淺談人工挖孔灌注樁施工質(zhì)量控制
關鍵詞：人工挖孔灌注樁，施工，質(zhì)量，控制
近年來隨著我國高層建筑的發(fā)展，人工挖孔灌注樁以其設備簡單，無噪聲、無振動、不污染環(huán)境，對施工現(xiàn)場周圍原有建筑物的影響小；施工現(xiàn)場較干凈；施工速度快等特有的優(yōu)點而得到廣泛的應用。但人工挖孔灌注樁施工，工人在井下作業(yè)，開挖效率低，勞動條件差，施工中應特別重視流沙、流泥、有害氣體等影響，做好質(zhì)量和安全控制尤其重要。筆者以北流市農(nóng)村社聯(lián)合社綜合樓為例談談如何做好人工挖孔灌注樁施工質(zhì)量控制和安全管理。
一、人工挖孔灌注樁的概述
人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。其施工特點是設備簡單，無噪聲、無振動、不污染環(huán)境，對施工現(xiàn)場周圍原有建筑物的影響小；施工現(xiàn)場較干凈；施工速度快，可按施工進度要求決定同時開挖樁孔的數(shù)量，必要時，各樁孔可同時施工；土層情況明確，可直接觀察到地質(zhì)變化情況，樁底沉渣能清除干凈，施工質(zhì)量可靠；樁徑不受限制，承載力大。尤其當高層建筑選用大直徑的灌注樁，而其施工現(xiàn)場又在狹窄的市區(qū)時，采用人工挖孔比機械挖孔具有更大的適應性，因此近年來隨著我國高層建筑的發(fā)展，人工挖孔樁得到廣泛的應用。但人工挖孔樁施工，工人在井下作業(yè)，開挖效率低，勞動條件差，施工中應特別重視流沙、流泥、有害氣體等影響，要嚴格按操作規(guī)程施工，制訂可靠的安全措施。
人工挖孔樁的直徑除了能滿足設計承載力的要求外，還應考慮施工操作的要求，故樁徑不宜小于800mm，樁底一般都擴大，擴底變徑尺寸按（D1-D）/2：h=1:4,h1≥(D1-D)/4進行控制。當采用現(xiàn)澆混凝土護壁時，人工挖孔樁護壁厚度一般不小于D/10+5（cm）（其中D為樁徑），每步高1m，并有100mm放坡。
二、施工設備
人工挖孔樁施工機具比較簡單，一般可根據(jù)孔徑、孔深和現(xiàn)場具體情況加以選用，主要有：
1、垂直運輸工具：如電動葫蘆和提土桶。用于施工人員、材料和棄土等垂直運輸。
2、排水工具：如潛水泵。用于抽出樁孔中的積水。
3、通風設備：如鼓風機，輸風管。用于向樁孔中強制送入新鮮空氣。
4、挖掘工具：如鎬、鍬、土筐等。若遇到堅硬的土層或巖石，還需要準備風鎬和爆破設備。
5、其它還有照明燈、對講機、電鈴等。
三、施工工藝
人工挖孔樁的一般施工工藝為：場地平整→測量放線→樁位布點→人工成孔→（包括孔樁護圈、護壁、挖土、控制垂直度、深度、直徑、擴大頭等）→檢查成孔質(zhì)量→清理虛土、排出積水→吊放鋼筋籠→澆筑混凝土→養(yǎng)護→整樁測試。
為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全，施工時必須考慮預防孔壁坍塌和流沙現(xiàn)象發(fā)生所要采取的措施。因此，施工前應根據(jù)水文地質(zhì)資料，制定合理的樁孔護壁措施和降排水方案，護壁方法很多，可以采用現(xiàn)澆混凝土護壁、噴射混泥土護壁、磚砌體護壁、沉井護壁、鋼套管護壁、型鋼或木板樁工具式護壁等多種。下面以現(xiàn)澆混凝土分段護壁為例說明人工挖孔樁的施工工藝流程。
1、 按設計圖紙放線、定樁位。
2、開挖樁孔土方。采取分段開挖，每段高度取決于土壁保持直立狀態(tài)而不塌方的能力，一般取0.5～1.0m為一施工段。開挖范圍為設計樁徑加護壁的厚度。
3、支設護壁模板。模板高度取決于開挖土方施工段的高度，一般為1m，由4～8塊活動鋼模板組合而成，支成有錐度的內(nèi)模。
4、在模板頂放置操作平臺。內(nèi)模支設后，吊放由角鋼和鋼板制成的2個半圓形合成的操作平臺入樁孔內(nèi)，至于內(nèi)模頂部，用以臨時放置料具和澆筑混凝土操作之用。
5、澆筑護壁混凝土。護壁混凝土起著防止土壁塌陷與防水的雙重作用，因此澆筑時要注意搗實。護壁內(nèi)配8根ф6～ф9，長1m左右的直鋼筋，插入下節(jié)護壁內(nèi)，上下節(jié)護壁要錯位搭接50～70㎜（咬口連接）。
6、拆除模板繼續(xù)下段施工。當護壁混凝土達到1.2MPa(常溫下約為24h)后，方可拆除模板，開挖下段的土方，在支模澆筑護壁混凝土，如此循環(huán)，直至挖到設計要求的深度。
7、排出孔底積水，澆筑樁身混凝土。當樁孔挖到設計標高，并檢查孔底土質(zhì)已達到設計要求后，再在孔底進行擴大頭施工。待樁孔全部成型后，用潛水泵抽出孔底的積水并立即進行清孔，驗槽和混凝土的封底工作。當混凝土澆筑至鋼筋籠的底面設計標高時，再吊入鋼筋籠就位，并繼續(xù)澆筑樁身混凝土而形成樁基。
四、施工質(zhì)量控制要點
1.護壁施工
放線、布點檢查后，根據(jù)每個樁直徑的大小，在其四周做成寬400mm、厚100mm的鋼筋混凝土護圈，即防止井孔口四周土松動，又防雨水等流入樁孔內(nèi)，由于現(xiàn)澆混凝土整體性好，能緊貼土壁并且受力均勻，所以采用了現(xiàn)澆混凝土護壁做支護結(jié)構，護壁施工采用每節(jié)1.0m鋼制專用弧形模板拼裝而成，上下兩節(jié)，循環(huán)使用，鋼筋也是上下兩節(jié)鋼筋籠，并通過主筋鉤掛連接，綁扎牢固，混凝土采用C15細石混凝土，每挖土方1.0m就澆筑混凝土護壁一道，混凝土澆筑拆模后，外抹水泥砂漿封閉。
2.挖孔
挖土順序采用從上到下逐層用鍬、鎬及錘、纖等破碎，先挖中間再挖四周，挖孔直徑加2倍的護壁厚度控制截面。挖土到達樁底時，先挖樁柱體，然后再根據(jù)擴大頭的尺寸從上到下削土修成擴底形。土的垂直運輸是在井孔上口安裝三角支架，電葫蘆，吊桶或籮筐裝土，用慢速卷揚機提升，并配備安全護繩。吊到地面上的土及時用翻斗車或手推車運出，不要將土堆積在孔的四周，個別樁孔底有大量滲水，在一側(cè)挖集水抗，及時用高揚程潛水泵抽出。
3.人工挖孔樁尺寸及測量控制
樁軸線在地面設控制網(wǎng)以及基準點，提升機鋼絲繩上的吊桶粗略與樁中心線一致，來做粗略控制，將高程通過基準點引到樁孔的護壁邊緣，每挖一節(jié)用大線錘作垂直中心控制，用尺畫圓周來保證樁位準確、孔深和截面尺寸，確保每個孔樁準確無誤。按規(guī)范規(guī)定樁孔中心線的平面位置偏差不大于50mm，樁的垂直度偏差不大于0.5%裝長，樁經(jīng)不得小于設計直徑。
4.鋼筋籠骨架制作及安裝
由于大孔徑樁，需要的鋼筋籠比較大，本工程鋼筋數(shù)量每樁72根Φ18鋼筋以及鋼筋籠重量1000kg以上，那么，在加工成型時，為防止鋼筋籠吊裝出現(xiàn)扭曲變形，在主筋內(nèi)側(cè)每隔2.0m加設鋼筋直徑Φ25的加強箍，每隔一箍設井字加強支撐，與主筋焊牢，在鋼筋籠頭吊裝時，制作吊裝加強焊箍，保證安全就位，鋼筋籠的垂直及水平運輸均由15t履帶吊車來完成。鋼筋籠吊裝就位后，用井字鋼管夾緊焊牢鋼筋籠，確保尺寸準確后澆筑混凝土。鋼筋骨架要保證不變形，箍筋與主筋要點焊，鋼筋籠吊入孔內(nèi)后，要保證其與孔壁間有足夠的保護層。
5.人工挖孔樁混凝土澆筑
澆筑混凝土前，首先放置鋼筋籠，同時應檢查孔內(nèi)虛土厚度，超過設計要求，應再次清理，直至合格，混凝土采用現(xiàn)場攪拌，石子粒徑不應超過50mm，水泥為32.5級普通水泥，混凝土標號為C30，混凝土塌落度為40～80mm，用串筒或溜管下料，連續(xù)分層澆筑，每層不超過1m，必須振搗密實。為了避免收縮裂縫，混凝土在初凝前抹壓平整，表面出現(xiàn)浮漿層應鑿除，來保證上部承臺與底板良好的連接，混凝土澆筑過程中，每班組都要留好試塊，混凝土澆筑后進行養(yǎng)護。
五、安全措施
人工挖孔樁的施工安全應予以特別重視。工人在樁孔內(nèi)作業(yè)，應嚴格按安全操作規(guī)程施工，并有切實可靠的安全措施。
1、從事挖孔作業(yè)的工人必需經(jīng)健康檢查和井下、高空、用電、吊裝及簡單機械操作等安全作業(yè)培訓且考核合格后，方可進入現(xiàn)場作業(yè)。
2、要認真研究鉆探資料，分析地質(zhì)情況，對可能出現(xiàn)流沙、管涌、涌水以及有害氣體等情況制定有針對性的安全措施；施工時施工人員必須帶戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時，孔上必須有人監(jiān)督防護。
3、孔周圍要設置安全防護欄；每孔必須設置安全繩及應急安全軟梯；孔下照明要用安全電壓；使用潛水泵必須有防漏電裝置。護壁要高出地面150～200mm，挖出的土方不得在孔四周2m范圍內(nèi)，以防滾入孔內(nèi)。
4、設置鼓風機，以便向孔內(nèi)強制輸送清潔空氣，排出有害氣體等。
5、爆破施工前，做好安全爆破的準備工作，劃定安全距離，設置警戒哨，閃電雷鳴時禁止裝藥、接線，施工操作時嚴格按安全操作規(guī)程辦事，爆破后向孔內(nèi)強制輸送清潔空氣，排出有害氣體，待有害氣體排完后方可下井作業(yè)。
六、結(jié)束語
綜上所述，雖然人工挖孔樁具有施工機具操作簡單,占用施工場地小,樁質(zhì)量可靠,可全面展開,工期短等優(yōu)點被廣泛的應用，但是人工挖孔混凝土灌注樁又是一項施工工藝復雜、工序多、隱蔽性強的基礎工程，工人在井下作業(yè)，開挖效率低，勞動條件差，施工中應特別重視流沙、流泥、有害氣體等影響。為確保施工質(zhì)量和施工安全，必須嚴格按照科學方法組織施工，精心管理，以促進建筑事業(yè)的和諧發(fā)展。
