大直径桩人机共挖施工工艺

魏 星

(中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连116100)

1 工程慨况

石家庄市槐安路高架桥工程位于石家庄市槐安西路，起点为红旗大街与槐安西路交叉口以东，终点为维明南大街与槐安路交叉口，全长1 205.66 m。主要有桩基195根、T梁400片、挖土20.8万立方米。

根据地勘报告，该线路内地层为第四纪冲击形成的粘性土、粉土和沙类土组成，表层多为沥青路面及路基土。总体来说，地层较连续，有规律、层位变化不大。施工图设计说明书中的表述，钻进42.0 m未见地下水。

2 设计变更说明

原设计墩位为直径1.5 m的钻孔灌注桩，承台底部距离原地面深度达6～7 m。如按设计施工，承台开挖面积和深度较大，现有工作场地施工承台范围内将全部被挖除且基坑边坡很陡，造成安全隐患并且无法保证现有交通的畅通;如先施工桩基后挖除土方再施工承台，则工期无法保证。根据该工程工期短、下挖深度大等施工特点，经与业主及设计代表沟通，将原群桩变更为直径2.5 m单桩，取消承台，墩柱形式和尺寸保持不变。桩基形式为人工挖孔灌注桩，桩径设计2.5 m，护壁为钢护筒。

3 挖孔及钢护筒防护

由于该工程地下管线较多，管线走向不明确，为了防止破坏地下管线，须人工先开挖6 m，再用人工配合机械施工。

挖孔前应按图纸把桩基中心位置定出，并从中心桩引出4个控制点，以控制中桩，开挖应分层进行，下部砂层或砂砾层根据实际情况每次进尺0.5 m，土方开挖直径比护筒直径大10 cm。为保证护筒下沉过程中不偏心，要求人工修边时每次进尺不超过20 cm，周圈对称均匀下挖。护筒每下沉2 m，必须测量孔底中心位置。如护筒中心与桩基设计中心不符合，应及时纠偏，纠偏措施主要为不对称人工修边。通过控制两侧下沉速度，逐步调整到设计中心埋设钢护筒，钢护筒应高出原地面0.5～1.0 m，防止有杂物落入桩基中，砸伤作业人员。依此类推，挖至到6 m后方可用机械开挖。待钻机就位后调整好中心开始钻进(旋挖钻代替卷扬机更安全、效率更高)，人工配合机械取土至设计标高(图1)。

3.1 钢护筒安装与连接

图1 人工挖孔示意

钢护筒由专业厂家生产，用卷板机卷至成圆形。为增强刚度，护筒内壁每隔50 cm设Φ25钢筋圈作为加劲肋，每节护筒顶部设可拆卸的支撑，防止护筒变形。首节护筒安放到桩位坑后，调整护筒中心与桩位设计中心重合并检查护筒顶部平整度(要求垂直的两径向差分别不超过3 mm)，检查合格后固定首节护筒，采用三点法吊装第二节护筒，护筒就位后将护筒用螺栓连接。在土方开挖过程中，护筒靠重力逐步下沉，采用相同办法安装第三节护筒。

3.2 钢筋笼的制作与安装

钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，运至现场后吊入孔内，并在孔口进行焊接接长。焊接采用单面焊，焊缝长度应满足施工技术规范的要求，并将接头错开50 cm以上。主筋接头采用对焊。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊装过程中不产生变形，每隔2 m～2.5 m用Φ18 mm钢筋设置一道加强箍。在箍筋上设穿心圆式混凝土垫块，以控制钢筋骨架与孔壁净距。为了保证钢筋笼起吊时不变形，采用两点起吊。第一吊点设在骨架下部，第二吊点设在骨架长度的中心到上三分点之间。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放，慢慢入孔。钢筋笼入孔后，应徐徐下放，严禁高起猛落、碰撞孔壁和强行下放。每节钢筋笼上口到达护筒口上方时，用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上，吊装下一节钢筋笼到孔位处，两节钢筋笼上下对齐成一直线，主筋一一对位，随后进行焊接。钢筋笼全部入孔后，应按设计要求检查安放位置并做好记录，并牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。桩身混凝土灌注完毕，达到初凝后即可解除对钢筋笼的固定措施。

4 灌注混凝土

采用导管或串筒灌注混凝土。串筒距桩底高在2 m以内，随着混凝土上升不断减少串筒数量。每次混凝土的灌注不大于0.6 m，用插入式振动器振捣，垂直插入，插点间距离约为0.4～0.5 m，做到“快插慢拔”，保证混凝土的密实度。桩内的混凝土必须一次灌注完，不留施工缝。

按设计桩基础内埋设检测管。每根桩布设3根检测管，检测管下端用钢板焊牢，要求检测管管身及焊缝不漏水。3根检测管等间距布置，绑扎在桩基加劲箍筋上，随钢筋笼放入桩体内，检测管顶高出桩基顶面20 cm，浇筑混凝土前将检测管灌满水，并用塞子堵紧。按照检测规程及设计要求，对桩进行检测。

5 施工注意事项

(1)开挖桩达设计深度后，应及时进行孔底处理，清理。

(2)保证桩基底作业人员的安全、通风、照明，与孔下作业人员随时保持联系。

(3)混凝土的原材料和混凝土强度必须符合设计要求。

［1］JGJ 94－2008建筑桩基技术规范［S］