摘要：本文結合工程實例，對工程中采用的人工挖孔結合鉆孔灌注樁工法進行了介紹，并對如何加強在人工挖孔過程中的安全保證措施進行了分析。

　　關 鍵 詞： 人工挖孔,鉆孔灌注樁,橋梁深基礎

　　1引 言

　　大量實踐表明人孔挖孔適用于工程地質和水文地質條件較好且持力層埋藏較淺工程，或者是在無水或少水且較密實的粘土或其它較硬地層，雖然目前各地正實行逐步淘汰、限制使用人工挖孔樁施工工藝，但作為一種傳統的施工工藝, 人工挖孔樁具有機具簡單、噪聲低、振動小、施工速度快、造價較低、成樁質量容易保證等特點，它仍然是一種深基礎類型的重要工法。在保證安全生產的前提下，使用人工挖孔樁處理橋梁深基礎仍是一種實用的施工工法。

　　2工程概況

　　本合同段包括三座橋梁、二座涵洞、1040米路基及防護工程。為四車道高速公路，整體式路基，路幅寬度24.5m(單向行車道3.75m×4+中央分隔帶2m+路緣帶0.5m×2+硬路肩2.50m×2+土路肩0.75m×2)，設計車速V=80km/h，橋涵設計荷載公路-Ⅰ級。此次施工的橋梁下部為群樁基礎，柱式臺、柱式墩、空心薄壁墩，上部為4×50+3×50m預應力混凝土連續T梁。

　　3灌注樁的施工

　　本工程設計有挖孔方樁及鉆孔灌注樁，根據地質情況，擬全部采用挖孔施工，在挖孔難以實施時再采用鉆孔施工。

　　3.1人工挖孔施工

　　3.1.1施工工藝流程(如表1)

 

　　3.1.2樁身開挖

　　(1)樁孔采用人工開挖。開挖時工人配有安全帽、安全繩，采用卷揚機出渣(不得采用手搖轱轆提渣)，提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等機具進行經常性檢查。所有進入工區的人員必須佩帶系好安全帽，穿防滑鞋，并在孔口系安全繩。基礎周圍要樹立標志警示，防止無關人員影響施工安全，防止他們誤入“陷阱”，每次交班必須作好前一班的簡要情況介紹，保證工作的連續性。

　　(2)樁孔開挖1m后應立即在孔口澆筑C20鎖口砼，鎖口砼底寬0.15m,頂部寬0.40m，頂面標高高出地面30cm，以保護井口不被破壞、滲水及承受鋼管架等荷載，防止孔口周圍土、石雜物落入孔內傷人。當鎖口砼達到設計強度后，將護樁移至鎖口上，以便經常檢查孔樁開挖垂直度及孔徑。

　　(3)搭設鋼管架，安裝卷揚機、吊桶等設備后繼續下挖孔樁，開挖至巖層后采用松動爆破、淺眼爆破法，爆破采用電雷管，嚴格控制炸藥用量，設專人負責起爆，先裝藥，人員撤離到安全地帶后，再由起爆工連接起爆。起爆裝置由專人看管，放炮后及時收回，并檢查是否完好，如有損壞，需及時更換，待下次放炮時取出使用。在炮眼附近加強支撐和護壁，防止震塌孔壁，直到達到設計要求。

　　水下作業時，在裝藥用電雷管時，必須把電雷管短路，裝炮后停止抽水和其他用電，才能接引線，以免裝炮時漏電早爆。

　　(4)當孔深超過10m時或孔內的空氣污染物超過《環境空氣質量標準》規定的各項污染物的濃度限制三級標準時，或二氧化碳含量超過0.3%時，采用機械通風，通風時采用通風機及管道將新鮮空氣直接送入孔底。

　　(5)孔內爆破后先進行通風排煙排險，通風時間不少于15分鐘，同時進行灑水，采用水幕降塵。經檢查無毒氣后，施工人員下井繼續作業。挖孔工作暫停時，孔口及時罩蓋并設置明顯標識。

　　3.1.3護壁支護

　　為防止護壁在爆破時震裂后下塌，施工時護壁采用C20混凝土，厚15cm～20cm。為保證操作安全，每下挖1m澆筑一節護壁，再進行鉆眼爆破，爆破時不拆除模板，用以保護護壁砼，防止炸壞震裂。

　　3.1.4孔位檢查

　　開挖過程中，隨時利用鎖口上的護樁檢查孔位軸線，發現樁孔偏位和孔斜情況及時糾正，檢查時做好施工記錄，掌握施工進度及地質變化情況，為竣工驗收做好原始資料積累。

　　3.1.5成孔驗收

　　當樁孔開挖至設計高程后，采用測繩和探孔器測量樁孔深度和樁孔直徑是否滿足設計要求。檢測結束后清除孔底表面松渣、泥、沉淀土、雜物，抽干孔底積水并報監理工程師檢查驗收。

　　3.2鉆孔施工

　　3.2.1鉆孔樁施工藝流程(如圖2)

 

　　3.2.2鉆孔

　　(1)鉆機就位后，保持底座和頂端平穩，不致產生位移和沉陷，旋轉鉆機的鉆桿、鉆錐和樁孔中心三者在同一鉛垂線上，偏差在2cm以內。

　　(2)每個孔位繪制鉆孔處地質剖面圖，掛于鉆臺上，以供對不同地質層選用合適的鉆頭、鉆進壓力和速度及適當的泥漿等參考。

　　(3)經常注意地層變化，在地層變化處撈取渣樣，判斷地質類別，記入記錄表中，如鉆進過程中孔內水位突然發生變化，應及時匯報，判斷是否出現溶洞等地質現象，并與設計所提供的地質剖面圖相對照。對地質變化大的鉆渣樣編號保存，以便分析考查。

　　(4)鉆孔作業連續進行，不應中斷。因特殊情況必須停鉆時，孔口需加蓋保護，且嚴禁鉆錐留在孔內，以防埋鉆。同時停鉆時間不能過長。

　　(5)經常檢查泥漿的主要指數，保持泥漿密度和粘稠度，避免造成糊鉆或坍孔造成埋鉆。

　　3.2.3 清孔

　　清孔的目的是除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿，以保證灌注的砼質量及承載力。當鉆孔達到設計要求的深度后，采用吸泥泵及時進行清孔，使孔底沉淀厚度不超過20cm。清孔時要注意必須保持孔內水頭高度;灌注砼前孔底沉淀厚度不大于設計規定;不得用加深孔底的方法代替清孔

　　3.3 鋼筋籠的制作和吊裝就位

　　(1)鋼筋籠采用分節預制，其骨架應具有足夠的剛度和穩定性。

　　(2)在骨架上部根據實際需要對稱設置吊環，數量為4個。

　　(3)在骨架主筋外側，焊接鋼筋耳環在骨架主筋上，以保證保護層厚度。

　　(4)鋼筋籠分節起吊，及時、準確地就位，快速接長，在達到設計深度后加以固定，防止鋼筋籠上浮，初凝后方可解除鋼筋籠的固定設施。

　　3.4導管的設立

　　導管吊裝先試拼，連接牢固，封閉嚴密，使用前作水密性試驗，上下直線吊裝，位于井孔中央，并在灌注前進行升降試驗。

　　3.5灌注水下混凝土

　　在混凝土澆注前探測孔底沉淀厚度，如大于設計厚度，須再次清孔，直到滿足要求為止。混凝土由拌和樓集中拌和，采用水泥混凝土運輸車運輸。應先檢查和易性，坍落度等情況，不合要求的廢棄不用。澆注首批混凝土時要注意：

　　(1)采用剪球法開盤。

　　(2)導管下口至孔底的距離一般宜為20～40cm。

　　(3)混凝土澆入孔底后，立即探測孔內混凝土面的高度，計算出導管在混凝土內埋置深度，符合要求再進行正常澆注。

　　(4)導管埋入混凝土至少2m，但不得大于6m。

　　(5)澆注連續均勻有節奏地進行，盡可能縮短拆除導管的時間，當出現導管內混凝土不滿時，徐徐澆注，防止在導管內造成高壓空氣囊，壓漏導管。經常檢查井孔水頭，防止塌孔。

　　(6)當井孔混凝土面接近鋼筋骨架時，使導管保持稍大的埋深并放慢澆注速度，當井孔混凝土面進入鋼筋骨架一定深度后，適當提升導管，使鋼筋骨架在混凝土中有一定的埋深以穩定鋼筋籠。

　　(7)為確保樁的整體質量，混凝土澆注至超出樁頂設計標高1m處，施工承臺或立柱時破除。

　　(8)護筒的拔出和提升，處于地面及樁頂以下的井口整體式剛性護筒，在澆筑混凝土后立即拔出。

　　3.6樁頭處理

　　處理樁頭時必須等樁混凝土強度達到75%以上采用人工操作小型機具的方法逐層鑿除混凝土。當鑿至距樁頂設計標高5～10cm時，則須注意鑿除方法。并且注意保護露出的連接鋼筋。

　　4施工過程中的安全控制措施

　　安全工作是工程質量、進度和效益的保證，應以防范為主，防患于未然。此次施工中應重點注意以下幾點：

　　(1)該橋地處垃圾廠，空氣中彌漫著各種沼氣和腐敗氣體容易引起自燃或爆炸，加之樁基礎施工中經過巖層時會使用爆破，更增大了安全管理的難度，施工安全成為了重中之重，所以管理人員必須制訂詳細的安全計劃及做好崗前安全教育培訓，以高度負責任的態度保證作業人員的生命安全。

　　(2)此次橋梁基礎樁深達四十多米，可能隨時會發生橋梁挖孔樁發生的孔壁坍塌及路基邊坡坍塌事故和打孔人員井下作業會發生有害氣體中毒等重大事故。所以在施工中開挖與鋼筋砼護壁必須同步進行，保證每節護壁砼設計厚度、同心度、直徑及垂直度。每挖成一節就應及時綁鋼筋支模澆灌砼。護壁砼澆灌要周圍同步上升，振搗密實,待砼達到規定強度后方可拆模。挖孔進尺較深，不及時澆灌護壁砼或拆模過早，在動水壓力作用下，容易造成塌方和護壁變形。下井前檢查提升設備完好，每次開挖深度不能過大，爆破后及時檢查孔壁受損情況。采用空壓機保持空氣暢通，井下作業時間不超過1h，井上下隨時聯絡。

　　(3)在雨季來臨時，要特別注意預防土方坍塌事故。基礎和溝邊要采取擋水措施和排水措施。發現溝槽邊積水要及時處理，以防滲漏造成坍方。溝槽開挖時，要充分考慮雨水排除問題，防止泡槽，保證施工環境安全。如溝槽基坑邊需加支撐，應隨開挖及時支撐，雨季不得空槽過夜，挖出的土堆在槽外至少3m以上。管道基礎用平基法施工，砼終凝前不得泡水，進行養護。

　　結束語

　　鑒于灌注樁屬于隱蔽工程，在施工過程中影響灌注樁施工質量的因素很多，所以對其施工過程每一環節都必須要嚴格要求，對各種影響因素都必須有詳細的考慮。作為工程技術人員，要不斷從工程施工中總結工作經驗，共同探討交流，確保工程質量。