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橋梁樁基人工挖孔灌注樁施工技術(shù)措施探究

文檔作者：王海雷馬建忠文檔來(lái)源：中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年09月02日
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2013 年 12月 建 材 與 裝 飾
橋梁樁基人工挖孔灌注樁施工技術(shù)措施探究
王海雷馬建忠
（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司河南省鄭州市450001）
摘要：人工挖孔灌注樁具有施工機(jī)具操作簡(jiǎn)單、占用場(chǎng)地少、樁基質(zhì)量可靠、對(duì)周圍建筑無(wú)影響、環(huán)境污染少、可全面
展開、縮短工期、降低造價(jià)等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而在橋梁施工項(xiàng)目中得到廣泛的應(yīng)用。本文筆者結(jié)合實(shí)際案例，結(jié)合自己的
一些施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)橋梁樁基人工挖孔灌注樁施工工藝進(jìn)行了探討，以供參考。
關(guān)鍵詞：橋梁；樁基；人工挖孔灌注樁；施工技術(shù)
中圖分類號(hào)：U445.55+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1673-0038（2013）38-0171-02
某橋全長(zhǎng)96m，為3 跨30m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T 梁跨越山
溝，兩端設(shè)橋臺(tái)。梁高1.9m，橫向分4 片布置。橋臺(tái)采用重力式橋
臺(tái)，剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋梁采用水下C30 混凝土的鉆孔灌注樁基
礎(chǔ)，橋梁樁徑為準(zhǔn)180cm，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度范圍為20m，每個(gè)橋墩2 根
樁，共4 根，樁基均為嵌巖樁，要求嵌入微風(fēng)化基巖內(nèi)不小于2
倍樁徑，即3.6m。
由于該項(xiàng)目實(shí)際地質(zhì)情況，基巖出露地表，且樁口位于斜坡
上，橋樁位置上部土層較少，無(wú)砂性土層分布在該段，樁基較淺，
且以中風(fēng)化板巖和變質(zhì)砂巖作為樁端持力層，為了保證樁基施
工質(zhì)量和施工期間泥漿對(duì)下游河道的污染，樁長(zhǎng)小于25m，故本
工程采用人工挖孔樁。
1 人工挖孔樁工藝原理
挖孔樁系人工挖孔成樁。挖土由人工自上至下逐層用鎬、鍬
進(jìn)行，遇堅(jiān)硬巖層用錘釬破碎或淺眼松土爆破開挖，開挖次序?yàn)?
先挖中間部分后挖周邊部分，護(hù)壁厚度控制截面允許尺寸誤差
3cm，棄土裝入活底吊桶或籮筐內(nèi)，垂直運(yùn)輸，在孔上中部安裝支
架“工”字軌道，電葫蘆或搭三木塔，用1耀2T 慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)提升或
挖孔較淺時(shí)可用木支架或木轆轤，借助粗麻繩提升。吊至地面后
用機(jī)動(dòng)翻斗車或手推車運(yùn)出，地下水采取隨用吊桶將泥水一起
吊出，大量滲水在一側(cè)挖集水坑，用水泵抽排出孔外。
2 人工挖孔樁施工工藝
2.1 場(chǎng)地平整
該橋架于某河溝之上，溝谷走向呈南北向，橋梁走向呈東西
向，溝谷左側(cè)斜坡上緩下陡，溝谷右側(cè)斜坡度約45毅，橋樁位于溝
谷兩側(cè)邊坡上，施工前采用人工配合挖機(jī)，安裝破碎錘，以樁位
中心點(diǎn)為圓心，以樁徑+80cm 為直徑的范圍進(jìn)行樁基場(chǎng)地平整施
工，施工前，清除坡面危石浮土，并做好必要的防護(hù)，鏟除松軟的
土層，用平板夯夯實(shí)。孔口四周挖排水溝，做好排水系統(tǒng)；及時(shí)排
除地表水。填筑施工平臺(tái)，方便挖孔樁施工。
2.2 放線定樁位
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算各樁位中心點(diǎn)坐標(biāo)，采用極坐標(biāo)法準(zhǔn)確測(cè)
量出樁位中心點(diǎn)，樁橛截面尺寸不小于5cm伊5cm，在樁面釘鐵
釘，紅油漆標(biāo)明標(biāo)志點(diǎn)；每個(gè)中心樁位縱、橫軸線方向必須設(shè)置4
個(gè)控制樁，便于樁基施工過(guò)程中進(jìn)行檢校；樁位放樣后及時(shí)檢查
各樁位間距離及對(duì)角線距離，確認(rèn)準(zhǔn)確無(wú)誤后以書面技術(shù)交底
交予現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員；測(cè)量人員所放的每個(gè)樁位需附帶高程，并在合
適位置設(shè)立水準(zhǔn)點(diǎn)，以便施工過(guò)程中測(cè)量高程。
2.3 開挖第一節(jié)土方
土層部分采用人工持鐵鍬進(jìn)行挖掘，石層部分采用人工持風(fēng)
鎬（需安裝空壓機(jī)）進(jìn)行挖掘；開挖樁孔應(yīng)從上到下逐層進(jìn)行，先
挖中間部分的土方，然后擴(kuò)及周邊，有效地控制開挖孔的截面尺
寸；每節(jié)的高度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)好壞、操作條件而定，一般1m 為宜；
遇到淤泥等軟弱地基，每節(jié)挖深50cm 為宜；開挖尺寸為：以樁位
中心點(diǎn)為圓心，以樁徑（180cm）+護(hù)壁厚度（20伊2=40cm）為直徑開
挖；每節(jié)樁身均呈八字形開挖，上口徑為樁徑+護(hù)壁厚度，下口徑
外擴(kuò)10cm。
2.4 護(hù)壁立模
樁身護(hù)壁采用20cm 厚的C20 現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護(hù)，地面上
加30cm伊30cm 井口護(hù)壁。護(hù)壁縱橫向鋼筋采用準(zhǔn)6.5@150mm的
鋼筋網(wǎng)格，兩端設(shè)6.25d 彎鉤，插入下層護(hù)壁長(zhǎng)度大于200mm，上
下主筋應(yīng)搭接，防止護(hù)壁因自重而斷裂；模板不需光滑平整，以
利于與樁體混凝土的聯(lián)結(jié)。為了進(jìn)一步提高柱身混凝土與護(hù)壁
的粘結(jié)，也為了混凝土入模方便，護(hù)壁方式采用喇叭錯(cuò)臺(tái)狀護(hù)
壁；護(hù)壁模板采用自制的組合式鋼模板拼裝而成。護(hù)壁模板用5#
角鋼做骨架，2mm 鋼板做面板，模板之間用螺栓連接，模板高度
為1.0m，一般做成定型模板，拆模時(shí)間一般大于2d，必須時(shí)要提
高混凝土強(qiáng)度等級(jí)?？s短拆模時(shí)間；第一節(jié)護(hù)壁高出地面
300mm，便于擋土、擋水。樁位軸線和高程均應(yīng)標(biāo)定在第一節(jié)護(hù)壁
上口，當(dāng)護(hù)壁混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa，常溫下約24h 才可以拆除
模板，開挖下一段的土方。然后再支模澆筑護(hù)壁混凝土，如此循
環(huán)，直至挖到設(shè)計(jì)要求的深度。
2.5 澆筑第一節(jié)護(hù)壁混凝土
澆筑第一節(jié)護(hù)壁混凝土，樁孔護(hù)壁混凝土每挖完一節(jié)以后應(yīng)
立即澆筑混凝土；混凝土采用電葫蘆升降吊桶進(jìn)行運(yùn)輸，人工澆
筑，人工搗實(shí)，混凝土強(qiáng)度為C30，坍落度控制在100mm，確?？?
壁的穩(wěn)定性。
2.6 第一節(jié)樁身樁位檢查
每節(jié)樁孔護(hù)壁做好以后，必須將樁位十字軸線和標(biāo)高測(cè)設(shè)在
護(hù)壁的上口，然后用十字線對(duì)中，吊線墜向井底投設(shè)，以半徑尺
桿檢查孔壁的垂直平整度；隨之進(jìn)行修整，井深必須以基準(zhǔn)點(diǎn)為
依據(jù)，逐根進(jìn)行引測(cè)。保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)
計(jì)要求；檢查過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)護(hù)壁出現(xiàn)裂縫或者破損，應(yīng)人工鑿除
交通建設(shè)
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建 材 與 裝 飾 2013年 12 月
不小于破損面積1.5 倍范圍內(nèi)的混凝土護(hù)壁，修整孔壁，使之平
穩(wěn)牢固，然后采用C30 混凝土進(jìn)行填充。
2.7 架設(shè)垂直運(yùn)輸架
第一節(jié)樁孔成孔以后，在樁孔上口架設(shè)垂直運(yùn)輸支架，要求
搭設(shè)穩(wěn)定、牢固；本工程樁徑較大，采用電葫蘆作提升工具；地面
運(yùn)土用手推車或翻斗車。
2.8 開挖吊運(yùn)第二節(jié)樁孔土方
待第一節(jié)護(hù)壁混凝土初步凝固后，才可進(jìn)行第二節(jié)樁孔的土
石方挖掘運(yùn)輸工作；樁孔挖至規(guī)定的深度后，用支桿檢查樁孔的
直徑及井壁圓弧度，上下應(yīng)垂直平順，修整孔壁。
2.9 第二節(jié)護(hù)壁立模
護(hù)壁模板采用拆上節(jié)支下節(jié)的方法依次周轉(zhuǎn)使用，即先拆除
第一節(jié)護(hù)壁模板，然后將拆卸下的模板用于第二節(jié)護(hù)壁；模板支
立好后，按第一節(jié)護(hù)壁鋼筋的放臵方法放置鋼筋，模板上口留出
50mm 的混凝土澆筑口，接口處應(yīng)搗固密實(shí)。拆模后用混凝土或
砌磚堵嚴(yán)，水泥砂漿抹平，拆模強(qiáng)度達(dá)到1MPa。
2.10 澆筑第二節(jié)護(hù)壁混凝土
混凝土利用電葫蘆升降吊桶送至孔底，人工澆筑，人工插搗
密實(shí)；護(hù)壁混凝土可由試驗(yàn)確定摻入早強(qiáng)劑，以加速混凝土的硬
化。
2.11 檢查樁位中心軸線及標(biāo)高
以樁孔口的定位線為依據(jù)，逐節(jié)校測(cè)。
2.12 循環(huán)作業(yè)
照一、二節(jié)樁身的施工方法逐層往下循環(huán)作業(yè)，將樁孔挖至
設(shè)計(jì)深度，清除虛土，檢查土質(zhì)情況，樁底應(yīng)支承在設(shè)計(jì)所規(guī)定
的持力層上；每節(jié)樁身開挖完畢后，報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢驗(yàn)。
2.13 成孔檢查驗(yàn)收
成孔以后必須對(duì)樁身直徑、孔底標(biāo)高、樁位中線、井壁垂直、
虛土厚度進(jìn)行全面測(cè)定。做好施工記錄，自檢合格后報(bào)監(jiān)理工程
師檢驗(yàn)并辦理隱蔽驗(yàn)收手續(xù)；人工挖孔允許偏差和檢驗(yàn)方法見
表1。
2.14 制作及吊裝鋼筋籠
對(duì)于較短的樁基，鋼筋籠宜制作成整體，一次吊裝就位。對(duì)于
孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現(xiàn)場(chǎng)焊接的，鋼筋籠分段長(zhǎng)度不宜
少于18m，以減少現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量?，F(xiàn)場(chǎng)焊接須采用單面幫條焊
接；鋼筋加工廠采用組移動(dòng)式鋼筋加工廠，鋼筋加工棚拼裝而
成，鋼筋加工棚6.0m伊6.0m伊3.5m 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，數(shù)量、
位置進(jìn)行靈活調(diào)配；制作鋼筋時(shí)，按設(shè)計(jì)尺寸做好加強(qiáng)箍筋，標(biāo)
出主筋的位置。把主筋擺放在平整的工作平臺(tái)上，并標(biāo)出加強(qiáng)筋
的位置。焊接時(shí)，使加強(qiáng)筋上任一主筋的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)主筋中部的加
強(qiáng)筋標(biāo)記，扶正加強(qiáng)筋，并用木制直角板校正加強(qiáng)筋與主筋的垂
直度，然后點(diǎn)焊；在一根主筋上焊好全部加強(qiáng)筋后，用機(jī)具或人
轉(zhuǎn)動(dòng)骨架，將其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架擱于支架
上，套入盤筋，按設(shè)計(jì)位布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點(diǎn)焊牢
固；骨架的運(yùn)輸無(wú)論采取何種方法運(yùn)輸骨架，都不得使骨架變
形，當(dāng)骨架長(zhǎng)度在9m 以內(nèi)時(shí)可用兩部平板車直接運(yùn)輸。當(dāng)長(zhǎng)度
超過(guò)9m 時(shí)，應(yīng)在平板車上加托架；鋼筋籠放入前應(yīng)在骨架外側(cè)
設(shè)臵控制混凝土保護(hù)層厚度的墊塊，墊塊的間距在豎向不應(yīng)大
于2m，在橫向圓周處不應(yīng)少于4處；吊放鋼筋籠時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)孔位，
直吊扶穩(wěn)、緩慢下沉，避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計(jì)位置時(shí)，應(yīng)
立即固定。遇有兩段鋼筋籠連接時(shí)，應(yīng)采用焊接，搭接焊或幫條
焊，雙面焊接，接頭數(shù)按50%錯(cuò)開。
2.15 澆筑樁身混凝土
樁身采用C30 混凝土灌注，最大水灰比0.5，最小水泥用量
320kg/m3；樁身混凝土澆筑采用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑；澆筑混凝土?xí)r
應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，分層振搗密實(shí)。分層高度以搗固的工具而定每層
50cm 為宜，最大高度不大于1.5m；混凝土澆筑應(yīng)超過(guò)樁頂設(shè)計(jì)
標(biāo)高10cm，以保證在剔除浮漿后，樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。
3 樁的質(zhì)量檢驗(yàn)
為了保證樁基承載力及樁本身混凝土質(zhì)量，對(duì)所有樁進(jìn)行樁
身進(jìn)行無(wú)破損檢測(cè)。檢測(cè)儀器采用低應(yīng)變樁身完整性測(cè)試儀
（EP-10010），此種儀器可檢測(cè)到樁身混凝土質(zhì)量，確定樁身缺陷
所在位置。在樁灌筑混凝土?xí)r事先預(yù)埋兩根內(nèi)徑為50mm 的塑料
管，管的下口封死，測(cè)試時(shí)管內(nèi)注滿水，兩根管分別放入發(fā)射探
頭和接收探頭，兩探頭置于同一水平面或有一定高差，沿管提升
或下降，提升速度為200mm/s。當(dāng)聲波每秒發(fā)射10 次時(shí)，沿樁身
20mm 可量測(cè)一次。
4 結(jié)束語(yǔ)
人工挖孔樁雖具備很多優(yōu)點(diǎn)，但也受到多種因素制約，不是
所有地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)樁基都適用。所以在實(shí)際的項(xiàng)目施工中要
結(jié)合實(shí)際，因地制宜，選擇最佳的施工工藝。
收稿日期：2013-11-24
作者簡(jiǎn)介：王海雷（1980-），男，助理工程師，大專，工作研究方向
為水利水電工程施工技術(shù)。
馬建忠（1984-），男，助理工程師，大專，工作研究方向?yàn)樗?
利水電施工技術(shù)。
表1 人工挖孔允許偏差和檢驗(yàn)方法
編號(hào)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法
1 頂面位置50mm 測(cè)量檢查
2 孔的中心位置不大于5cm 測(cè)量檢查
3 孔徑不小于設(shè)計(jì)樁徑測(cè)量檢查
4 傾斜度小于0.5% 測(cè)量檢查
5 孔深超過(guò)設(shè)計(jì)孔深不小于0.05m 測(cè)量檢查
交通建設(shè)
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