人工挖孔桩施工方法

筑龙网www.zhulong.com—１—人工挖孔桩的施工方法[摘要]：结合本工程的特点，介绍人工挖孔桩的施工过程关键词：人工挖孔桩1序言人工挖孔桩是桩基施工方法中的一种，它是依靠机械与人力相结合的方法。在地下施工，边清挖边施工，使桩基这种隐蔽工程，人为实现了明挖，地质情况和浇筑质量都能直观而感性地控制。由于人工挖孔可以适用于无水或少水且较密实的土或岩石地层，直接和间接效益都比较直观，所以近年来非常受欢迎。我单位承包的滁州外环路二期工程四标为独立的清流河大桥工程，地处江淮之间地带，属江淮江陵，润湿地区，地形起伏较大，为丘陵垄，地震基本裂度7度区，通过详细的地质勘探资料显示，地层多为粘土和风化泥岩，承载力和稳定性都比较好。在2003年的元月份，我标段投入两台回旋钻机，通过实地和现场资料的反馈，地质情况也和提供的资料基本相符，这为人工挖孔提供了有力的保障，进一步证明了人工挖孔的可行性。下面叙述一下本工程采用的方法。2施工准备2．1机具设备本工程采用的机具设备如下：1.、电动绞车2、钢丝绳3、滑轮4、坐框5、土斗6、水泵7、电缆8、风镐9、鼓风机10、有毒气体测定仪11、氧气检测仪筑龙网www.zhulong.com—２—12、制氧设备13、温、湿度测定仪14、水质检测仪15、串筒16、震捣棒17、定型组合钢模18、刮土刀19、取土器20、发电机21、拌和机22、喷浆机23、小推车24、机动翻斗车25、气泵26、储料斗2．2施工场地首先对场地进行平整，清除杂物，利用全站仪施工放样，并利用砼对桩基口加固，保持高出地面30~50cm，并搭好孔口雨棚，以防污物掉进洞内和阻止地面水流入孔内。在旁边的位置硬化一块场地，人工挖出一条排水沟，与河道相通。而后安置卷扬机和抽水设备，并接好电源和线路。为防止停电造成误工，再配置两台30KW的发电机。其次结合地形，选择弃土场，要遵循近而开阔的地带，但不能阻碍和压缩河道的畅通。在每个井口必须修筑一条施工便道，确保弃土和砼的运输。最后检查和调试设备，在确保无差错时，方可施工。3施工过程人工挖孔桩主要施工工序包括：平整场地、定立桩孔位置、施工准备、电动绞车的就位、挖土、运土、排水和换气、护壁、钢筋笼制作与安装、砼灌注等工作。此过程应连续作业，采用了三班制。3.1机具的选择卷扬机采用型号为2吨，钢丝绳配套范围12mm~18mm。气泵应选择带动两个风镐或4个风镐为宜。刮土刀和取土器依据桩的大小进行选择，不宜太小和太大，因为下面的空间比较小，受限制，选择不当，容易造成窝工和事半功倍的结果。筑龙网www.zhulong.com—３—3.2电动绞车就位和使用土的外运通常采用绞车，它分为木绞车和电动绞车，本工程采用的是电动绞车。电动绞车就位时要求钢丝绳的中心尽量与桩中心相对应，并确保机具的牢靠和稳妥。然后将起吊钢丝绳一端缠绕在绞盘上，另一端则销死在机架上，下穿一单柄滑轮，直接与坐框小推车相接。电动绞车按照操作方式可分为电动逆式绞车和电动摩擦式绞车两种，前者的电动机与卷筒有固定联系。卷筒可强制作正转和反转，只需要换电器就可进行起吊和下降重物，后者没有固定联系，而是通过摩擦离合器带动卷筒旋转，只有起吊时才能用，重物下降时全靠自身重量，其速度快慢用制动开关控制。电动绞车有慢速与快速之分，通常采用的钢丝索引速度为7~13米/分，索引力为2~11吨。电动绞车使用前应检查卷筒的转动是否灵活，制动闸是否有效。起吊时先缓慢地稍稍起吊，然后检查绳扣及物件吊钩是否结实平稳。重物升降时，必须使用制动棘轮制动，不能单凭摩擦制动轮，起吊物下降落位时，应检查有无障碍，准备工作和人员都必须提前做好注意。3.3挖土人工在地下作业时，首先判别土质和种类，通过对该桥的地质仔细勘探和审核，确认土质为素土、粘土、粗砂、泥岩。在上层施工时工具采用尖锐利器即可，如铁锹、铁镐。进入泥岩时，视其风化的具体情况，采用钢钎、铁锤、风镐、爆破手段。挖掘时，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凸凹不平，增加护壁混凝土的磨阻力。挖土时，要时时校正桩中心，以中心向四周扩散，边缘施工时，筑龙网www.zhulong.com—４—尽量做到少扰动天然土层。如遇到松动和散状土体时，必须清除干净而不受桩径尺寸的限制。3.4运土把取好的土装进运土筐和小推车，利用电动绞车运出孔外。当石质装筐时，应保持土体与土筐边缘平齐，尽量避免向外突出。特别是直径大于50cm的孤石，要确保其位于筐的中心位置。因起吊绳为柔性，不具有刚性，这样可以使整体受力均匀，不至于土筐翻转和倾覆危及操作人员的人身安全。3.5排水和换气这一工序对于人工挖孔来讲至关重要，它影响到成桩质量的问题，如排水不彻底，孔内的水位较高，不但妨碍了施工，而且对于土壁的浸泡作用十分明显，造成土壁的松散、软化，影响下一步护壁的强度和稳定性。排水又可采取井点降水法，促使桩孔部位的地下水整体下降，这样有利于施工的安全和单孔的排水，但这种做法成本很高。本工程是单孔采用人工和水泵排水的方法。在孔深8米以上，地下水位并不丰富，渗水量不大，在孔底先挖一集水坑和边沟，人工用水瓢取水，铁皮桶收集即可。当进行到孔深8米以下时，水泵安放进去，随时抽取。当孔深超过10米时，应经常检查孔内的二氧化碳浓度，如超过0.3%,必须使用鼓风机和制氧设备放入孔底送风,进行孔内换气。3.6护壁护壁采用就地灌筑砼，它的作用一方面维护土壁的稳定性，另一方面也是重要的一方面便是封堵地下水的泉眼，起封闭作用，减少地筑龙网www.zhulong.com—５—下水的外渗。开孔前浇筑第一节桩顶护圈（h=200）后开始下挖，一般情况下每挖深1m，用钢模支护一节，浇一节砼护壁。每天进深为一至二节，当天挖深的孔桩当天浇灌完砼护壁。遇有不良土质时，每挖深0.4~0.5米,即时浇灌砼护壁。混凝土护壁的厚度10~15cm,标号一般用C15#。专用做桩身截面的一部分时，其标号应与桩身相同。护壁模板采用楔形，上口大下口小，以利于连续灌注混凝土。为了加强护壁的刚度，可在护壁中设置钢筋网。3.7钢筋骨架的制作与安装所有的钢筋骨架主筋都在加工场地焊接，在桩旁边利用支架成型法成型。施工时按骨架的长度，每隔20米左右立支架一个，各支架应互相平行，圆心应位于同一水平线上。制作时把主筋逐根放入回槽，然后将箍筋按设计位置放置骨架主筋外围，绕成圆箍，并与主筋电焊连接。吊装采用吊车完成，钢筋笼共两节，一次焊接。吊装时钢筋中心应与孔位中心重合，且钢筋笼上每隔一定距离设置“钢筋耳环”以确保主筋保护层厚度。3.8砼的灌注因孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小，所以采用在空气中灌注混凝土桩的办法。开始灌注时，保持孔底积水深不宜超过5厘米。灌注速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁压力尽快地大于渗水压力。浇筑点的砼面要高出渗水处砼面，用振捣棒推赶至渗水处，并用抽水机将低处的水抽出孔外，确保砼浇筑点的砼不被水淹。如属上部筑龙网www.zhulong.com—６—渗水，要设接水装置将渗水引入一个大桶内用抽水机排除，防止水流入砼而造成离析。机具采用串筒和漏斗，都是用钢板卷制焊成，每节串筒的长度为1~2米，上粗下细，且两端都有耳环，以便每节串筒能够相连。串筒制作时应力求坚固，内壁应圆滑、顺直、光滑和无局部凹凸。拼装时，从上往下依次下放。最后一节底端离井底保持1~2米，这样利于人工振捣，等浇筑砼上层标高接近最下面一节串筒时，便可以卸掉一节，运出桩孔外，砼运输采用输送泵。4施工要点1、选择钢丝绳，要取足够的保险系数和柔性较大的，并且每次使用时，操作人员必须仔细检查有无断丝现象，如发现应及时更换。2、建立每个人的岗位职责，并明确范围，特别是孔口的3个人员，要密切注视孔内的情况，对于地下操作人员的指挥，及时做出反应并实施，必要时应主动下去检查，共同排除安全隐患。3、护壁时的砼，必须采用防水砼，并且振捣密实，确保强度。4、所有操作人员要熟知工艺的过程，并操作熟练，头戴安全帽，地下挖土人员，还要佩带防毒面具和护眼罩，并时常利用毒气测定仪测试，发现有毒气体及时排出和稀释，必要时输送氧气。6、汛期和雨天要密切注意天气情况，责成固定人员观察水情，利于指导施工。7、备用发电机要保持完好，电动绞车配有手动摇把，而且经常检查制动器的止动性。4结束语筑龙网www.zhulong.com—７—通过本工程的实践表明，人工挖孔桩施工前，必须全面掌握地质勘探资料，特别是地下水位的高低和软弱土层的分布情况。由于挖孔桩在施工中主要以人工操作为主，工程中容易出现安全事故，近年来有些地区已限制使用。但作为一种经济、实用且技术成熟的桩形，只要改进施工工艺，提高机械化施工的水平，减少人工劳动强度，做好安全防护措施，正确处理好施工过程中的各种特殊问题，人工挖孔桩完全能发挥其特有的施工方便、投资省、速度快、承载力大的优点，也可以推广和应用。