人工挖孔灌注樁施工工藝淺析
【關(guān)鍵詞】人工挖孔灌注樁，施工，工藝，流砂處治
一、概述
人工挖孔灌注樁是指主要采用人工挖孔成樁，具有施工機(jī)具操作簡單，占有施工場地小，對(duì)周圍環(huán)境影響小，樁質(zhì)量可靠，可全面展開，縮短工期，造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。挖孔樁在施工過程中，工人在井下作業(yè)，勞動(dòng)條件差，安全事故多。據(jù)調(diào)查顯示，樁基施工中發(fā)生安全事故以挖孔樁為最多。主要集中在地面或高空墜物、地面人員失足跌入樁孔、觸電、起重工具失靈、樁孔內(nèi)出現(xiàn)有毒氣體致使人員窒息和樁孔內(nèi)涌水、流砂等六類。所以在施工中要針對(duì)以上情況采取必要的措施，防止事故的發(fā)生。人工挖孔樁是本項(xiàng)目安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)，為了有效地控制各種安全事故的發(fā)生，搞好挖孔樁施工的安全管理，特制定該安全專項(xiàng)方案。
某標(biāo)準(zhǔn)廠房邊坡治理工程共設(shè)計(jì)抗滑樁178棵，其中4#邊坡KHZ-118～KHZ-179#樁徑為2米×2.5米，護(hù)壁厚度設(shè)計(jì)20CM的C20級(jí)混凝土，樁長為23米～30米不等,嵌固段深度多數(shù)在16～23米,�，F(xiàn)結(jié)合本工程對(duì)人工挖孔灌注樁施工工藝進(jìn)行詳細(xì)介紹，希望能對(duì)其他類似工程的施工提供借鑒。
二、開工前的準(zhǔn)備工作
1. 整平場地，做好抗滑樁鎖口周圍的排水措施，并做到水通、電通、路通。調(diào)查了解施工現(xiàn)場地上、地下的障礙物，如地下電纜、光纜、上下水管道等的分布情況。
2. 準(zhǔn)備好施工必須的資料，如樁的設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)勘察報(bào)告書，以便掌握施工區(qū)域各層土的物理力學(xué)性質(zhì)，樁持力層的巖土特征及埋深，地下水埋深及分布情況，根據(jù)。
3. 認(rèn)真編制人工挖孔樁施工方案，施工用電專項(xiàng)方案。其方案首先要保證安全施工，要有全面的安全技術(shù)措施，全面指導(dǎo)施工。
4. 挖孔樁深度超過2M后要對(duì)其坑口采取安全護(hù)欄，不允許非施工人員入內(nèi)。
5. 準(zhǔn)備好施工工具如挖孔施工工具、模板、通風(fēng)機(jī)、水泵、照明及動(dòng)力電器等。
6. 開工前施工單位應(yīng)根據(jù)施工中可能出現(xiàn)的事故、意外傷害，編制相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案。
三、加強(qiáng)施工組織與管理
1. 成立專門的施工指揮組，由分管挖孔樁工程的負(fù)責(zé)人與技術(shù)人員共同負(fù)責(zé)指揮施工、管理、生產(chǎn)與技術(shù)工作。
2. 按施工方案中制訂的安全技術(shù)措施，以及有關(guān)的安全技術(shù)規(guī)范、規(guī)程的要求，開工前由施工組織組向全體操作人員、管理人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，現(xiàn)場設(shè)專職安全員，負(fù)責(zé)現(xiàn)場的安全檢查與監(jiān)督工作。
3. 應(yīng)選用專業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行人工挖孔樁施工。從事挖孔樁作業(yè)的工人應(yīng)挑選健壯男性青年，并需經(jīng)健康檢查和井下、高空、用電、吊裝及簡單機(jī)械等安全作業(yè)培訓(xùn)且經(jīng)考核合格方可進(jìn)入現(xiàn)場施工。
4. 每開挖一段應(yīng)及時(shí)進(jìn)行巖性編錄，仔細(xì)核對(duì)地層情況，進(jìn)行綜合分析，若地層實(shí)際位置與設(shè)計(jì)有較大出入時(shí)，將發(fā)現(xiàn)的異常及時(shí)向建設(shè)單位和勘查、設(shè)計(jì)單位匯報(bào)，通過設(shè)計(jì)變更處理。實(shí)際樁長應(yīng)會(huì)同業(yè)主、勘查、設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場確定。
5. 在抗滑樁挖孔施工過程中，必須定期對(duì)鎖口進(jìn)行變形觀測，在出現(xiàn)暴雨后也也必須對(duì)鎖口位置進(jìn)行變形觀測凡出現(xiàn)位移的樁孔必須停止開挖。
6. 松散層段原則上以人工開挖為主�？卓谧鲦i口處理。基巖段可采用少藥量、多炮眼的松動(dòng)爆破方式。開挖基本成型后再人工刻鑿孔壁至設(shè)計(jì)尺寸。
7. 根據(jù)巖土體的自穩(wěn)性、可能的日生產(chǎn)進(jìn)度和模板的高度，經(jīng)過計(jì)算確定一次最大開挖深度。一般地，自穩(wěn)性較好的可塑～硬塑狀粘性土，或稍密以上的碎塊石土，或基巖中為1.05～1.2m；軟弱的粘性土或松散的、易跨塌的碎石層中為0.5～0.6m。
8. 開挖的棄渣可用1t以上的卷揚(yáng)機(jī)吊起，每次不得超過0.2m3。吊斗的活門應(yīng)有雙套防開保險(xiǎn)裝置。吊出后應(yīng)立即運(yùn)走，堆放于安全的低洼地帶，不得破壞環(huán)境，誘發(fā)次生災(zāi)害，并應(yīng)盡可能搬遷至新建填土場所用。
9. 當(dāng)土體的富水性較差時(shí)，可采用坑內(nèi)直接排水，當(dāng)富水性好，水量很大時(shí)，宜采用樁孔外管井排水。
四、重視施工安全技術(shù)
1、樁孔內(nèi)的作業(yè)人員應(yīng)遵守下列規(guī)定：
�。�1） 必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋；
�。�2） 嚴(yán)禁酒后作業(yè)；不準(zhǔn)在孔內(nèi)吸煙；不準(zhǔn)在孔內(nèi)使用明火；
（3） 每天開工前應(yīng)用空壓機(jī)對(duì)孔底送風(fēng)，然后施工人員才能下孔作業(yè),每工作4小時(shí)應(yīng)出孔輪換以防止孔內(nèi)缺氧造成人員傷亡；
（4） 開挖復(fù)雜的土層時(shí)，每挖深0.5m～1m應(yīng)用鋼筋對(duì)孔底做探查，探查孔底以下是否有洞穴、涌砂等，確認(rèn)安全后，方可繼續(xù)進(jìn)行挖掘；
�。�5） 認(rèn)真留意孔內(nèi)一切動(dòng)態(tài)，如發(fā)現(xiàn)流砂、涌水、護(hù)壁變形等不良預(yù)兆以及有異味氣體時(shí)，應(yīng)停止作業(yè)并迅速撤離；
（6） 在施工中途抽水后，必須先將場面上的專用電源切斷，作業(yè)人員方可下孔作業(yè)。
2、施工中應(yīng)做好以下安全措施：
（1） 孔口四周必須設(shè)置護(hù)欄；閑置的孔口必須覆蓋，夜間孔口應(yīng)設(shè)紅燈警示標(biāo)志。
（2） 雨季施工，應(yīng)做磚砌井口保護(hù)圈，高出地面20cm以防地面水流入井孔口；最上節(jié)混凝土護(hù)壁，在井口處，混凝土沿45cm寬（厚度與護(hù)壁相同）以保護(hù)井口。
�。�3） 孔口操作平臺(tái)應(yīng)自成體系，防止在護(hù)壁下沉?xí)r被拉跨。
�。�4） 在使用提升設(shè)備過程中，人工開挖位置以上2米位置必須用雙層竹條板搭建防護(hù)措施，當(dāng)向上或向下吊東西時(shí)，孔內(nèi)作業(yè)人員必須躲避到竹條板一側(cè)，以防止提升設(shè)備故障造成人員傷亡。
�。�5） 孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急軟爬梯，供人員上下孔使用的電葫蘆、吊籠等應(yīng)配有機(jī)械制動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置，不得用麻繩、尼龍繩吊扶或腳踏井壁凸緣上下人。電葫蘆用按扭開關(guān)，使用前必須檢驗(yàn)其安全起吊能力。
（6） 吊運(yùn)土方用的繩索、滑輪和盛土容器應(yīng)完好牢固，起吊時(shí)垂直下方嚴(yán)禁站人。
�。�7） 每日開口前必須檢測井下的有毒有害氣體，并應(yīng)有足夠的安全保護(hù)措施，樁孔開挖深度超過10m時(shí)，應(yīng)有專門向井下送風(fēng)的設(shè)備。當(dāng)孔內(nèi)有人時(shí)，孔上必須有人監(jiān)護(hù)，不得擅離崗位。
�。�8） 挖出的土方應(yīng)及時(shí)運(yùn)走離開孔口，孔口1m范圍內(nèi)不得堆放；機(jī)動(dòng)車不得在孔口附近通行。
�。�9） 各孔用電必分閘，嚴(yán)禁一閘多用�？咨想娎|必須架空2m以上，嚴(yán)禁拖地和埋壓土中，孔內(nèi)電纜電線必須有防濕、防潮、防斷等保護(hù)措施，照明應(yīng)采用安全礦燈或12v以下的安全燈。
�。�10） 澆筑樁身混凝土?xí)r，相鄰10m范圍內(nèi)應(yīng)停止挖孔作業(yè)，孔底不得留人。
�。�11） 挖孔時(shí)還應(yīng)注意的事項(xiàng)如下：
①多樁孔同時(shí)成孔，應(yīng)采取間隔挖孔方法，相鄰的樁不能同時(shí)挖孔、成孔。必須待相鄰樁孔澆灌完混凝土之后才能挖孔，以保證土壁穩(wěn)定。
②擴(kuò)底時(shí)，為防止側(cè)面塌方，可采取間隔擴(kuò)底挖土措施，留一部分土方作為支撐，待灌注混凝土前再挖除。
�、弁�、擴(kuò)孔完成后，一律應(yīng)在當(dāng)天驗(yàn)收并接著澆灌混凝土，特別是孔壁是砂土、松散填土、飽滿和軟土等更不得過夜再澆灌混凝土，以免塌孔。
五、出現(xiàn)流砂、淤泥、涌水特殊處理方案
4#邊坡從地質(zhì)勘察資料,以及現(xiàn)場勘察分析，在抗滑樁人工挖孔過程中不可避免會(huì)出現(xiàn)涌水大、流砂、淤泥等特殊情況。所以在開工前就必須做好出現(xiàn)特殊情況的應(yīng)急措施。一旦出現(xiàn)流砂應(yīng)該做好以下應(yīng)急準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好草蓆、50CM或則30CM護(hù)壁模板等。以下為幾種在我們目前施工項(xiàng)目中所使用的幾種處理方法：
1、流砂處治
�。�1） 局部出現(xiàn)流砂、淤泥時(shí)，施工過程中還能夠正常安裝鋼筋模板，施工中采用草蓆支撐，再用鋼筋穿過草蓆垂直于護(hù)壁釘入土體內(nèi)固定草蓆封堵流砂、淤泥，可以按照正常的1M/模開挖。但是要求側(cè)面支撐好后立即組織鋼筋安裝，模板安裝、澆筑護(hù)壁。
�。�2） 多個(gè)面同時(shí)出現(xiàn)流砂時(shí)按照常規(guī)的1米/模開挖，施工中鋼筋模板還沒有安裝好，模板內(nèi)部又出現(xiàn)垮塌，根本無法澆筑。所以在施工上就我們把每模開挖深度減少到50CM或則30CM，減少軟弱面的臨空高度，同時(shí)采用草蓆堵塞，再用鋼筋垂直于護(hù)壁側(cè)面釘入土體內(nèi)固定草蓆防止側(cè)面垮塌。固定好后迅速組織鋼筋安裝、模板安裝、混凝土澆筑。
（3） 孔內(nèi)出現(xiàn)的流砂量較大，人工已經(jīng)無法清除，施工工藝上只能采取用鋼板護(hù)壁，施工過程中就要求，護(hù)壁主筋焊接在模板外。鋼板護(hù)壁直接用錘擊法沉至下一模標(biāo)高后再清除淤泥、流砂。鋼板護(hù)壁上主筋應(yīng)與上以模的主筋焊接，防止鋼板護(hù)壁下沉過多導(dǎo)致護(hù)壁脫節(jié)。該措施在我們這個(gè)項(xiàng)目上沒有用到，因?yàn)榻?jīng)現(xiàn)場觀察，所有流砂孔或多或少都出現(xiàn)有一個(gè)面土體相對(duì)較硬，如果使用鋼板護(hù)壁，那么可能出現(xiàn)軟側(cè)下沉多，硬側(cè)下沉少，鋼板護(hù)壁出現(xiàn)傾斜。
2、孔內(nèi)出現(xiàn)涌水過大，基本處理方法有孔內(nèi)降水和孔外降水2種。
�。�1） 孔內(nèi)排水：
當(dāng)土體的富水性較差時(shí)，可采用坑內(nèi)直接排水，具體操作：先集中把孔的一側(cè)向下挖，把孔內(nèi)水引至側(cè)邊，放入水機(jī)邊挖邊抽水。施工過程中應(yīng)注意，挖孔工人必須配絕緣水鞋，水機(jī)必須單獨(dú)設(shè)置漏電保護(hù)器，并經(jīng)常檢查水機(jī)絕緣層是否破損。
�。�2） 孔外排水：
當(dāng)土體富水性好，水量很大時(shí)，宜采用樁孔外管井排水，可以分為以下兩種。
a) 集中力量把出水片區(qū)的某一根或幾根樁開挖到設(shè)計(jì)深度，然后從孔內(nèi)向外抽水，達(dá)到降低地下水位及降低土體內(nèi)的含水量的目的，來確保相鄰樁孔的順利開挖。
b) 在相鄰樁孔間打降水井，在這個(gè)項(xiàng)目我公司對(duì)該問專門召開了專題會(huì)議討論，最終孔外確定在出水片區(qū)相鄰樁間設(shè)置長螺旋機(jī)制降水井，井徑為φ500mm，內(nèi)裝φ315PVC管，PVC管上均勻設(shè)計(jì)排水孔在用土工布包裹，孔低鋪2米碎石濾水層。長螺旋機(jī)制降水井在施工中收到了很好的效果，只是在部分樁孔因土體的富水性不一，沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，但施工中結(jié)合孔內(nèi)排水法，整個(gè)工程挖孔工作已順利完工。
3、護(hù)壁質(zhì)量
�。�1） 凡出現(xiàn)流砂、淤泥、孔內(nèi)涌水,在護(hù)壁澆筑過程中,在澆筑混凝土的過程中可能混凝土還沒有達(dá)到初凝,部分混凝土中的水泥已經(jīng)被滲水沖走,所以在施工措施上應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高混凝土標(biāo)號(hào)并在混凝土中添加速凝劑,以確保護(hù)壁質(zhì)量。
�。�2） 因出現(xiàn)以上特殊情況護(hù)壁側(cè)邊的土體都是處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)護(hù)壁的側(cè)壓力相對(duì)普通樁相對(duì)較大。那么在護(hù)壁模板的拆除時(shí)間上就要適當(dāng)延長，防止新澆混凝土因模板拆除過早發(fā)生開裂、垮塌。
