公路工程挖孔桩工艺分析

　　摘要：本文详解了公路工程挖孔桩施工过程中的施工工艺，质量控制，安全技术措施，提出了注意要点供有关工程施工人员参考。
　　关键词：挖孔桩,施工,安全,控制
　　人工挖孔桩有着独特的优越性，主要表现在：适应性强，能在狭窄、高差大的恶劣场地环境下施工；直观性强，嵌岩桩可确保入岩深度，孔底弃碴能彻底清除，有利于保证桩基质量；不受地质情况的限制，适用于各类岩土层，施工方便，进度快；设备简单，环境污染小无泥浆派排出，对水电要求低，对周围环境影响小，环保性强施工质量可靠，可全面展开施工，缩短工期，造价低；但是，也存在不足：井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大、安全性差。
　　一、挖孔桩施工工艺流程
　　施工程序为：场地平整→放线→定桩位→开挖第一节桩孔→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第一节护壁砼及锁口砼→检查桩（中心）轴线标高→架设支架或电动基芦→准备潜水泵、鼓风机、照明设备等→开挖第二节桩孔→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第二节护壁砼→检查桩（中心）轴线标高→每下挖90MM进行桩孔周壁的清理→逐层往下循环作业直至桩底设计标高→验孔→绑扎钢筋笼→验收钢筋笼→排除孔底积水、放入串筒，灌注桩芯砼至设计顶标高→成桩检测。
　　二、挖孔桩施工操作工艺及质量控制
　　(1)、放线、定桩位及高程：依据全线导线网，根据桩中心坐标用全站仪放出桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后方可开挖。
　　（2）、开挖第一节桩孔：开挖桩孔应从上到下逐层开挖，先挖中间的部分，然后向周边扩挖，有效控制桩孔的截面尺寸，每节的开挖高度应根据地质情况和设计而定，一般以0.9—1.2米为宜。
　　（3）、支护壁模板、放附加钢筋：除岩层和较坚硬密实、不透水的土层，开挖后短期不会坍孔者，可不设支撑护壁外，其余土质情况下，均应设支撑护壁，以保证安全，护壁要与四周紧密结合，整体性和稳定性达到要求，护壁厚度和砼强度必须满足设计要求，护壁模板采用拆上节支下节重复周转使用，模板之间用卡具、扣件连接，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的，用槽钢或者角钢制作的钢圈作为内支撑，顶紧模板，防止模板应受张力而变形，不设水平支撑，以方便操作，第一节护壁应设锁口，锁口宜高出地面200--300㎜，便于挡土、挡水，桩位轴线和高程均应标定于锁扣之上。
　　（4）、浇筑第一节护壁砼：护壁模板支好后应立即浇注护壁砼，人工浇筑，机器捣实，砼强度应不低于桩基砼设计强度，砼强度到达1.2Mpa即可拆模。
　　(5)、检查桩位（中心）轴线、标高：每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在锁口上，然后用十字线对中，吊线锤向井底投设，以半径尺竿检查检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
　　（6）、架设垂直运输架：第一节桩孔成孔后，着手在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。
　　（7）、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等：安装提升设备时，尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心，桩口上设围护栏，当桩孔深大于5米时，应向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。
　　（8）、开挖第二节桩孔：从第二节开始利用提升设备运料，桩孔内人员应戴好安全帽，吊桶离开孔上方1.5米时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人，吊桶卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土，桩孔挖至规定深度后，用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。
　　（9）、先拆第一节、支第二节护壁模板、绑护壁钢筋：护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。
　　（10）、浇筑第二节护壁砼：砼用吊桶运送，人工浇筑，机器振捣密实。
　　（11）、逐层往下循环作业：将桩孔挖至设计深度，当桩基进入岩层强度满足工程需要可以取消护壁，施工过程中做好施工纪录。
　　（14）、检查验收：成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收，合格后做好施工记录。
　　（15）、吊放钢筋笼：钢筋笼按设计制作、运输、吊装，应防止扭转变形，根据规定加焊内固定筋，吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，对不能将成品钢筋笼运到现场的山区可在孔口上架好用型钢拼成的绑扎架，在绑扎架内绑扎基桩钢筋骨架，逐节绑扎成型放入孔中。
　　（16）、浇筑桩身砼：浇筑前直接清除孔底积水，安放串筒，串筒末端离孔底高度不大于2米，砼用搅拌运输车运到现场，通过砼输送泵送到孔口，再经孔内串筒到孔底，为保证砼的密实，开盘靠混凝土自重保证密实，到达桩顶标高十米处开始使用人工振捣方式捣实。如果孔底和孔壁渗水量大，确实无法采取干灌法施工，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。
　　（17）、砼浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。于
　　四、安全技术措施
　　人工挖孔桩的常见安全事故有孔口石块或杂物掉入孔口砸伤正在孔中的施工人员；孔口操作人员被地下有害气体中毒昏迷甚至死亡，孔壁支护不当而坍塌砸伤甚至活埋操作工人；孔内电缆、电线磨损受潮导致工人触电伤亡；深孔中突然涌水淹没操作人员等等，因此施工过程中一定要有行之有效的安全保护措施。
　　1、孔口围护措施
　　孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，应高出地面0.8m。孔内作业时，孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，锁口上不得放置工具和站人，孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带，特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时，桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应，桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人施工时，应掩盖好安全盖板，防止杂物掉下伤人，吊运土时，再打开安全盖板。以防落物伤人，当井内无人作业时必须掩盖好安全盖板，以确保安全。电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后方可投入运行。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。
　　2、孔中防毒措施
　　地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测（可用快速检测管），发现有害气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气（通风量不少于25L/S）等措施，以防止急性中毒事故的发生。
　　3、防触电措施
　　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。用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器，各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地相埋压土中，孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。孔中操作工应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。
　　4、防止孔壁涌水措施
　　当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，要考虑对正在挖孔桩的危险影响，一般应暂停施工，人不准下孔。随时加强对孔壁涌水情况的观察，发现异常情况应及时采取处理措施。采用潜水泵抽水时，基本上抽干孔中积水后，作业人员才能下至孔中继续施工。地下水丰富时，可将中间部位桩孔提前开挖，汇集附近的地下水，用1~2台潜水泵将水抽出，起到深井降水作用。孔内作业人员应勤轮换，以防止疲劳引发安全事故。
　　经过对人工挖孔桩实施上述的技术控制，使其达到了预期的效果，在对125根成桩进行的超生波检测试验证明，人工挖孔桩满足设计要求，达到了质量验评标准的优良等级。