人工挖孔灌注樁施工L人工挖孔灌注樁的特點人工挖孔灌注樁與鉆孔灌注樁相比具有機具設備簡單，施工操作方便，占用場地和空間小，無泥漿排出，對周B環境及建筑物影響小，施工質量可靠，可全而展開施工，縮短工期，造價低等優點。因此，近幾年得到廣泛運用，特別是在擴大頭的樁基施工中，人工挖孔樁施工更有其優越性，可以彌補機械施工的一些不足。挖孔樁適用于無地下水或少量地下水，且較密實的土層或風化巖層。若孔內產生的空氣污染物超過國家規定的標準，必須采取通風措施，方可采用人工挖孔樁施工。護壁厚度計算挖孔施工應根據地質和水文地質情況，〃地制宜地選擇孔壁支護方案報批，并應經過計算，確保施工安全并滿足設計要求。護壁厚度計算見“路橋施工計算手冊”第三篇第11章43節人工挖孔樁護壁厚度計算?，F摘錄如下：為了防止塌方，確保操作安全，大直徑人工挖孔樁多采取分段挖土、分段護壁的方法施工。分段現澆碗護壁，一般取受力最大處，即地下最深段護壁所承受的土壓力及地下水的側壓力，由計算確定護壁厚度。設殮護壁厚度為B則可按下式計算：或tMKpD/(2fc)

作用在護壁截面上的D/2t護壁受力計算筒圖壓力，X/m>N二pD/2;土和地下水對護壁的最大總壓力，N/nV;土的重量，kN/m作用在護壁截面上的D/2t護壁受力計算筒圖壓力，X/m>N二pD/2;土和地下水對護壁的最大總壓力，N/nV;土的重量，kN/m,；水的重量，kN/m；挖孔樁護壁深度，m;地面至地下水位深度，m;外直徑，化設計值，挖孔樁或圓形構筑物m;碗的軸心抗壓強度Mpa;安全系數取1.65當挖孔無地下水時:P二YHtg-(45〃—<1>/2)當有地下水時:\/YJ(H-h)tg當有地下水時:\/YJ(H-h)tg〃45° -<1)/2)(H-h)YP二Yhtg'(45°-<1)/2)+(H-h)Y算例：18ra直徑殮灌注樁，深30ni，用人工挖孔，碗護壁采用C20碓，每節高101,地基土為粘性土，天然容重y二19.5kN，內摩擦角=20°、地而以下6m有地下水，試計算碗護壁厚度。解：最深段的總壓力為：p二Yh環(45。-(l>/2)+(Y-YJ(H-h)切江45。-*/2)+(H-h)

=19.5X6Xtg—(45〃-10° )+(19 5-10)(30-6)tr(45°—10〃)+(30-6)X10=409.15kN/nf用C20碗，fc二lOMpa,D=l.8m，則有：t二KpD/(2fc)=1.65X409.15X180/(2X10X10')=6.1cm注意：上述計算，f=10Mpa為28天的強度，實際是每天都要施工、現澆護壁碇，不可能等待碓達設計強度再施工下節，所以計算的結果，不能照搬到實際應用中，我們在東二環項目取護壁厚20取護壁厚20cm,C30牲，且配@200nun<1)8鋼筋是有道理的，這也是挖孔樁護壁常采用的數值。施工方法3.1施工前的準備工作1）在正式施工前，應具備以下工程資料。主要包寸舌建筑物場地的工程地質和必要的地下水位資料；樁基施工圖紙會審紀要；建筑場地地下管線（管道）資料；主要施工機械及其配套設備的技術性能資料；樁基的施工組織設計或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材（水泥、砂石鋼筋）的質檢報告。2）施工前要制定周詳的質量管理措施。在施工平面圖上應標明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時設施位置；指定施工工序檢查程序；制定不良天氣（雨季）施工的技術措施。3）人工挖孔樁施工中安全措施非常重要，施工單位必須高度重視，應做到I」以下措施保障：孔內設應急爬梯供人員上下井；施工人員進入孔內必須戴安全帽；使用吊籠、電葫蘆等應有安全可靠的自動卡緊保險裝置；開挖深度超過10m時應配有通風設備；挖出的土石方應及時運離孔口，不得堆放在孔口四周Im范內，機動車輛的通行不得對井壁造成安全影響；要注意安全用電，井下照明應采用12V以下安全燈。

3.2施工順序與施工方法挖孔灌注樁的施工順序場地整平f放線、定樁位f挖第一節樁孔土方一支模澆灌第一節混凝土護壁f在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線f安裝活動井蓋、垂直運輸架、起重電動葫蘆或卷揚機、活底吊土桶排水、通風、照明設施等f第二節樁身挖土一清理樁孔四壁，校核樁孔垂直度和直徑f拆上節模板、支第二節模板，澆灌第二節混土f重復第二節挖土，支模、澆灌混凝土護壁工序，循環作業直至設計深度一檢查持力層后進行擴底f清理虛土，排除積水，檢查尺寸和持力層一吊放鋼筋籠就位一灌筑樁身混凝土。人工挖孔的施工方法(1)開始挖孔前，要平整好場地，清除地表松軟土層和一切雜物，布置好控制網，根據監理復合過的樁基位置，采用十字交叉法訂立每一孔樁的位置，并在樁位外設置定位龍門樁。30cni，且比護壁厚度加厚30cni，且比護壁厚度加厚澆筑混凝土井圈第一節護壁鎖口碗。井圈應高出地面20上，并測出孔口控制高10cm,用以加強井口，以策安全。而后將樁位縱橫中心線測放到井上，并測出孔口控制高程，以利于下部掘進的高程控制，且要求第一井的中心線與設計軸線的偏差不得大于2crao井圈高出地面還有利于防止地表水在施工過程中進入井內。(3)修筑鋼筋混凝土井應保證護壁的配筋和混凝土澆筑強度。上下節(3)修筑鋼筋混凝土井應保證護壁的配筋和混凝土澆筑強度。上下節護壁的搭接長度不得小T5cm,每節護壁在當R施工完畢后宜養護24h后拆除;發現護壁有蜂窩、漏水現象時，應及時補強以防止造成事故。（4） 進行第二節井孔土方開挖時，先從井口用垂球吊線找出井孔中心點，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據進行第二節護壁的土方開挖。在開挖過程中應該密切注意地質狀況的變化。挖孔直徑應按設計規定，挖孔過程中，應經常檢查樁孔尺寸、平而位置和翌軸線傾斜情況，如有偏差應隨時糾正。對于孔內遇有巖石需采取爆破施工時，詳見后而34節。（5） 重復上述過程即可完成挖土護壁的工作，直至樁底設計高程。在施工過程中，應該以每一節護壁為驗收步驟，合格后方可進行下節的開挖施工。挖至設計標高時，孔底不應有積水，終孔后應清理好護壁上和孔底的渣物，驗收合格后方可進行下步混凝土的澆筑。（6）挖孔達到設計深度后，應進行孔底處理。必須做到孔底表面無松渣、溝、 沉淀土。如地質復雜，應釬探了解孔底以下地質情況是否能滿足設計要求，否則應與監理、設計單位研究處理。（7）在施工中還要安排專職技術人員監督開挖土層的地質狀況，并備有人員應急上爬梯，遇見異常情況可及時處理，確保施工安全。3）混凝土的澆筑混凝土的澆筑應在成孔后及時進行?？變葻o積水方可不采用水下灌注碇施工，不采用水下灌注碇施工時，要用漏斗串筒灌注碇，分層澆筑，層厚30cm,機械振搗。關于鋼筋籠的加工、制作和安裝，以及混凝土的澆筑、樁頭處理，等同于其它常規灌注樁的施工，在此不再贅述。4）成樁質星檢驗在施工中要求做到每根成樁應該具有鋼筋加工檢驗記錄，混凝土拌和物質量記錄，混凝土試塊資料及樁身完整性檢測資料。3,3人工挖孔樁施工過程中易出現的問題1）地下水問題。地下水對人工挖孔樁的施工影響最大。當地下水位不大時可進行單樁樁內抽水；當地下水位較大時可采用多樁同時抽水法來降低地下水；如果樁設計深度不大時可考慮在場地四周設置井點排水。2）流沙層問題人工挖孔樁在開挖時，如果遇到細砂、粉砂層地質時，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴重時發生井漏，造成質星和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情況較輕時，可縮短挖孔層深，正常的1m左右一段改為0.3-0.5m,并隨挖隨檢隨護壁；在流砂情況較嚴重時，常用下鋼護6段圓弧。筒的方法，鋼護筒同鋼模板相似，以孔外徑為直徑，可分為6段圓弧。3）淤泥質土層問題在遇到淤泥質等軟弱土層時，很容易發生護壁外圍泥砂塌落，如果地下鋼加固或鋼板套筒涌水量不大，塌落不嚴重，一般可用木板模板支檔，同時用直徑25mm突擊成孔澆筑混凝土護壁。必要時可同時縮短開挖深度。鋼加固或鋼板套筒3,4人工挖孔樁嵌巖施工爆破技術設計挖孔樁入巖爆破宜采用小直徑淺孔微差爆破。挖孔樁掘進的主要特點是只有一個狹小的自由面，四周巖體的夾制性很強。在掘進中，最重要也是最困難的工作是在其斷面上先開一個掏槽。掘進工作而的炮眼按其位置和作用可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。掏槽眼的作用是形成掏槽作為第二自由面，以利于其它炮眼爆破時提高炮眼利用率；輔助眼的作用是擴大和延仲掏槽的范圉；周邊眼的作用是控制井巷斷面規格形狀。(1)爆破參數確定樁基入巖爆破參數不同于自由而大的隧道爆破參數，但可參照礦山翌井開拓時的一些爆破參數。其實際值應根據所爆破的孔樁直徑、巖石的物理力學性能巖石的風化程度、巖石的結構組分、內聚力、裂隙性、特別是巖石的變形性及其動力特性、以及所用炸藥的性能來確定。單位用藥量系數孔樁入巖爆破的巖石為中、微風化，孔樁直徑為①13-25口加上護壁厚度，直徑不超過3Omo周邊對所爆破巖石的約束力大。單位用藥量系數K如下表：巖石類別 (f (g/m3)巖石類別 ) (f)—甲位用約重系爭叉—(WmR)備注強-中風化4-61200-1600中風化6-71600-2000中-微風化7-82000-2400微風化8-102400-3000如果孔樁的開挖直徑超過2m,在爆破同樣巖石的條件下，單位用藥量系數K值可降低20-30%0炮眼間距孔樁入巖采用手持式氣動鑿巖機鉆眼，炮眼直徑d=32-42mnb即a=(15-20)dta=500-800mrao炮眼深度與循環進尺在小直徑孔樁入巖爆破中，巖石的周邊夾制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔樁直徑D的。.6-08倍，即L二(0.6-0.8)D。其中掏槽眼應比周邊眼加深100-200nimo孔樁爆破炮眼利用率n一般可以達到85-95%,則循環進尺「二nL二(0.85-0.95)Lo炮眼布置在小直徑孔樁爆破中，工作面通常按掏槽眼3-4個，周邊眼7-13個。其中掏槽眼按照錐形布置，傾角10-15° ；周邊眼多用垂直眼，距孔樁護壁100-200nim均勻布置，但遇上有擴大頭的孔樁，則周邊應比擴大頭傾角小5-10°,以保證擴大頭圍巖的穩定性及避免超挖。裝藥量計算①每循環進尺所需用藥量Q二KXDXL式中：Q—每循環進尺用藥量(g)；K一單位用藥量系數，見表1 (g/m3)；D一孔樁掘進直徑，(m)；L一炮眼的平均深度，（m）;②單孔理論裝藥量qq二Q/N式中：q--單孔理論裝藥量（g）；Q--侮循環進尺用藥量（g）;X--工作面炮眼數量，（個）；（4）裝藥量的分配一般情況下，掏槽眼的藥量6比周邊眼藥量4多裝20-25%04=（1.2T.25）qqb=（O85-0.95）q式中：Qt—掏槽眼裝藥量，（g）；Qb 周邊眼裝藥量，（g）；2）爆破器材的選型炸藥人工挖孔樁入巖段爆破施工總是存在巖層裂隙水及成孔護壁時下滴的滲水，最好選用防水性好的炸藥，另外為了保證成孔護壁在爆破施工中的穩定性，應選用爆炸威力適中的炸藥?？蛇x巖石乳化炸藥，其抗水性好、藥卷易于分割、威力適中；如選用2#巖石錢梯，需對炸藥本身做好防水處理。靂管孔樁掘進爆破應用電雷管網絡，禁止使用導火索、火靂管起爆網絡。電雷管起爆網絡的接頭一定要有良好的絕緣性，接點應離開泥水面。同時，為取得較好的爆破效果，保護護壁的穩定性，應選用微差爆破使用的秒延期雷管，周邊眼滯后掏槽眼起爆0.Is以上。③起爆器：可選用MFJ-100國產電容式起爆器，串聯起爆能力可達100發，充電時間7-10s,供電時間3-6ms,電源坤電池4節?？讟侗泼看纹鸨睦坠芏荚?0發左右起爆器要求體積較小，便于攜帶，結構組成簡單，因此可選用MFJ-100或JZDF-300-B國產電容起爆器。施工管理與組織人工挖孔樁施工過程中作業人數多，工序交叉多，為了保證入巖爆破安全、順利進行應按以下程序進行組織管理。41施工管理1） 建立以項目部為指導的爆破作業指揮部，下設爆破總負責人技術負責人、安全員及各班組長，各專業工種持證上崗。2） 建立爆破器材集中收發制度，按工作量發料。多余的爆破材料在當班施工完成后，應及時上交給發放人員收回，做到集中發料、統一制作統一收回集 中保管，嚴格登記手續，避免爆破器材流入社會。3） 安排好作業時間、爆破時間并將爆破時間告示于周S居民。4） 爆破總負責人負責施工組織人員調配生產安排，并對安全、生產負全責。5） 技術負責人負責施工過程的技術工作，并監督安全和質量，全面指揮爆破工作的實施。6） 安全員負責現場安全檢查，布置檢查爆破警戒。7）爆破員負責起爆工作。42施工組織孔樁入巖爆破通常采用爆破專業作業法或混合作業法。專業作業法即專業班組專職從事爆破工作，負責鉆眼、清孔、裝藥、連線爆破通風處 理瞎炮和啞炮，而鑿巖、清渣、出渣、成孔護壁由其他作業組負責?；旌献鳂I法即鉆眼、裝藥、連線.爆破處理瞎炮和啞炮由一組人負貴，其余工作市另一組人負責。5安全技術措施1） 爆破地震控制措施孔樁入巖爆破對木樁及臨近孔樁的臨時支護和己澆筑的樁芯混凝土都可能產生影響。因此要求上節護壁碗澆筑24小時才可進行下一節爆破。2） 孔口B護措施孔口四周必須澆筑殮護圈一-鎖口殮，應高出地ffi0.3mo孔內作業時，孔口上面必須有人監護。挖出的土方應及時運離孔口，不得堆放在孔口四周Im范圍內，碓圍圈上不得放置工具和站人?？變茸鳂I人員必須頭戴安全帽、身系安全帶，特殊情況下還應戴上防毒防塵而具。利用吊桶運土時，必須采取相應的防范措施，以防落物傷人，電動葫蘆運土應檢驗其安全起吊能力后方可投入運行。施工中應隨時檢查垂直運輸設備的完好情況和孔壁情況。3）爆破飛石的控制措施孔樁爆破工作ffl均在地表以下10m以外，在爆破孔樁口用竹笆或木模板覆蓋，并加壓砂袋，以防止爆破飛石飛出地面。4）孔中防毒措施地下特殊地層中往往含有CO、S02、H2S或其它有毒氣體，故每次下孔前，必須對樁孔內氣體進行抽樣檢測（可用快速檢測管），發現有害氣體含量超過允許值時，應將有害氣體清除全化學毒物最低允許濃度的衛生標準，并采用足夠的安全衛生防范