挖孔灌注桩施工解析

1挖孔灌注桩施工解析唐林中铁十一局集团第一工程有限公司襄樊市襄阳区航空路73号441104摘要结合叶信高速公路第七合同段施工的实际情况，文章从施工前的准备、挖孔、钢筋笼、浇注砼、成桩及技术措施等几个方面阐述了人工挖孔灌注桩的施工及安全防护的要点。关键词施工安全质量措施1工程概况叶信高速公路第七合同段位于河南省光山县境内，全长18.22km（单线施工）,地势属于平原微丘区，土质多以黏土、亚黏土为主；因为人工挖孔灌注桩基础，具有机具设备简单，施工操作方便，占用施工场地小，对周围建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，缩短工期，造价低等优点；同时考虑到本标线路长、桥梁多、工期紧等实际情况，决定对除小潢河特大桥以外的桥梁均采用挖孔灌注桩施工。2施工准备结合工程特点及地质情况在正式施工前应具备必要的下列工程资料(1)施工场地工程地质和必要的水位地质资料；(2)桩基施工图及图纸会审纪要；(3)施工场地和邻近区域的地下管线资料；(4)主要施工机械的配备情况；(5)桩基的施工组织设计方案；(6)施工场地的三通一平的准备工作及排水措施(7)桩基钢筋混凝土所用水泥、砂、石、钢筋的质检报告；其中1.1～1.3关系到施工方法的选择，在搜集资料时应高度重视。本工程的实际情况满足挖孔灌注桩施工的要求。3施工前质量保证措施(1)施工前应根椐施工图对桩位中心进行精确放线，并在设置控制点；(2)施工平面图上应标明水电线路和临时设施的位置；(3)制定施工作业计划和劳动力组织计划；(4)制定机械设备、工具、材料供应计划；(5)制定雨季施工计划及安全措施；2(6)制定施工中所用材料的检验措施；(7)制定检查程序，同时确定相关程序的检查人员并落实；4安全防护措施(1)施工人员易以3～4人员为一组轮流施工，孔下作业不得超过2人，每工作1个小时，井下人员和地面人员进行交换。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。(2)孔内设应急爬梯，供人员上下井；作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。(3)每日开工前必须检测井下二氧化碳及其他有毒有害气体浓度，并应有足够的安全措施。桩孔开挖深度超过10米时，应配有专门的送风设备向井下输送洁净空气。(4)挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1米范围内，地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时以出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。(5)施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。(6)当天挖孔，当天浇注护壁。人离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志，防止发生安全事故。5灌注桩孔的施工(1)开孔前，根据建设单位的测量基准点和测量基线放样定位，经监理复核，用十字交叉法定出孔桩中心。桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩并且牢固，同时要有专人看护。(2)当同一区域多根桩同时开挖时，以对角开挖为宜，同时应保证相邻桩的净距大于2倍桩径且大于2.5m，以保证施工安全。(3)第一节井圈护壁的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；井圈顶面应比场地高出150～200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100～150mm.护壁模板分节的高度视土质情况而定，一般可用50～100cm，每节模板安装，应设专人严格校核中心位置及护壁厚度，可用十字架对准轴线标记，在十字交叉中心悬吊垂球，复核模板位置，保证垂直度。符合要求后，可用木楔打入土中支撑模板，稳定位置，防止捣砼时模板发生位移。如发现发现流沙层，应减少每节护壁高度，并采取相应的措施。(4)修筑钢筋砼护壁时（护壁支撑形式见下图），护壁的厚度、配筋、砼强度符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm,每节护壁在当日施工完毕；为尽快达到强度要求，可在混3凝土内应掺一定数量速凝剂。浇注护壁时，为了防止模板产生偏移，应对称下料，用敲击模板或木棒插实的方法振捣，由于护壁混凝土在地面以下，湿度、温度对护壁混凝土强度的形成和增长非常有利，一般1天强度就能达到12Mpa左右，半天就可以拆模。护壁模板在拆除后,如发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防造成事故。护壁质量的好坏不紧对施工人员的安全有重要作，而且对以后钢筋笼的放置及成桩质量都有重大影响，因此我们要严格按照施工要求进行施工，保证施工的人员安全及工程质量。护壁施工支撑(5)挖孔过程中，应经常检查桩孔尺寸、平面位置和坚轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。(6)挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水，然后进行隐蔽工程验收。6钢筋笼的制作和吊装(1)钢筋进场要验收，并要求作力学性能试验和焊接试验，合格后才能启用。(2)焊条的型号要与钢筋的性能相适应，并且质量要合格。(3)钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。钢筋采用搭接电焊时，接头双面焊缝的长度不应小于5d(d为钢筋直径)，接头单面焊缝的长度不应小于10d(d为钢筋直径)，并且接合钢筋轴线应一致。(4)加颈箍宜设在主筋外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用，且不会增加施工难度。(5)钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形（当钢筋笼过长时，要分段吊装，增加加劲钢筋以防止钢筋笼变形）；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位、扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。(6)注意钢筋笼的标高，到达设计位置后应采用工艺筋（吊筋、抗浮筋）固定（固定时应保正钢筋笼的中心与挖孔桩的中心重合），避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。混凝土10～20cm钢筋间距25cm3～5cm模板方木4(7)钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm、砼护壁时35mm.保护层用水泥砂浆块制作，垫块每1.5～2m一组，每组3个，每组之间呈梅花形布置。保护层的允许偏差为±10mm。钢筋笼的加工与挖孔应是平行作业的，在成孔后应尽快把钢筋笼吊装完，进入下一道工序，以免发生塌孔等事故。7砼灌注施工(1)检查成孔质量合格后应尽快灌注砼。在灌注砼前，应进行清孔工作，要求孔壁、孔底必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动。孔底沉渣厚度应符合规范要求.(2)当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用串筒法灌注砼，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，砼宜采用插入式振捣器振实。如果渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法水下灌注砼,但灌注的速度要快，以防止塌孔。(3)砼的粗骨料可选用应满足技术规范的要求，其最大粒径不宜大于50mm，并不大大于主筋净距的1/3；在采用导管灌注时，灌注速度要快不要间断，以防止断桩出现，如因混凝土运输比较远，在征得监理工程师的同意可以加入适量的缓凝剂，以保证灌桩的连续性。(4)坚持按配合比投料，砼坍落度不宜过大，以5～8cm为宜，每50cm为一层及时振捣，砼灌注要保持连续。(5)砼拌合料质量控制，每盘砼的拌和时间不得少于90秒，开始搅拌时必须做一次坍落度检测，调整好流动性，且具有较好的粘聚性，灌注时作坍落度损失的观察，以指导砼配合比的调整，拌好的砼应立即使用，有离析现象严禁灌入桩孔。同时也要注温度对混凝土的影响，根椐情况调整混凝土的配合比。(6)注意桩头砼的标高，应适当超出设计标高，以保证在凿除浮浆层后，桩头应高出设计标高50～100cm.(7)桩身砼必须留有试件，每桩试件组数为2～4组，试件的制作必须客观真实。(8)砼灌注过程中必须实行旁站，全员、全过程控制，严格把关，同时做好记录以被核查。(9)要及时跟踪检验，及时评定质量结果；对不符合质量要求的应坚决反工以保证工程质量。8施工中的技术处理措施施工前要认真分析挖孔桩处地质钻探资料，遇到厚的砂性土层、流砂层、淤泥层要首先定出加固措施，然后再进行具体操作。对施工中常遇到的问题应采取相应的解决办法。5(1)孔壁泥砂塌落，挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂，很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果地下涌水量不大，塌落不严重，可以用挡土板支撑，同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。(2)挖孔时遇到厚的流砂层、淤泥层，尤其遇到大量地下水，随着护壁外围泥砂大量塌落，混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落。遇到这种情况，在施工时应采取加强措施：（a）顶层护壁用直径20cm圆钢加设2～4个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。（b）加密护壁竖向钢筋，并让钢筋伸出20cm以上，与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇注成形。如果有必要，可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右的孔洞，但该部位的地质要选择比较坚硬的土壤，然后再将护壁与护壁外周的土锚在一起，用混凝土土桩、竹木桩都可以。这样护壁就不会断裂脱落。（c）在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层，以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体的孔隙中，以固结护壁外围土体，护保壁周泥砂不塌落，从而增加桩周摩擦力。压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。(3)封底混凝土在孔深超过6m时，要注意防止混凝土离析，一般把搅拌好的混凝土装在容量为1～2m3左右坚固的帆布袋里，并用绳子打成活扣，混凝土送到井底时，拉开活扣就可将混凝土送到孔底，连续作业能迅速封好孔底，同时堵住孔底大部分甚至全部的地下水。如果地下水很多，而且挖孔桩较深，刚提起抽水泵，底部溢水就接近或超过20cm，这时用常规的封底法都会造成混凝土含水量太大，清理完孔底渣土后让水继续上升，等到孔中溢水基本上平静时，用导管伸入孔底，往导管里输送搅拌好的早强型混凝土，混凝土量超过底节护壁30cm以上，再慢慢撤除导管，由于水压力的作用，封底混凝土基本上密实，混凝土终凝后再抽水，由于封底混凝土已超过底节护壁，已经没有地下涌水，待水抽干，再对剩余的水进行处理。将表面混凝土松散部分清除运到孔外，再继续下一道工序。9结束语在采用挖孔灌注桩这一施工前，要注重地质资料的收集，同时应进行方案的优化。在施工中如遇到特殊情况要及时分析情况及时采取措施，以保正施工正常进行，从而才能保证整个工程更快更好的进行。6参考文献1、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)，路桥集团第一公路局，人民交通出版社，2000；2、《交通工程施工新技术实用手册》郑杰主编时代传播音像出版社2003，630～674页；4、《桥梁施工工程师手册》，杨文渊主编、人民交通出版社，1997，34～72页；唐林（1977.5），男，助理工程师，本科学历，2003.7西南交通大学桥梁工程专业。通讯地址：湖北省襄樊市襄阳区航空路73号，联系电话：[phone]。