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试论人工挖孔桩的施工工艺与施工安全简介:
人工挖孔桩施工工艺与施工安全是建筑工程中一项重要的施工环节,以下是对其的简要论述:
一、施工工艺:
1. 地质勘查:在施工前,需要对施工现场进行详细的地质勘查,了解土质、地下水位、地下障碍物等,以确定桩基的深度和直径。
2. 设计桩位:根据勘查结果,确定桩位,绘制施工图纸,明确桩位坐标和深度。
3. 准备工具:主要包括挖掘机、混凝土搅拌机、吊车等。根据桩的直径选择相应的挖孔工具。
4. 挖孔:人工挖孔通常是采用人工打眼、掏渣的方式,先用锤子或爆破法开挖,然后用吊车或人力将土渣运出。
5. 桩身制作:挖至设计深度后,制作混凝土桩身,一般采用预拌混凝土,现场浇筑。
6. 桩基养护:桩身浇筑后,需要进行养护,待混凝土强度达到设计要求后,进行下一道工序。
二、施工安全:
1. 人员安全:工人必须佩戴安全帽、防护眼镜和手套等劳保用品,严禁酒后作业,确保人身安全。
2. 地质安全:对地质条件的了解和评估非常重要,避免在软土、流沙、溶洞等不稳定地层中施工。
3. 洞口防护:孔口必须设置防护栏杆,防止人员坠落或杂物掉入。
4. 爆破安全:如使用爆破法开挖,应严格按照爆破规程操作,防止爆炸伤人。
5. 水位控制:对于有地下水的区域,需要做好降水或排水措施,防止孔内积水。
6. 通风:挖孔深度大时,要保证良好的通风,防止作业人员因缺氧而窒息。
7. 应急措施:设置应急救援设备和方案,如发生事故能及时进行救援。
人工挖孔桩施工工艺复杂,安全控制要求高,必须严格按照规程进行,确保施工质量和人员安全。
试论人工挖孔桩的施工工艺与施工安全部分内容预览:
人工挖孔桩是用人力和适当的爆破,配合简单机具设备下井挖掘成孔,然后安装钢筋骨架,浇筑砼而成的桩。
为保证人工挖孔的施工安全,必须考虑防止土石坍塌的支护措施。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,以策安全。常用的护壁方式有:机制砖护壁、现浇砼护壁、钢护筒护壁、沉井护壁等。
用M10水泥砂浆砌筑机制砖形成井圈护壁,该护壁方式的挖孔,是分段开挖,分段砌筑护壁。护壁的形式为斜阶梯形,每段护壁高度,一般为1m左右,护壁厚为12cm。
现浇砼护壁挖孔,系分段开挖,分段浇筑护壁砼,直至设计孔底标高。现浇砼护壁的形式常采用锯齿式,每节高不超过1m,壁厚15~20cm,砼强度等级大于C15;土层较差时,可沿四周插入φ12mm钢筋,间距20~25cm,浇筑护壁的模板,用工具式的弧形钢模拼成。
挖孔桩的钢护筒护壁,是在桩位上打入钢护筒至设计标高,然后挖出护筒内土层,并进行底部扩孔,再浇筑桩基砼。钢护筒可以留在桩内,也可以待砼浇筑完毕拔出,为减少阻力碧桂园斜屋面高支模施工方案(39P).doc,可以边浇砼边拔出钢护筒。
钢护筒一般用厚度为12~14mm的钢板卷制,并焊接成整体型式;留在桩内的钢护筒,可用4~6mm厚的钢板加内加劲筋制作而成,长度根据设计要求确定。
挖孔桩的沉井护壁,是在桩位上制作钢筋砼井筒,井筒靠自重或附加荷载,逐节下沉至设计标高,然后逐节挖出筒内土层,浇筑桩基砼。
井筒通常用C20或C25砼浇筑而成,并设φ12mm纵向筋和φ8mm的环筋,间距一般为20cm,井筒壁厚为10~15cm,每节长度视吊装能力而定,每节上下口设5cm高的接榫,上口并预埋吊环。
表层为淤泥时,可采用沉井法或钢护筒法施工。沉井法施工,在沉井定位时,将第一节井筒准确地放在桩位上,为防止井筒在施工过程中的倾斜,可先沿井筒内壁打入钢管导向桩,然后下沉井筒,待第一节井筒下沉完毕后,再放上第二节,每节井筒高1m左右,两节之间用砼连接牢固;若井筒在施工中发生倾斜,可在下沉量大的一侧井壁上,插入几根钢筋,减缓其下沉速度,在沉降量小的一侧继续开挖,加速单侧沉降,井筒校正后,拔掉钢筋继续施工;井筒穿过淤泥层后,可在井筒底部的井壁上镶入钢筋,固定井筒,然后,视土层情况,确定护壁方式继续施工;当采用钢护筒护壁施工时,可分节打入钢护筒,在每节高60~80cm的钢护筒内焊接竖向钢筋,用铁锤锤击钢筋头,将护筒打入淤泥层中,边挖边打,直到穿过淤泥层。在挖孔中部遇到流砂层、淤泥层时,处理办法与处理表层是淤泥层的施工方法相同,采用钢护筒护壁方式施工;当流砂层涌量较大,施工困难时,可采用集中降水法配合钢护筒护壁施工,即沿场地四周或水源补给方向布设钻孔抽水井,通过抽水降低流砂层中的涌水,并辅以孔内抽排水的方法进行施工。
挖孔遇到砂、粘性土层,可采用现浇砼护壁或机制砖护壁方式施工;挖孔遇到溶洞,当溶洞内有流动性不强的粘性土填充时,施工方法与处治砂、粘土层施工方法相同;当溶洞内有水或强流动性泥土填充时,可采用钢护筒护壁,并在护筒内灌入素砼封底,再成孔。
2.1 护壁顶应高出地面30cm以上,井口四周无堆积物,处于坡面上的桩位,在井口坡面上方,要加设挡碴墙。
2.2 井下作业不得超过2人,井口上方必须有人看护,作业人员必须配带安全帽、安全绳,且井下井上人员要保持联络。
2.3 井下人员要注意观察孔壁变化情况,发现异常现象,及时处治,排除险情。
2.4 井下及井口作业人员不准吸烟,以防有害气体的爆炸,挖孔超过10m时,用小型鼓风机通过塑料送风管向井内送风,排除有害气体。
2.5 施工中抽水、照明、通风等用电设备,要一机一闸一漏电保护器,并经常检查电线、漏电保护器是否完好,孔内爆破,一律使用电雷管。
2.6 对施工机械,要经常检查其支架、滑轮、钢丝绳、勾扣是否牢固,制动设备是否灵敏。
2.7 井孔应安设牢固可靠的安全梯,以便施工人员的上下。
2.8 挖孔现场,应设立明显的安全警示牌,并在井口周围,设置安全防护栏,施工完毕后,要盖好井口。
湖北沪蓉西高速公路榔坪互通式立体交叉1号桥桩基,人工挖孔淤泥质粘土和卵石层的处理。
榔坪互通式立体交叉1号桥,是高速公路主线上一座跨河大桥,桥长448m(双幅长),宽2×12.5m,上部构造为简支梁桥面连续结构,下构为十字墩及空心薄壁墩配桩基础,设计最高桥墩为50m,基桩68根,其中:嵌岩桩56根,摩擦桩12根;有52根桩处于河道内,16根桩位于半山坡上;桩径1.5~2.2m,桩长14~26m,嵌岩深度不小于5m。
3.2 工程地质及水文地质情况
根据地质钻孔揭示该桥的工程地质,从上自下简述如下:
卵石层:灰黄色,粒径在0.5~5cm,天然状态下疏松~稍密状,孔隙较大,透水性强,层厚4.5~.8m。
淤泥质粘土层:灰黑色,具有一定流动性,层厚5~7.7m。
卵石层:黄色,密实状,夹有巨型粒径亚圆形卵石,最大粒径达90cm,矿物成份主要为石英、长石等,层厚3.8~8m
弱风化页岩:灰白色,矿物成份主要为石英、长石、云母等。
该桥52根桩基布设在河道内,主要透水层为卵石,地下水的主要来源为地表水(河槽水)通过卵石层渗入,基岩透水性差。
3.3.1成片多孔同时施工,同时抽排水,降低地下水位。
3.3.2采用现浇砼护壁施工。
3.3.3安全措施,所有用电器,实行一机一闸一漏电保护器,孔内爆破,一律使用电雷管。
1 卵石层施工
地下水位以上卵石层的开挖,是直接开挖护壁,每次开挖深度50cm左右,然后,用工具式弧形钢模拼成内齿式的护壁模板,最后,浇筑砼,即形成锯齿式护壁;地下水位以下卵石层的开挖,即开挖进入较大涌水层时,先沿井壁四周,略向内倾斜,打入长80cm的φ12mm钢筋,间距15~20cm,然后边开挖边抽排水,即从中心部分开始开挖,使水汇集在井底坑中,再开挖周边,每次下挖深度20~40cm后护壁,护壁后,立即停止抽水,以免渗水洗刷护壁带走水泥浆,形成蜂窝或毁坏护壁,护壁时,在护壁模板接缝处,预埋4~5个泄水管,将水流引到护壁井内坑底,以防止护壁四周砂砾被掏空,出现沉陷,在挖到下层时,用木楔和水泥粘土堵死泄水孔。
DB13(J)∕T 8410-2021 市政排水设施有限空间作业操作规程2 淤泥质粘土层的施工
在60~80cm高的工具式弧形钢模内侧,焊上竖向钢筋,用铁锤锤击钢筋头,将其略向井中心倾斜打入淤泥层,形成钢护筒,边打边开挖,开挖30~50cm时,再用工具式弧形钢模在孔内拼装成护壁内模,按现浇砼护壁方式护壁,待护壁砼凝固拆模后,拔出钢护筒,如此返复,直到穿过淤泥层。
挖孔进入弱风化岩层30cm左右,是护壁的最后一节,此节护壁,在其模板四周接缝处,留有3~6个泄水管,通过泄水管排出孔壁外的渗水,以防止护壁外形成高压水,破坏护壁。
挖孔达到设计标高后,进行孔底检查,必须做到平整,无松碴、污泥及沉淀等软层,嵌岩桩入岩深度应符合设计要求。在开挖过程中,经常检查了解地质情况,倘与设计资料不符,及时提出变更设计申请。
3.4.3钢筋骨架制作与安装
根据施工条件,该桥挖孔灌注桩钢筋骨架的制作方式有两种,一种是在孔外加工制作CECS 562-2018-T标准下载,用汽吊吊入孔内就位;另一种是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,每节高度不超过2m。
根据桩孔内的渗水情况,河道内的52根桩,采用了水下灌注法施工;于半山坡上的16根基桩,采用了干灌法施工,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,使用人工振捣方式捣实,砼水灰比为0.55,砂率38%,每方砼的P.042.5水泥用量为367kg。成桩后,经超声波检测法检查,该桥基桩均为Ⅰ类桩。
综上所述,人工挖孔桩在山区高速公路建设中具有明显的优势:施工方便、进度快、质量易保证;植被破坏小,有利于环境保护和水土保持,降低环保水保的投入;只要安全措施充分,施工安全也是有保证的。因此,在山区高速公路桥梁基桩施工中,人工挖孔桩是首选方案。