關(guān) 波

(山西省晉城市建筑設(shè)計(jì)院,山西 晉城 048000)

樁基施工是土木工程建設(shè)中的一個(gè)基礎(chǔ)性項(xiàng)目，根據(jù)樁基類型可分為預(yù)制樁施工技術(shù)和灌注樁施工技術(shù)兩種類型[1]。人工挖孔樁屬于灌注樁施工工藝中的一種，顧名思義，就是人工挖掘出樁孔，再吊裝鋼筋籠而后澆筑混凝土，所形成的樁基其直徑通常較大，最細(xì)的也不小于800 mm，這種樁上面會(huì)設(shè)置承臺(tái)，并且在承臺(tái)梁的作用下拉結(jié)、連接在一起，受力均勻，常作為承載樓層較少而壓力較大的結(jié)構(gòu)主體而存在，被廣泛應(yīng)用在公路及民用建設(shè)中。人工挖孔樁作為一種具有高性價(jià)比的樁基施工工藝，擁有著諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但是由于需要人工作業(yè)，且挖孔樁井下作業(yè)環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，優(yōu)化人工挖孔樁設(shè)計(jì)，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，對(duì)于保障工程順利進(jìn)行具有積極意義。

1 人工挖孔樁設(shè)計(jì)

人工挖孔樁的組織設(shè)計(jì)及施工方案策劃，是需要根據(jù)工程所在地的地質(zhì)地形條件來(lái)編制的，因此，在施工設(shè)計(jì)之前，必須要做好前期準(zhǔn)備工作，將勘察工作貫穿于施工設(shè)計(jì)過程中，制定詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察報(bào)告，制作施工區(qū)域柱狀圖、斷面、控制點(diǎn)位，明晰地基、地質(zhì)情況，然后進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案出來(lái)后，需以此為標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)合地質(zhì)勘探人員，核對(duì)每一個(gè)樁基的土層和地下水位情況，了解地質(zhì)情況是否發(fā)生變化，并且對(duì)于變化情況進(jìn)行安全性分析，從而制定科學(xué)合理的開挖方案。而且，直徑超過16 m的人工挖孔樁，屬于風(fēng)險(xiǎn)性較大的工程項(xiàng)目，必須根據(jù)《危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》中的相關(guān)管理原則，編制專項(xiàng)方案[2]。

在做好地質(zhì)勘測(cè)工作后，即可進(jìn)行人工挖孔樁設(shè)計(jì)，具體流程如下：1)基樁選型。根據(jù)JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范中的規(guī)章制度，結(jié)合建筑規(guī)模、性能、變異變形適應(yīng)性、場(chǎng)地地基及建筑復(fù)雜性要素，確定樁基設(shè)計(jì)等級(jí)。根據(jù)承載性狀，樁基有摩擦型樁、端承型樁之分，根據(jù)成樁方法，樁基有非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁之分，根據(jù)直徑大小，樁基有小直徑樁、中等直徑樁和大直徑樁之分，根據(jù)施工環(huán)節(jié)，選擇合適的基樁類型；2)樁基計(jì)算。根據(jù)建筑物對(duì)于荷載樁的承載續(xù)期，綜合考慮樁身自重，確定樁身直徑及擴(kuò)底直徑，然后從樁軸受壓及水平力方向考慮，復(fù)核樁身混凝土強(qiáng)度是否滿足承載力設(shè)計(jì)要求，根據(jù)沉降要求，驗(yàn)算沉降，然后再進(jìn)行樁身配筋。

2 人工挖孔樁施工質(zhì)量控制

2.1 施工準(zhǔn)備階段

施工準(zhǔn)備階段，需要做好的工作有：1)整平工作場(chǎng)地，并且清除碎石、植物等地面障礙物，按照整體施工規(guī)劃，布設(shè)好施工便道及水電設(shè)施；2)進(jìn)一步探討施工設(shè)計(jì)圖紙，明確現(xiàn)場(chǎng)可應(yīng)用的施工設(shè)備及可執(zhí)行的技術(shù)方案，對(duì)采購(gòu)的原材料進(jìn)行質(zhì)量審核檢驗(yàn)；3)測(cè)量放線。復(fù)核控制樁點(diǎn)位置，認(rèn)真檢查建筑基線尺寸，使用經(jīng)緯儀測(cè)定樁位，應(yīng)用鋼尺計(jì)算出軸線，使用紅漆在墊層上標(biāo)注好，待完成第三節(jié)護(hù)臂后，沿著護(hù)臂上移樁位控制線，紅漆標(biāo)注，將水泥鋼針打入墊層，再進(jìn)行挖孔；4)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)成樁工藝性試驗(yàn)，進(jìn)一步核對(duì)建設(shè)場(chǎng)所的地質(zhì)信息和水文信息，根據(jù)施工條件制定可行的施工工藝，明晰技術(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，明確施工過程中所需應(yīng)用的施工設(shè)施，檢驗(yàn)設(shè)備能否正常工作，隨時(shí)準(zhǔn)備啟動(dòng)。

2.2 施工階段

2.2.1明晰人工挖孔樁施工流程

在人工挖孔樁施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照以下流程作業(yè)：整平場(chǎng)地→放線測(cè)量→第一節(jié)樁孔土方開挖→支模澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)臂→二次透徹護(hù)臂標(biāo)高，復(fù)核樁位十字軸線→安裝好活動(dòng)井蓋及各項(xiàng)施工機(jī)械設(shè)施(比如說(shuō)排水、照明設(shè)施、垂直運(yùn)輸架等)→清理樁孔四壁，核對(duì)并校正樁孔垂直度和直徑→拆除上一節(jié)的模板，支模澆筑下一節(jié)護(hù)臂→重復(fù)樁身挖圖、支模澆筑混凝土護(hù)臂的工序，直至設(shè)計(jì)深度→擴(kuò)底→將虛土清理干凈，并且排出積水，檢查樁身尺寸及持力層→吊裝鋼筋籠→樁基混凝土的澆筑。

2.2.2土和石方開挖

在人工挖孔樁施工期間，一般每天都需要支護(hù)一節(jié)長(zhǎng)達(dá)90 cm的樁身護(hù)臂根樁，而且如果工期比較緊，還需增加一至兩節(jié)。開挖時(shí)，先中間后兩邊，而擴(kuò)底部分則通常是從樁身圓樁體開始，再根據(jù)擴(kuò)底尺寸從上到下施工[3]。施工時(shí)，需根據(jù)土質(zhì)選擇工具，比如說(shuō)松散土層，一般可采用鏟和鎬，而強(qiáng)風(fēng)層一般使用鎬，同時(shí)在孔口安裝慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)及支架，遵循邊挖邊排的原則，使用吊桶將挖出的土壤及石塊吊出。在此期間，如果出現(xiàn)滲水的情況，且滲水量比較大，需要在孔底一側(cè)挖一個(gè)水坑，設(shè)置高揚(yáng)程水泵，及時(shí)將積水排出。

2.2.3鋼筋籠的制作和吊裝

技術(shù)人員根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙，確定好鋼筋籠的型號(hào)、尺寸、制作原材料，進(jìn)行鋼筋籠的制作。在制作過程中，最好用一整根的鋼筋來(lái)制作整個(gè)鋼筋籠，加強(qiáng)鋼筋除銹、截?cái)?、焊接等多個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，確保鋼筋籠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，避免出現(xiàn)制作誤差，避免鋼筋彎曲。鋼筋籠制作好后，再次確認(rèn)其規(guī)格，達(dá)標(biāo)后將鋼筋籠吊裝至預(yù)設(shè)位置，由施工人員進(jìn)行快速焊接，使用井架地錨進(jìn)行固定，使用吊車將其一次性置入鉆孔內(nèi)。在鋼筋籠制作時(shí)，需要確保鋼筋的質(zhì)量，確保整個(gè)構(gòu)架符合設(shè)計(jì)要求，在鋼筋籠的吊裝過程中，需注意施工速度，防止鋼筋籠變形，影響樁體形狀[4]。

2.2.4加強(qiáng)混凝土澆筑管理

在進(jìn)行施工時(shí)，根據(jù)樁體承載力度、樁體所處地質(zhì)壓力等綜合數(shù)據(jù)，合理設(shè)計(jì)混凝土配合比，在混凝土中加入適量的粉煤灰，提高混凝土攪拌時(shí)的流動(dòng)性，降低混凝土凝固后的孔隙率，提升混凝土密實(shí)度，確保樁基質(zhì)量。澆筑混凝土?xí)r，確定好下達(dá)深度，確保樁孔中雜物已被清除，確?？锥吹撞磕酀{沉渣厚度在合理范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)測(cè)的深度下料，保證樁基底部埋入深度的合理性，隨后將混凝土攪拌物運(yùn)至灌注地點(diǎn)，檢查混凝土坍落度，達(dá)標(biāo)后進(jìn)行混凝土連續(xù)運(yùn)輸灌注，盡量縮短導(dǎo)管拆除間斷灌注的時(shí)間，以免混凝土樁體中出現(xiàn)空洞。對(duì)于深度超過10 m的樁身下段，由于混凝土自重及下落產(chǎn)生的沖擊力，無(wú)需振搗即可保證混凝土的密實(shí)度，而對(duì)于樁身上部，則必須進(jìn)行機(jī)械振搗。

3 結(jié)語(yǔ)

樁基是建筑的承載物，必須具備一定的抗性和強(qiáng)度，具備沉降量小而穩(wěn)定、抗震能力優(yōu)良的特點(diǎn)，隨著土木工程行業(yè)的發(fā)展，目前工程建設(shè)中所用的樁基施工技術(shù)趨于多樣化，人工挖孔樁由于速度快、工序簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，比木樁、預(yù)制樁抗震能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，比沖擊錐沖孔、沖擊鉆機(jī)沖孔、回旋鉆機(jī)鉆孔高的性價(jià)比，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大[5]。一般來(lái)說(shuō)，樁基施工通常會(huì)采用機(jī)械成孔的方式，但是人工挖孔樁屬于人工作業(yè)，其勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，而且涉及到井下作業(yè)，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大，因此在施工之前，必須做好現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作及勘察設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從設(shè)計(jì)方面保障施工安全及工程質(zhì)量，同時(shí)，加強(qiáng)施工階段的質(zhì)量控制，確保各道工序能夠按照設(shè)計(jì)規(guī)劃如期進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒 鑫,陳世偉,柴 達(dá),等.砂泥巖地質(zhì)條件下的超大直徑嵌巖人工挖孔樁施工技術(shù)[J].建筑施工,2017(11):1587-1590.

[2] 李小波.淺析EPC模式下的施工管理——以某公路工程大橋人工挖孔樁施工管理為例[J].四川水力發(fā)電,2017(S1):99-100.

[3] 韋 偉,侯立波,胡仲春,等.基于數(shù)字地圖的巖溶地區(qū)超深人工挖孔樁施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].公路,2016(7):82-87.

[4] 呂科驗(yàn),張劍濤,張學(xué)臣,等.超大直徑人工挖孔樁多導(dǎo)坑法施工及力學(xué)性能研究[J].鐵道建筑技術(shù),2016(6):107-110.

[5] 王守宇,劉呈華,王 洪,等.基于BIM技術(shù)的人工挖孔樁質(zhì)量控制方法[J].建筑施工,2015(11):1268-1269.