截斷面以下的全部混凝土均達到強度標準。=2\*GB2⑵常態(tài)混凝土澆筑。在起先灌注混凝土時，串筒底部至孔底應有1～1.5m的距離，為了防止混凝土離析，不得大于2.0m。串筒宜布置在樁孔中心位置，混凝土在串筒中自由墜落。起先灌注混凝土時，孔底積水應盡量排干，灌注速度盡可能加快，使混凝土對孔壁的側(cè)壓力盡快大于滲水壓力，以防地下水滲入孔內(nèi)。為了切實保證混凝土澆筑密實，每層厚度限制在100cm左右振搗一次，采納插入式振搗器振搗。澆筑過程中，一邊澆筑一邊提升并摘除溜筒。4.施工平安措施（1)挖孔時，應留意施工平安。挖孔工人必需配有平安帽、平安繩，必要時搭設(shè)掩體。提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等機具，應常常檢查。井口圍護高出地面500mm，防止土、石、雜物落入孔內(nèi)傷人。挖孔土渣應堆于井口3ｍ以外距離，以免增大井壁土體荷載危及井壁平安。挖孔工作暫停時，井口必需罩蓋。挖孔時當孔深超過10m時，采納機械通風。(2)孔內(nèi)巖石需爆破時，采納淺眼爆破法，嚴格限制炸藥用量，并在炮眼旁邊加強支撐和護壁，防止震塌孔壁?？變?nèi)經(jīng)爆破后，先通風排煙，經(jīng)檢查無毒氣后，施工人員方可下井接著作業(yè)。=3\*GB2⑶孔內(nèi)照明必需采納平安電壓。=4\*GB2⑷護壁模板拆除應視混凝土強度增長狀況通過試驗確定。=5\*GB2⑸做好樁基開挖、爆破的平安生產(chǎn)教化、管理、宣揚工作，做好現(xiàn)場的文明施工和環(huán)境愛護。5.施工中不同地層、地質(zhì)條件及特殊狀況下存在的主要問題及應對措施5.1滲漏水處理因為灌注樁位于巖溶地區(qū)，開挖過程中，在樁基巖層段溶洞內(nèi)出現(xiàn)了滲漏水量偏大的現(xiàn)象，我部結(jié)合現(xiàn)場實際,共實行了以下3種處理措施,取得了良好的效果：=1\*GB2⑴強排，采納排水實力較大的水泵。=2\*GB2⑵堵漏，在強排的前提下，采納水泥、水玻璃封堵漏水通道，減小滲漏水量。=3\*GB2⑶在護壁混凝土澆筑時，適當加大水泥用量和速凝劑的摻量，提高混凝土的早期強度。5.2松散結(jié)構(gòu)致使塌方因為樁基區(qū)域全部處于巖溶地區(qū),在施工至巖層時,發(fā)覺地質(zhì)條件較差,巖溶透水量較大或溶洞內(nèi)有流質(zhì)物涌出不易成孔,針對此狀況,我部實行了以下兩種措施進行有效處理與限制,效果明顯得以改善：=1\*GB2⑴縮短護壁的深度，加快支護的頻率。=2\*GB2⑵在護壁邊界外圍，采納臨時木板支撐或者鋼筋網(wǎng)片支撐措施，增加施工平安系數(shù)。5.3在基巖開挖過程中的平安通風保障在基巖開挖過程中,孔內(nèi)巖石爆破后，由于樁孔較深,必需先實行通風排煙，經(jīng)檢查無毒氣后，施工人員方可下井作業(yè)；當孔深超過10m后，應當增加通風設(shè)施，保障樁孔內(nèi)的空氣質(zhì)量。5.4溶洞的處理措施：1）、若為空溶洞，首先將積水抽干，用磚砌外圍，然后立模澆筑鋼筋混凝土護壁。2）、熔洞內(nèi)有填充物，則依據(jù)填充物的種類分別實行不同的措施：a、填充物是中粗砂、粉細砂時，挖進時應淺進尺、強支護，沿上層護壁外圍每20cm打入直徑為20mm的鋼釬，然后鋼釬上綁扎草袋作為防護。每節(jié)最大高度0.5m。b、填充物為軟塑狀粘土、含碎石粉質(zhì)粘土時，采納短柄鐵鍬進行開挖，每開挖0.5m剛好施作護壁。6.人工挖孔樁的特點=1\*GB2⑴人工挖孔樁相宜在地下水位以上,或無法用大型設(shè)備施工的狹窄場地。且地層多為粘土層,粉土層、沙土層、土夾砂石層或一般硬度的巖石。而本文所述的人工挖孔樁與常規(guī)狀況下所描述的相宜性有較大的出入,但是,只要能結(jié)合實際、因地制宜,實行合理有效的保證措施,實踐證明,在樁壁滲水量大、易塌孔、甚至是部分處于地下水位以下的樁基開挖,仍可采納人工開挖的方式。=2\*GB2⑵采納人工挖孔樁成孔機具簡潔,造價低廉，且施工作業(yè)時無振動,無噪音,無污染。=3\*GB2⑶依據(jù)工期要求,可分成多組同時作業(yè)。進度有保證。=4\*GB2⑷人工挖孔樁,樁底不存在淤積問題,全部淤渣均可清理干凈,樁底接觸質(zhì)量牢靠。在本文所述狀況中,由于滲漏量大或處于地下水位以下的樁底,存有少量積水,不易排干,我部在砼灌注前,采納鋪灑干水泥的方法進行處理,以保證樁底接觸質(zhì)量。=5\*GB2⑸人工挖孔樁能保證孔型質(zhì)量,樁徑不會出現(xiàn)“葫蘆”狀。上下樁身尺寸一樣,可獲得較大的承載力。樁身嵌入基巖的有效深度精確。7.結(jié)束語通過本文的介紹，巖溶地