德余高速公路桥梁项目人工挖孔桩施工技术

2022-07-13张海峰李尊武齐晓龙

石油化工建设 2022年5期

关键词：设计标准护壁导管

张海峰李尊武齐晓龙

中交一公局第一工程有限公司北京 102205

1 工程概况

2 施工工艺

2.1 施工现场清理与测量定位

根据项目所处的地质、水文条件，选用C30 混凝土材料进行施工，施工前需彻底清理地面的石头、杂土。提前探查施工所处环境，若发现坡面存在裂隙，根据实际情况进行维修。测量墩台十字线，提前确定桩孔位置，并依照标准摆放护桩。此外，在孔口周边开挖排水通道，构建排水系统，以便及时清理地表水。提前搭设孔口雨棚、拼装提升设备、设计出渣线路、合理摆放各施工器械。

2.2 设置井口防护

施工前在距离孔口2m 的四周环绕摆放安全防护网，高度＞1.2m，并张贴反光警示标志。桩口周边可用混凝土材料制成圆圈，高度必须超出地面0.3m 以上，阻挡外界杂质和水进入井孔内。护壁使用C30 混凝土材料进行浇筑，厚度＞0.1m。施工时应注意同步浇筑围护与第1 层护壁，且第1 层护壁深度应在0.8～1m。待围护即将凝固之前，在其上方钉入4 个直径5cm 的铁钉，具体位置可摆放在任意2 个相互垂直直径的延长线上。

2.3 挖掘

（1）项目单位执行3 班倒制度，确保作业连续流畅。施工过程中每2 人1 组，1 人进入桩孔内、1 人位于桩孔边。挖掘顺序应根据土层属性及桩体位置决定。若项目所处地段地下水位低，则可以同步开挖多个桩孔，以此加快进度。挖掘时，需按照先中间后四周的顺序有序开挖，合理控制桩孔尺寸，根据土质条件，决定每段挖掘深度。土质条件较好，挖掘深度控制在1m 左右；若土质坚硬，可控制在1.5m 左右；若土质松软、含水充足，应控制在0.4～0.8m。应及时检查桩孔尺寸，确保满足设计标准。

（2）借助提升设备辅助施工时，处于下方的人员必须按标准佩戴安全帽，上方的人员需要按标准佩戴安全带。待吊桶与桩孔上方距离1m 时，需适当转动吊桶位置，使吊桶顺利拉出桩孔。同时，吊桶需在小推车内卸土，即将小推车运输到距离孔口外侧3m 左右的距离，集中处理所有废土。若施工需要直接在孔口上方完成卸土，需要及时推移活动安全盖板，将孔口盖住，从而有效避免废土再次坠入孔内。卸土工作完成后，挪开盖板，继续下放吊桶。

孔深满足设计规定后，可借助杆孔规检测孔直径及桩壁圆弧度，适当进行修正。若施工时发生渗水，需暂停施工，先排出积水。需要注意的是，在进行挖孔与支撑护壁时，不得出现中断，一旦中断则极易造成坍塌。此外，若孔内二氧化碳含量＞0.3%或开挖深度≥10m，则需要借助专业设备进行通风，暂停工作时要及时关闭盖板。

（3）项目团队在开挖孔桩时极易受到地下水的影响。若地下水位偏小可以直接通过抽水的方式清理，若地下水位偏大，则要同时对多个桩孔抽水，以此降低水位。若项目处于细砂、粉砂层地质环境中，可以根据流砂含量确定挖孔深度，必要时使用钢护筒配合施工。

其次，水和土壤是花卉正常生长的必备条件。为更好的维持土壤的质量，在浇水后需及时对花卉植物进行松土，以免水分流失。多数观赏性花卉处于旱生植物和湿生植物之间，即为中生植物，例如茉莉、桂花、月季等，对于中生植物而言，其土壤中含水量应掌握在50～60%之间。而被栽植在水边或空气湿度相对较大的植物，例如垂柳、水仙等，其具备耐湿性，需遵照宁湿勿干的浇水原则。另外，因为夏天降水量相对较大，花卉周边会长满了杂草，对花卉养料吸收、光合作用均会产生不同程度的影响，此时管理人员需及时去除杂草。

（4）若是开挖地段处于淤泥层，需要在开挖过程中及时使用模板、木板进行支撑，必要时可适当减小开挖深度，并浇筑护壁以提升整体结构的稳定性。开挖过程中要及时记录相关数据，一旦发现异常应立即停止施工、告知上级部门进行排查。待开挖深度达到设计标准后，需对桩孔内部进行清洁。

2.4 护壁

2.4.1 护壁形式

项目单位应结合护壁的形式与厚度选择分段护壁法进行施工，通常包含锯齿状护壁与平直状护壁。

若项目所处地质属一般土层，每段深度应≤1m；若处于松软土层中，则深度需≤0.5m；若项目所处地区地质条件复杂，则每段深度大小取决于护壁安全状况。护壁厚度，通常情况下控制在100～150mm。若项目所处地段属于黏土性软弱土层，需要在上下相邻护壁之间添加≥Φ8mm、间距≤200mm 的竖向钢筋。

2.4.2 护壁施工

（1）可以依照拆上节支下节的方法循环使用护壁模板，且在使用过程中借助木桩进行加固，确保其轴线与桩中心保持在一条垂直线上，误差应≤10mm，桩径可略大于设计值。施工过程中，相邻模板可以使用卡具扣件进行连接。为了便于施工，无需给模板安设水平支撑，但模板安装完毕后，需对其位置进行测量，保证其水平和垂直方向均满足设计标准。

（2）制作护壁时，必须保证同心度、圆顺度、垂直度均满足设计标准。施工人员可以在模板拆除之后，将一线吊球顺着围护4 铁钉连线交点抛下，待其位置不动之后测量吊球与护壁、模板以及垂线方向不同的6 个点之间的距离，确保其相差值＜1cm。

（3）如果护壁高度测量为30cm，此时可以直接把模板放置在离上层护壁5～8cm 的位置进行浇筑，并同步进行振捣，确保其密实性；如果护壁高度测量为50cm，需要先安装距上层护壁顶端25cm 以下的内模，待其浇筑完成后，再将剩余高20cm 的内模安装起来，再次振捣。

（4）由于项目选用分段开挖法进行施工，因此需要在其内部安置模板，及时浇筑护壁，浇筑时必须确保混凝土塌落度在10cm，且严格把控浇筑后的护壁强度和厚度等参数，根据施工所处的气候状况，修改静置时间，必须确保护壁混凝土强度达到1.2MPa 后才能拆模。

2.5 安装吊运设备及通风、照明、安全设施

（1）挖孔用提升设备可借助0.5t 卷扬机辅助施工。使用的门架由方钢制成，并用螺栓连接；安装时，将门架放置在桩孔上侧，确定位置后立即进行加固，确保门架位置不受后续施工的影响。安装提升设备时，需先排查所有的配套设备是否齐全完好，保证钢丝绳没有破损处。

（2）安装活底吊桶、活动盖板、照明系统、水泵以及通风机。安装吊桶时，注意吊桶位置与护壁保持安全距离，以避免在后续施工过程中引发安全事故。施工时必须使用＜36V 的电源进行照明；为保障施工人员的安全，需提前在孔口周边安设围护栏，若桩孔深度＞10m，需要开启井下机械通风，特殊情况下还需要及时往井下输送氧气。施工过程中应保持上下人员轮流工作，位于上方的施工人员应密切关注下方人员的状况，避免出现安全事故。

2.6 终孔检查处理

待施工人员挖孔深度到达设计标准之后，需要清理孔底，确保底部平滑，没有沉淀。施工人员工作时，要时刻关注所处地质条件，一旦发现与设计资料不吻合时，需立即告知负责部门，排查原因后再施工。

2.7 钢筋笼的制作和安装

（1）项目使用电弧焊焊接钢筋笼，在制作过程中必须确保主筋轴线处于同一水平线上，需测试其抗拉、抗折能力，保证达到设计标准。为钢筋骨架配备三角形内撑架，并将其与内部加强筋连接在一起，间距≤3m，需给骨架绑扎钢管，以此提升骨架强度，避免在后续运输、施工过程中出现形变。整体验收完毕后，将其运送至指定地点。

（2）为避免钢筋笼在浇筑时发生上浮，应该在施工过程中配备4 根有吊环的余热处理带肋钢筋，其中一侧与钢筋骨架相连、另一侧则用吊环放置在钢管内，吊环长度需根据项目需求确定。对钢筋笼进行定位，可以在钢筋骨架上提前焊接所有的定位筋，从桩体顶部开始焊接，且相邻2 根定位筋之间需间隔2m。

2.8 灌注混凝土

2.8.1 安装导管

选用Φ30cm 钢管作为导管，两端使用螺丝连接。导管预制完成后需对其进行水密性以及抗拉性能测试，将导壁内部所有的灰浆、泥砂清理干净，确保所有指标达到设计标准后才能投入使用。吊放导管时，严格控制下放速度，确保其一直处于正中央，以避免碰撞到钢筋骨架与孔壁，导管需与底部维持0.3～0.4m 的距离。

2.8.2 混凝土拌和、运输

提前根据设计配比预制好所有的混凝土浆液。根据项目需求，设计了2 台拌和站。施工人员在进行混凝土预制前，应检查所准备的原材料是否足够，若不足不得开始预制。预制混凝土需选派专业人士进行配比，并如实填写配比通知单，待监理工程师审批通过后才能真正开始施工。拌和过程中必须确保所使用的混凝土配比符合设计规定，若需要使用外加剂也应该用电子秤严格称量、装袋。合理控制混凝土拌和时间，以保证各成分分布均匀。相关负责人员还需实时观察其坍落度，同时需保证在后续运输、使用过程中不出现离析、泌水等问题。

2.8.3 水下混凝土灌注

待储料斗内承载的混凝土材料达到上限之后，需立即更换混凝土罐车，以便打开导管阀门施工过程中能够源源不断地向储料斗中输送新的混凝土，从而保障施工的连贯性，提升材料下落时的冲击力[1]。需要注意，整个灌注过程不能中断，且在施工前和施工时派专人检查混凝土坍落度，混凝土坍落度应在18～22cm。

在进行灌注时，应时刻观察导管内部混凝土材料的坠落情况，观察灌注高度，以便及时调整或撤除导管。灌注工作完成后，应保证最终混凝土高度超过桩顶0.5～0.8m，在混凝土凝固之前缓慢拔除导管。

应实时测量孔内混凝土材料高度，确保导管埋深维持在2～6m，抬高导管时应保持垂直、居中、速度缓慢。