摘 要:在灌注樁工程中較為常用的一種工藝是人工挖灌注樁。此施工工藝能保障成孔質量,無噪音及振動且適用范圍廣。在路基防護工程中采用人工挖空灌注樁施工工藝是較好的選擇。文章對人工挖空灌注樁工藝進行了介紹,對其在路基施工中應注意的問題及具體應用做了詳細的分析。
關鍵詞:人工挖孔灌注樁;路基防護;施工工藝
人工挖空灌注樁通過人孔進行開挖形成井筒的灌注樁成孔工藝,多用于干旱缺水地區(qū)。因占地小且施工工藝簡單等優(yōu)勢在施工中得到廣泛運用。目前的施工中雖然已經實現(xiàn)了機械化操作,不過這種工藝所需成本要低于機械化操作,而且還容易進行管理。在公路路基施工中仍得到應用。對于地質較好的區(qū)域以及巖層較厚的地區(qū),仍然可采用此種工藝。另外,改施工工藝在一定程度可節(jié)省能源,同當前“持續(xù)發(fā)展理念”和走“節(jié)能減排”道路的理念相符合。
1 施工前的準備工作
在施工前必須先詳細勘探施工現(xiàn)場,對施工環(huán)境有一個詳細的了解,并做好相關的勘測記錄。如此才能為施工方案的設計提供有力的數(shù)據(jù)支持,使施工方案更加具有可操作性。在開始施工前要按照施工要求安裝設置必要的施工配套系統(tǒng),并將施工現(xiàn)場中有礙施工的建筑物物體移除,為之后的施工工作做好充足的準備。在選擇打樁地點時,應選擇最不易受到影響的地點,設置的水準點也應不小于2米,如此才能發(fā)揮其調整校對樁位與樁入土的深度。待確定好樁位,要用色彩鮮艷醒目的纖維繩綁在用于固定樁位的鋼筋尾端,方便施工人員對樁位快速識別。當施工設備與機械進場時,要嚴格按照施工順序進場,以保證足夠的施工空間使用。進場后,要按照其使用要求接通電源或水源,開始試機,在確認機械設備能夠正常使用后即可。施工材料進場時應當分為兩批,每一批進場前都應該接受嚴格的檢查,保證其質量的合格與相關證明的完整(如合格證、出廠證明等)。
2 施工的過程
在完成施工準備的工作后,接下來就開始要挖樁孔土方,這期間需要做好防護與抽水工作,以保證之后的施工順利進行;每下挖1000毫米孔就需要清潔孔壁,檢測樁孔的直徑與垂直度,以保證樁孔不會出現(xiàn)上窄下寬的情況。確認樁孔平整無誤后就需要支撐防護壁模板并放置防護壁的鋼筋,澆筑防護壁砼。當防護壁砼后達到預期的強度后開始進行下一步施工,將防護壁模板拆除后繼續(xù)下挖,直到到達孔底。擴大基底,綁扎鋼筋籠。確認鋼筋籠的質量合格后開始排除孔內的積水,隨后開始澆灌,直到達到預計的樁心砼的高度。
3 具體施工方式
《建筑樁基礎技術規(guī)范》是路基防護工作中重要的規(guī)范制度,在施工過程中,無論是施工人員還是管理人員都要嚴格遵守其中的安全要求與施工要求。
3.1 樁孔測量放樣
施工現(xiàn)場要盡量保持平整,這樣才便于之后的施工程序。施工前,要施工現(xiàn)場的垃圾雜物,夯打密度,并在場地四周挖好排水溝,防止地表水流流入樁孔,影響之后的施工正常進行。
在清除場地的雜物后,施工人員可以使用經緯儀等測量工具確定樁位的中心,并以該中心為圓心,以莊孔的半徑與防護壁厚度為圓的半徑畫出圓周(可用石灰粉作為莊孔的開挖線),所有數(shù)據(jù)有工作人員做好記錄并妥善保管。安裝防護壁時,施工人員要再一次核對之前所測量的數(shù)據(jù),確認無誤后在開始施工。在安裝第一節(jié)井圈防護壁板后,測量井圈中心線與設計軸線的距離,誤差小于50毫米時,則視為合格。
在正式挖孔前,這些痕跡與數(shù)據(jù)都需要進行妥善的保護,一是方便復查,二是為了控制整體的樁體標高的質量。
3.2 開始挖樁孔
挖樁孔的順序是從上至下、由中心向四周慢慢進行的。這樣可以有效控制樁孔的深度與面積。挖出來的棄土先不要移離現(xiàn)場,而可以用卷揚機提出孔內,放在離空洞一米外的距離備用。注意排除孔洞中的水,若孔內有大量的水滲出,可現(xiàn)在孔底的邊側挖一個集水坑,然后使用高揚程潛水泵排除。注意每節(jié)的挖土高度要低于一米,不然很難保障孔洞的質量。在下挖過程中,如果遇到土層或砂卵石層,可用短鎬或鋤頭這類工具較好挖掘;但如果遇到堅硬的障礙物或巖石層,則需要進運用風鎬幫助施工。
3.3 安裝鋼筋防護壁與支防護壁模板
首先在鋼筋籠兩側設置必要的防護層厚度的墊塊,墊塊盡可能的靠近空洞外側,與防護壁鋼筋的垂直距離不得大于0.3m。護壁模板采用的是可拆為上、下兩節(jié)的款式,如此可以重復使用。在模板連接的地方用卡具、扣件定型的能夠工具固定,盡可能的連接穩(wěn)定。為了防止模板變形,進而影響整個防護壁砼的質量,可以在模板兩側加置鋼圈,增強模板的內側支撐
3.4 首節(jié)防護壁砼的澆筑
每節(jié)樁孔挖掘完畢后,就可以進行防護壁砼的澆筑工作。但需要注意,這兩者施工環(huán)節(jié)之間的時間不宜過長。防護壁砼可用滾筒拌和機現(xiàn)場進行拌合,拌和好后直接用于施工。在拌和的過程中,要在現(xiàn)場放置地磅與配合比標識牌,并準備好拌和所用的水,嚴格控制好配合比。防護壁的厚度為15厘米,首節(jié)防護壁的高度要高出地面30厘米,這樣能有效的防止雜物、水或其他物體進入到樁孔中,影響后期施工的順利。坍落度為180~220厘米,等級為C30混凝土,使用人工澆搗的方式澆筑,以保證孔壁的穩(wěn)定。當防護壁砼的強度達到設計的強度后,便可以進行模板拆除工作。一般防護壁砼的強度達到2.5MPa后,便可在24小時內拆除模板,然后開挖下一節(jié)段的樁孔。
3.5 校準樁位與設置垂直運輸架
將樁位的十字軸線與標高測設結果音測到防護壁上端,然后用十字線對中,將吊線墜向孔底,用半徑尺桿觀察孔壁的垂直度是否合格。
當樁位校準工作完成后,就需要設置垂直運輸架。在首節(jié)樁孔挖掘完畢后,在孔樁上方安防豎向運輸架,支架的角體要設置在堅固的層上,保證整個支架的穩(wěn)固,不會出現(xiàn)移位或搖晃的情況。在確保不影響后續(xù)施工的位置安裝能夠可轉變方向的鋼絲繩滑輪與卷揚機。
3.6 開挖
使用垂直運輸裝置將挖出的土移出孔內,并及時遮蔽孔口,防止有雜物或地面水進入孔洞,影響施工安全與后期的施工順利。用檢孔器檢查樁孔的直徑、孔壁的垂直平整度等數(shù)據(jù)是否達到設計要求并做好相關記錄。拆除護壁模板仍是采用上節(jié)拆除、下節(jié)安裝的方式。在模板上方保留10厘米的砼澆筑口。整個開挖過程,施工人員都需要佩戴安全帽,并系上安全帶,注意開挖的施工安全。
3.7 鋼筋籠的制作與安裝
將鋼筋按照施工要求加工完畢后送至現(xiàn)場,有口內人工完場。將主鋼筋逐根放入孔內,當放完4根主鋼筋后開始對其定位。瑞后逐根放入加強筋,孔內施工人員由下而上的定位加強筋。如此反復,以梅花形的捆綁牢固并在鋼筋籠外放置保護的墊塊。
3.8 澆筑砼
砼的級別為C30。施工前,對所有的砼材料進行坍落度試驗,試驗檢驗合格后留下樣板后方可運往施工現(xiàn)場使用。按照施工要求檢查孔莊的標高并清理干凈孔內。采用串筒澆筑的方式澆筑,將串筒分節(jié)拆卸,以保證砼的自由落差小于2米。澆筑砼每完成2米后,施工人員就必須進入到孔洞內進行人工振搗,如此即保證澆筑砼的質量,有加快了施工的速度。澆筑砼必須一次性完成,完成后要做好樁孔遮蔽工作,防止砼收縮或干裂。
4 有效質量控制辦法
4.1 重視施工中的安全防護工作
安全防護工作是整個澆筑工作的重點。施工單位要在施工現(xiàn)場設置必要的安全告示,提升工作人員的安全意識。在井口周圍安裝安全網(wǎng),防止施工人員在樁孔中工作有雜物掉入,影響施工人員的安全施工。井口周圍不要放置剪刀等銳利的物品。沒有施工時,要做好孔洞的防護工作,一是保證孔洞的施工質量不受到影響,二是防止有人不小心掉入其中。
在孔洞中施工,很容易出現(xiàn)缺氧或有毒氣體。這種幾率隨著孔洞的深度加深而提高。所以在下到孔洞作業(yè)前,一定要先對孔洞內的空氣進行檢測,確認沒有異樣后才能下井作業(yè)。如果洞內的空氣稀薄,則可以從外部輸氧;若是洞內有有毒氣體,則需要在專業(yè)人士的指導下排除氣體。
4.2 是以用電用水的安全
水電是施工中必須使用的要素。孔洞中的空氣濕度一般大于洞外,因此很容易出現(xiàn)電離現(xiàn)象,稍微不注意就很容易發(fā)生觸電、導電的事故。因此控制好孔洞內的電壓,是維持澆筑工作正常進行與施工人員安全的重要基礎條件。孔洞內用于照明的電壓要低于3.6伏特。在施工前要對孔洞內的空氣成分進行分析,盡量在濕度較大的地方安放照明設施。
4.3 為施工人員提供一個易于集中的工作環(huán)境
人工挖孔灌注樁在路基防護工作是一個非常精細的工作,其工作中有大部分需要工作人員人工完成,需要工作人員時刻保持非常高的注意力,與其他人員保持密切的配合。如果施工環(huán)境過于嘈雜,或施工強度過大,施工人員很容易在施工中注意力不集中,或者在孔底跌落,或者在某一環(huán)節(jié)的施工中出現(xiàn)紕漏。因此,在天氣惡劣時應盡量避免施工;保證施工現(xiàn)場不要有過多無關的人員,保證施工現(xiàn)場不會太混亂;適度安排工作時間,保證施工人員有一個精力充沛的狀態(tài)施工。
5 結語
人工挖孔灌注樁在路基防護的工作是一個系統(tǒng)、精密的工作。只有對每一個施工環(huán)節(jié)都做好質量控制,才能保證整體的施工效果。重視施工前的準備工作,重視每一個工作環(huán)節(jié)的銜接與質量以及施工人員的施工安全。人工挖孔灌注樁的施工方式不需要使用過多的、大型的機械設備,且整體流程操作簡單,人工可以很好控制施工質量。所以只要重視施工中的注意事項,才能保證人工挖孔灌注樁的質量并發(fā)揮其最大的經濟效益。
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作者簡介:張勇(1982.02- ),男,四川金堂人,研究方向:路橋施工。