一种六边形装配式桩基孔口安全防护装置

韦宇新

【摘要：】文章针对目前桥梁桩基防护措施存在需要对场地进行混凝土硬化、桩基施工前准备工作时间较长、标准化程度不高等问题和不足，对防护装置进行了优化设计，提出一种六边形装配式桩基孔口安全防护平台，并评述了该装置的优点：（1）使用简单、快捷便利、施工安全性高;（2）可重复使用，能提高场地美观度，适用性能高;（3）能将桩基钻前准备工作用时缩短至10 h以内，完成了设定的目标。

【关键词：】装配式;桩基孔口安全：防护装置

U443.15A371233

0 引言

施工现场的安全管理是保证工程施工安全进行的重要途径，若是在施工现场安全管理中出现问题，必定会影响到工程施工过程的安全性，对施工人员的生命安全造成极大威胁[1]。

高速公路桥梁桩基施工要点主要包括钻孔灌注桩施工、泥浆制备以及循环系统、钢护筒制作及沉设、钻机就位以及钻孔等方面[2]。其中，传统桩基施工前准备流程为：场地平整→埋设钢护筒→钢护筒周围硬化→安装安全围挡。而钢护筒周围硬化平均耗时达20 h，在施工前的准备流程中占有很大比重，如果能将这步工序进行优化或改进，可以在工序上节省很多时间。

参考借鉴墩柱模板支架一体化平台，将模板及脚手架平台一体化，安拆方便，可周转使用，将桩基操作平台和安全防护连为一体，并且使用钢结构取代混凝土硬化以提高效率，还可起到循环利用的作用。

为达成桩基施工前准备降低至10 h以内这一目标，缩短施工所需时间，并保障施工安全，故设计此装置。

1 装置设计要求分析

该装置主要由三大部分组成，分别为：支撑、平台、围挡。

支撑是对平台起到支撑稳固的作用。在场地进行整平，但未进行硬化的情况下，支撑应有良好的受力性以及稳定性，且应使用钢筋厂现有材料，材料易得，加工容易，抗压能力好，结构性能出色。

平台具有通行、观察、作业的作用。平台的边部距离孔口最短距离为1 m，保证人员的正常通行，造型应美观大方，取材简单，制作方便，成本可控。

围挡作为安全防护的重要一环，对施工人员应起到保护作用，其结构应牢固稳定，安装方式应简便。

2 装置设计

对于该装置的设计，提出2～3个方案进行比选，主要从可行性、有效性、经济性、时间性、可靠性五个方面进行分析对比，在其中选取最优方案作为最终设计方案。

2.1 支撑设计

支撑可选择采用腿脚式和绕线盘式两种形式，具体对比如表1所示。

具体细化脚撑的形式，可选用钢板或槽钢作为支撑面，针对这两种不同的形式，具体比选如下页表2所示。

根据上述方案比选，支撑采用腿脚式支撑，并使用槽钢作为脚垫，在实际运用中能达到理想的支撑作用。

2.2 平台设计

平台的设计可考虑四边形、六边形及圆形三种形式，具体比选如表3所示。

对于平台材料的选取，应选用施工现场已有、易加工的材料，考虑成本及加工的方便，可采用钢板加工成型或钢筋加工成网状。具体比选如表4所示。

2.3 围挡设计

围挡可选择现场钢筋加工场自行制作，也可选择专业厂家进行批量定做，具体比选如表5、表6所示。

2.4 方案确定

根据上述的设计比选，最终确定方案如下。

（1）六边形钢筋网平台由水平横撑、环形圆盘、纵向钢筋及横向钢筋焊接而成。

（2）围挡板由专门的厂家加工制作。制作好的围挡板每一批次由专业检测单位进行检验，检验报告均合格。

（3）整个装配式孔口安全防护平台的组装分为焊接和拼接两个过程，焊接过程在钢筋加工厂进行，拼接过程在施工现场进行。

（4）具体装置结构形式如图1所示。

3 装置使用及优点

六边形装配式桩基孔口安全防护平台施工方法包括以下步骤：

（1）根据实际需求，调节圆盘直径匹配护筒，并按图纸对部件进行加工。

（2）通过焊接，对装置进行组装。

（3）将焊接好的装置运至现场，对埋置好的护筒四周进行整平，吊装并安装平台。

（4）调节冲桩机使其对中，并与防护平台贴合。

（5）进行冲桩作业。

（6）冲桩作业结束后，即可拆除平台，调运下次使用。

经过将近3个月时间的实际施工使用，统计使用该防护平台装置后的场地准备使用时间，如表7所示。

经过实际使用，该装置能将桩基钻前准备工作用时缩短至10 h以内，完成了设定的目标。

在使用的过程中，总结出此装置的优点如下：

（1）可调节环形圆盘的直径来进行不同桩径、不同护筒直径的桩基施工，同时安全防护平台完全将护筒隔离，更能起到安全防护的作用。该装置为标准化结构，使用简单、快捷便利、施工安全性高，可重复使用，能提高场地美观度，适用性能好。

（2）利用豎向脚撑作为受力主体，水平横撑提供刚度使结构不易变形损坏，内部设有加密钢筋使工作人员进入其中时能平稳站立移动，便于施工，安全可靠。

（3）利用挖掘机进行吊装安装节约人力，一次成型，提高施工效率，使用结束后无须拆卸，节约时间。

（4）可开式装配式安全防护板及活页，方便工作人员进入安全防护平台内进行工作，无须对安全防护板进行拆卸，提高了工作人员的工作效率以及工作时的安全性。

（5）底板的开口式装配式安全防护板，方便抽浆皮管进出安全防护平台内，便于施工，提高施工效率，提高工作人员使用积极性。

（6）安全防护平台内部空间较大，方便工作人员在平台内进行作业以及测量员进行桩位复测、护筒顶标高复测，也方便冲桩时遇到特殊地质情况时进行土石方回填。

（7）不使用时可运回存放区妥善存放，如果其他桩基需要，直接转运即可，响应速度快。

4 结语

六边形装配式桩基孔口安全防护装置既起到了安全围挡、施工作业、验孔检测的作用，又节约了项目的成本支出。该装置成为施工现场的一大亮点，提升了整个项目的安全文明形象。后续继续对桥梁施工中的安全防护施工平台进行深入研究，将本次的研究成果进一步优化，寻找更经济环保、轻便的材料取代钢材，为施工作业带来更大的便利。

参考文献：

[1]周建峰.高速公路桥梁施工安全生产管理研究[J].建筑工程技术与设计，2019（15）：2 644.

[2]杨日召.新形势下高速公路桥梁桩基施工要点分析[J].工程建设与设计，2020（24）：137-138.