淺談人工挖孔樁基礎施工及安全質量控制(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、易于控制質量且施工時不易產生污染等優(yōu)點而廣泛應用于土建工程的施工中。在鐵路房屋建設中，設計標高與原地面標高不符時，往往需要填方，當其填方過高或地質土層不均勻時，有必要采用人工挖孔樁施工。所以編制一套科學合理的人工挖孔灌注樁基礎施工及安全質量把控來指導施工，是很有必要的。1 工程概況 建設單位：武漢鐵路局信陽工程建設指揮部 設計單位：中鐵第四勘察設計院集團有限公司 監(jiān)理單位：武漢鐵道工程建設監(jiān)理有限責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，原圖紙設計基礎為柱下獨立基礎因站前站前施工單位在行地基填土處理時未按設計要求進行處理，經變更后改為人工挖孔灌注樁施工。2 施工準備2.1 收集資料 正式施工前應具備必要的下列工程資料：（1）建筑物場地工程地質和必要的水位地質資料；（2） 樁基施工圖及圖紙會審紀要；（3） 主要施

3、工機械及其配套設備的技術性能資料；（4） 樁基的施工組織設計或施工方案；（5） 樁基鋼筋砼所用建材（水泥、砂、石、鋼筋）的質檢報告；（6）人員的合理充分組織。2.2 施工前質量管理措施（1） 施工平面圖上應標明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時設施的位置；（2） 制定施工作業(yè)計劃和勞動力組織計劃；（3） 制定機械設備、工具、材料供應計劃；（4）制定季節(jié)性（雨季）施工的技術措施；3 挖孔及護壁樁需要進行人工開挖、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。樁孔開挖前應對填土進行處理，保證填土質量滿足建筑地基處理技規(guī)范（JGJ79-2002）的要求，填土壓實度系數應滿足設計要求。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，設置安全標識，防止行人進入，夜間要在孔口周圍設置夜間燈，保證每個孔口通明，確保施工安全，準備好灰桶、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)。所有準備工作就緒后進行第一米開挖，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鍵，開挖到位后，馬上埋設鎖口鋼筋，在每節(jié)護壁與下一節(jié)護壁之間要埋設連接鋼筋(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、要及時安設護壁模板，并在當天澆注好砼，夜晚則是護壁砼養(yǎng)護時間；在開挖過程中要嚴格控制樁的中心線，以保證樁身尺寸滿足設計要求；孔內排水一般采用明排，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，土質情況會發(fā)生變化，會碰到巖層，對于堅硬的巖石，可采用風鎬掘進，開挖的樁身長度H不小于設計最小值，進入持力層不小于2m。4 成孔、澆注樁身砼當樁凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時，應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計軸線的偏差不得大于20mm；井圈頂面應比場地高出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，澆灌混凝土時再拆除。 挖孔達到設計標高后，要及時對成孔的各項數據(樁徑、偏差、樁底滲水量)進行分析，以便及時采取補救措施；樁身鋼筋籠在預制場地上分段加工，在成孔前就要運至孔邊，安放到位后要及時固定，以防止其上浮；制作鋼筋籠時應注意鋼筋籠樁口預留鋼筋的長度及加強筋的設置（籠內焊接或籠外），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 安全與質量把控5.1 人工挖孔灌注樁應采取下列安全措施 （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，孔口處根據現場條件要安全安放網，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，孔上孔內操作人員要密切聯系，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、吊桶及細絲桿進行檢查。 （4） 挖孔到一定深度時，要經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，要在施工前進行通風換氣。 （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，需要設計現場確認無誤后方可進入下一到工序。 （7）挖孔人員在孔內施工必須要戴安全帽，孔內需設置躲避棚，在廢土清理出口外時，防止雜物落下造成損傷。 5.2 人工挖孔灌注樁應采取下列質量措施（1）對地質資料、檢驗設備、工藝及施工技術要求是否適宜，樁在施

9、工前，需要全面完善。（2）根據建設單位測量基準點和測量基線放樣定位，經監(jiān)理復核，用十字交叉法定出孔樁中心。樁位應定位放樣準確，在樁位外設置定位龍門樁。并派專人負責。（3）修筑鋼筋砼井圈護壁應保證：護壁的厚度、配筋、砼強度符合設計要求；上下節(jié)護壁的搭接長度應該符合設計要求，一般不小于為75mm；每節(jié)護壁在當日施工完畢；護壁模板在砼強度達到2.5Mpa后拆除；發(fā)現護壁有蜂窩、漏水現象時，應及時補強以防造成事故。 （4）挖至設計標高時，孔底不應積水，成孔后應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，然后進行隱蔽工程驗收。驗收合格后，應立即封底和灌注樁身砼。（5

10、）成孔的允許偏差應滿足：樁徑 ±50mm，垂直度 0.5%，樁位 ±50mm.且底部擴大段要按設計挖成圓臺狀，保證尺寸。（6）鋼筋籠的制作與質量驗收：1）鋼筋進場要驗收，要有合格證，并要求作力學性能試驗和焊接試驗，合格后才能啟用。 2）有質保單，型號要與鋼筋的性能相適應。3）鋼筋籠制作嚴格按設計加工，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）加勁箍設在主筋內側，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、不設彎鉤。其次加勁箍的連接采用焊接（多采用單面焊，需提前預制焊接試件，再試驗合格后方進行施工）5）鋼筋籠搬運和吊裝時，應防止變形；安放前需再檢查孔內的情況，以確定孔內無塌方和沉渣；安放要對準孔位，扶穩(wěn)、 緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴禁墩籠、扭籠。6）注意鋼筋籠的標高，到達設計位置后應采用工藝筋（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符合設計要求.保護層用水泥砂漿塊制作，當無砼護壁時嚴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）。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）檢查成孔質量合格后應盡快灌注砼。在灌注砼前，應進行清孔工作，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，灌注混凝土前認真進行孔徑測量，準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）當有地下水而滲水量不大時，則應抽除孔內積水后，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，則應用導管法水下灌注砼。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，要調整配比。5）砼拌合料質量控制，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，以指導砼配合比的調整，拌好的砼應立即使用，有離析現象嚴禁灌入樁孔。6）注意樁頭砼的標高，應適當超出設計標高，以保證在鑿除浮漿層后，樁頭進入承臺內長度符合設計要求。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）混凝土配合比應合理，應嚴格控制其塌落度10）在改變水泥標號、品種及生產廠家時，必須先做好配合比試驗，按配合比控制質量。11）準備灌注的混凝土要足量，在灌注過程中應避免停水、停電。（8）成樁質量檢驗：1）砼試塊強度的質量檢驗和樁身動檢，樁身動檢包括：靜載試驗、大應變、小應變。樁身動檢應按設計要求進行檢測(大應變，對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判定的檢測方法，可用于斷樁檢測；小應變：檢測樁的完整性。靜載試驗：確定相應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，還可以用充盈系數確定。若充盈系數小于1，則