1、中風化巖層非爆破開挖人工挖孔樁施工技術摘要：重慶渝中區十八梯項目最大建筑高度300m。該區域基坑開挖深度22.45m35.3m，邊坡安全等級均為一級。其中臨法領館周邊設計有35根錨索樁， 原設計為旋挖灌注樁，后改為人工挖孔樁，但因為抗滑樁離法領館距離較近，不 能采用爆破法施工，本文主要介紹了在中風化巖層非爆破開挖人工挖孔樁施工技 術成功的經驗，可供類似工程借鑒。關鍵詞：人工挖孔樁；抗滑樁；非爆破開挖；水鉆法工程概況1.1抗滑樁概述人工挖孔樁主要位于場地東側，鳳凰臺路中段，2#地塊J-K-L-M段，共35根抗滑方形樁， 1、2型樁為1.6mx2m，3型樁為1.8mx2.2m。樁長為平均為28m，

2、此段抗滑樁與法領館保護 建筑最小距離為5.8米。抗滑樁所處位置無地下管線以及架空電線電纜。圖1 J-K-L-M段抗滑樁跳挖示意圖1.2地形地貌場地原屬構造剝蝕淺丘地貌。場區為拆遷區域，原為老居民區，地形呈臺階狀，一般臺 階高度小于2m，最大高度5.40m，地形總體起伏較小。場地總體地形呈北高南低，場地最高 點為北側中興路，高程為224.64m，最低點為南側解放西路，高程200.15m，場地高差 24.49m，高差較小。場區周圍見巖石露頭，巖層呈單斜產出，產狀傾向147，傾角7。擬建 場地未見斷層通過，地質構造簡單。1.3地層巖性場地內上覆土層為第四系全新統雜填土(Q4ml)、殘坡積粉質黏土(Q

3、4el+dl)；下伏基巖為 侏羅系上統遂寧組(J3sn)泥巖，地層巖性分述如下：(1)第四系全新統(Q4)：雜填土(Q4ml):雜色。主要由粉質粘土、建筑垃圾，生活垃圾碎塊石、砂卵石組 成。碎塊石、卵石粒徑20220mm，碎塊石、卵石含量約占全重的2545%左右。結構松 散稍密，稍濕，傾倒堆填，堆積年限約為4年，一般厚度06.3m，最大厚度6.30m(ZY32)，該層分布于整個場地。粉質黏土(Q4el+dl)：黃褐色。主要由粘粒、粉粒組成。呈可塑狀態。切面稍有光澤， 干強度、韌性中等，搖振反應無。殘坡積成因。場地內呈零星分布，厚度小。侏羅系上統遂寧組(J3sn)：泥巖(J2s-Ms):褐紅色，

4、以粘土礦物為主，泥質結構，局部巖性中含砂重，中厚層狀 構造。強風化層，巖芯破碎多呈碎塊狀，中風化層，巖芯較完整，呈柱狀，巖質軟，節長 40560mm。場地內分布較少，多呈透鏡體尖滅體揭露。砂巖(J2s-Ss):灰色、青灰色。礦物成分以石英為主，次為長石，并含云母等。細中 粒結構，中厚層巨厚層狀構造，泥鈣質膠結強風化層，巖芯破碎多呈碎塊狀，中風化層， 巖芯較完整，呈柱狀、長柱狀，節長50870mm，局部含少量泥質團塊。整個場地均有分布， 未鉆穿。場地內的基巖面總體上與原始地形一致，向場地南東側傾斜，基巖面總體較緩，基巖面 坡角約015。根據鉆探獲取巖芯的實際情況，結合地面工程地質測繪，將場地內基

5、巖劃分為強風化帶 和中等風化帶：強風化巖層破碎，巖芯呈碎塊狀，巖石質軟。中等風化巖層較完整，巖芯多 呈長、短柱狀，巖質較硬。經現場調查及工程地質測繪表明，基巖裂隙不發育。基巖頂界面及基巖風化帶特征擬建場地屬淺丘剝蝕地貌，場地內上覆土層主要為雜填土、粉質黏土，厚度較小，故基 巖頂面埋深不大。據鉆探揭示場地內第四系覆蓋層厚度0.006.80m (HK5)，場區基巖面與原 始地形起伏線基本一致，基巖面總體上較平緩，一般坡角為515，局部原始地形為斜坡地 區坡角達25。1.4水文地質條件1.4.1地表水場區范圍內未見地表水體。1.4.2地下水場地覆蓋土層為雜填土，雜填土中存在少量第四系松散層孔隙性，基

6、巖中存在少量基巖 裂隙水。雜填土未經碾壓，固結較差，孔隙發育，受降雨影響，在雨季，地表水沿填土孔隙 下滲補給地下水，局部地段形成孔隙水，下部基巖形成風化裂隙水，由于場地地下水埋深較 大。根據鉆孔終孔24h水位觀測，在勘探深度范圍內各鉆孔均無地下水。總體上場區地形坡度較陡，長江常年水位以上地段地下水貧乏。地下水主要受大氣降水 補給，在長江沿岸呈線狀排泄，長江為勘察區最低排泄基準面，長江岸坡水位變動帶地下水 受江水漲落影響，地下水位變幅較大，地下水埋藏較深。綜上所述，場地勘察范圍內地下水 貧乏，水文地質條件簡單。施工方法2.1放線定樁位、高程根據所設置的樁位控制點、測定高程水準點，依照樁位圖，將樁

7、逐一編號，依樁號所對 應具體位置，施放樁位，定出的樣樁。確定好樁位中心，根據樁尺寸加護壁厚度為畫出抗滑 樁形狀。撒石灰線作為樁孔開挖界線，并按圖紙要求的配筋以及構件尺寸施工鎖口混凝土。2.2樁孔土石方開挖土石方挖掘是在樁孔內由人工進行挖掘，樁孔上端設小型機架，用出渣筒垂直運輸土石 方。孔外堆土應距孔口 1m以上，并應及時外運，保證場地的平整及施工道路的暢通。本工程抗滑樁由上至下將穿越雜填土層、基巖層。上部雜填土層，較為松散的由人工采 用短柄鐵鍬挖掘。對于石方的挖掘，采用水鉆的方式鉆孔將擋土樁樁芯與四周基巖分離。開 挖樁孔應從上到下逐層進行，先挖中間部分土方，然后擴及周邊，有效的控制開挖樁孔的截

8、 面尺寸。每節的高度應根據土質好壞、操作條件而定，一般為1m。當抗滑樁人工挖孔進入 巖層，此時采用水鉆掘進。水鉆開挖，是用直徑250的鋼套筒沿開挖邊線鉆進后將挖方巖石 取出，該方法可以很好地保證樁基周邊巖層的完整性。首先搭設腳手架，所有的腳手架均應搭設掃地桿，在水鉆所能達到的部位必須搭設水平 桿以便水鉆的支撐導軌能夠靠鋼管架固定，必要時加設剪刀撐保證架體的穩定，鋼管架搭設 好后采用地錨繩索或采用大石塊將鋼管架壓住，以免鉆機不能頂緊。施工時，首先將水鉆機就位，導軌的底座位置應該基本平整，使用可調節的部分將導軌 頂緊卡死，然后再次復核鉆筒的位置，檢查電源及水源是否通暢，符合要求后即可開始施工。 打

9、開電源，緩慢的操作電動機及鉆筒整體下移直至到達設計標高。到達設計標高后，提起電 動機及鉆筒將鉆筒取出移至下一部位重復施工每次開挖深度500800mm，大巖石先進行破 碎后再吊裝出孔，采用電動卷揚機運輸。巖芯的提取采用如下辦法：水鉆鉆完后采用錘子把契形鏨子沿鉆縫打進，把鉆好的巖芯擠壓斷裂后將其取出。基底 不平整處人工剪底修平。基底修平后立即封底，避免巖石裸露時間太長。2.3護壁施工護圈每圈高度不超過1m，如遇松散層每圈高度應不超過0.5m，護圈壁厚200250mm， 砼標號C30，按設計要求雙向鋼筋網，且上下圈縱筋應彎曲掛鉤相連。為防止土石方開挖時 護圈下滑造成安全事故，鎖口尺寸必須嚴格按照設計

10、施工，沿四周布8200的倒L型分布 筋，形成鎖口，以使成孔后整個護圈反掛于土體上。待挖至深度時，應及時支模。支模前，首先應清除浮土、修正孔壁、夯實底部、線錘 吊中，檢查無誤后，方可進行鋼筋綁扎及模具安裝、固定。澆筑砼過程中，采用人工四周均 勻下料，從上而下，邊澆邊搗。砼(商混)澆筑完畢后，再用錘球吊中，發現問題及時糾正， 待護圈砼強度達到1.0MPa后方可拆模。拆模采用手錘振動上拔，避免重力振動。不得在樁孔水淹沒模板的情況下灌注砼。發現護壁有蜂窩、漏水現象，及時加以堵塞和 導流，防止孔外水通過護壁流入孔內，保證護壁砼強度及安全。為保證樁的垂直度，每澆灌 完三節護壁，須校核樁中心位置及垂直度一次

11、。樁孔內任何位置要有足夠的照明，以便觀察 護壁的情況，一旦發現裂縫，須立即進行修補工作。2.4鋼筋籠制作與吊裝鋼筋籠采用孔外綁扎成型的方式，鋼筋籠在孔外按方案指定的位置綁扎好后，采用25T 級吊車直接安裝，吊點選擇在樁的4個角點，采用焊接吊環的形式與主筋相連。應使鋼筋籠 受力平衡。由于采用非對稱配筋，故應特別注意鋼筋籠安置方向。迎坡面因有兩排鋼筋，第 二排鋼筋只有在孔內進行綁扎，人員進入孔內綁扎前，應進行毒氣檢測，確認無有害氣體后 方可下井作業，綁扎時，應按要求對孔內進行送風。第二排鋼筋同樣采用25T級吊車吊入孔 內，鋼筋就位前，綁扎人員應始終高于被吊鋼筋。2.5砼澆筑樁芯砼采用C30商品砼，

12、樁芯砼澆筑應預留主筋，以便與樁頂連系梁相連。砼澆筑用串筒直接向孔內澆筑，混凝土自由下落高度不超過2m，邊澆邊搗，澆筑過 程中應特別注意砼是否離析。串筒及溜槽做法：串筒采用4200UPVC管，每3米一節，每澆 筑一次串筒上提將最上面一節串筒拆除，再進行澆筑。溜槽用層板釘制鋼管架支撐。為確保砼的密實度，澆筑過程中每1m用插入式振動器振搗一次。（4）在混凝土初凝前應將樁頂抹平，避免出現收縮裂縫和環向干縮裂縫，混凝土初凝后， 應用適當的材料對混凝土表面加以覆蓋，并澆水養護，以防止產生收縮裂縫，保證混凝土在 其規定期內達到設計強度。（5）單樁應應一次性連續從樁底澆筑至設計標高，中途不得中斷澆筑。應特殊原

13、因未能一 次性澆筑至設計標高的樁，應對施工縫按相關規范要求進行處理。（6）對于樁孔較深的情況，需防止樁內有地下水進入，澆筑時樁孔內積水高度不得超過 100mm，否則，應設法把砼表面積水層用導管吸干，才能灌注砼。若滲水量過大（1m3/h） 時，則按水下砼規程施工。（7）在灌注樁身砼時，相鄰的挖孔作業應停止，并不得在孔底留人。（8）在滲水量過大的情況下采用水下砼灌注，水下砼澆筑技術要求：a）采用水下砼施工方法時，砼塌落度應控制在1618cm并配置自密實砼，須嚴格檢查 各導管接頭，有無漏氣現象，隔水栓用預制砼塞。導管的選用:采用金屬管，直徑4300 mm。 導管使用前，根據樁長先試拼接；b）根據水下

14、砼流動擴散規律，導管埋深過小，往往使管外砼面上的浮漿沉渣挾裹卷入砼 內，形成夾層；埋深過大，導管的超壓力減少，管內砼不易流出，容易產生堵管，并給導管 的起升帶來困難。所以，保持合理的導管埋深，對水下砼的灌注是非常重要的。正常灌注時， 導管埋入砼內深度一般為2.53.5米，最小深度為1.52.0米，最深不超過4米。c）導管安裝時其底端應高出孔底沉淀土面3040 cm，初灌砼導管埋深應在1.21.5米。d）開始灌注時，先配制0.20.3m3流動性好的水泥砂漿，傾倒入管內隔水拴以上空間。 然后，將首批砼傾入初罐斗內，剪斷懸掛隔水栓的鐵絲，使擱水栓、水泥砂漿和砼順利到達 孔底并上升，首批砼灌注完畢，立

15、即轉入連續澆灌。e）灌注水下砼過程中，孔內砼面連續不斷上升，導管埋深也在不斷增加，需要定時測量 砼上升情況，記下罐入的砼量，測定坍落度。f）測量砼面的標高需要用專業測繩及測錘。在測量時，在導管與鋼筋籠的中間部位下放 測錘，至少測34個點，分別記入灌注記錄本，然后取平均值，以此確定導管拆卸的數量。g）導管提升時不得過快過猛，以防拖帶表層砼造成泥渣浮漿侵入，或掛動鋼筋籠等。導 管的拆裝要干凈利落，并防止工具、密封圈及螺栓掉入孔中。拆下的導管應立即用清水沖洗 干凈，集中堆放整齊。h）水下砼一經開始灌注，須連續進行，任何中斷不得超過30分鐘，以保證砼的灌注質 量。i）因水下砼為自密型砼，為了保證樁頂砼

16、的質量，需要超灌出樁頂500mm以上，下道工 序施工時將其鑿除即可。施工重難點及措施3.1施工安全風險大人工挖孔抗滑樁較長，為27.9米，采用人工挖孔時，施工安全性是重點。措施：進行抗滑樁施工前，對入場施工人員進行專門的安全教育，提高安全意識，在施 工過程中安排專職安全人員，對現場安全操作、機械的安全使用、安全設施使用等進行監督， 確保施工人員的安全。挖孔樁護壁嚴格按照設計要求進行施工，確保挖孔樁施工的安全。3.2臨近文物建筑保護抗滑樁與保護建筑（法領館）最小距離為5.8米，臨近保護建筑施工，不能損傷建筑及 附屬設施。措施：保留法領館周邊圍墻，并在圍墻外側0.2米處設置安全圍擋，確保法領館安全； 在施工過程中法領館側進行封閉，禁止往法領館一側堆放材料和棄渣；法領館以及周邊場地 設置變形監測點，按照監測方案定期進行監測；專職安全員每天進行2次現場巡視，檢查防 護設施完整情況。3.3抗滑樁穿越防空洞本工程部分人工挖孔樁需要穿越人防通道，必須做好穿越部位的安全措施：措施：為保證人工開挖過程中的安全，開挖時前先查清人防通道的頂標高及頂板厚度， 當人工開挖至頂板位置時，先從其余位置側面進入防空洞，采用鋼管及模板進行頂撐加固， 工人栓上保險繩，采用風鎬從一側逐步進行頂板破除4實施效果為了檢驗樁芯混凝土的質量，抗滑樁施工完成后應采用低應變全數進行樁身完整性檢測。 經