人工挖孔桩预制拼装钢筋混凝土护壁施工技术

李明珠

摘 要：由于人工挖孔桩是地下作业，其安全防护措施显得尤其重要，工程中时常发生人工挖孔桩成孔过程中由于桩孔护壁的破坏或崩塌， 造成人身安全事故。在底层不良的情况下确保作业人员的安全，必须对护壁措施进行改良。采用钢筋混凝土预制拼装护壁能够快速的维护不良土层的稳定，同时将护壁混凝土等强时间压缩，加快了施工速度。

关键词：人工挖孔桩；护壁；预制；拼装

中图分类号：TV332 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）22-0150-03

Abstract： Because the manual digging pile is an underground operation， its safety protection measures are particularly important. In the construction market， due to the destruction or collapse of the pile hole protection wall， personal safety accidents occur in the process of the artificial digging pile hole formation in the engineering market. In order to ensure the safety of the operators， the wall protection measures must be improved. Adopting reinforced concrete precast assembled retaining wall can quickly maintain the stability of the bad soil layer， at the same time， it can compress the strong time such as the concrete of the protective wall， and quicken the construction speed.

Keywords： manual excavated pile； retaining wall； precast； assembling

1 概述

人工挖孔桩具有成本低、噪音小、场地适应性强、孔径与孔型不受限制、操作简便、桩身垂直度及成桩质量容易保障等优点， 在工程中被广泛应用。然而，在地质不良的地层中如何确保快速有效的保证土体的稳定进而确保作业人员的安全。因此， 亟需探索一套能够迅速有效支撑孔壁土体防止坍塌的有效措施， 以保证操作人员的生命安全和成桩质量。

2 工程概况

成都枢纽铁路工程蓝谷地生态声屏障位于成都市锦江区狮子山地段，地层为典型的成都膨胀黏土地质，该土质遇水膨胀呈流塑状态、失水干缩开裂工程性质复杂。在上世纪50年代成昆铁路在该区段建设中发生多次地质災害，至今仍无较成熟的解决办法。按照图纸要求，该区段需设置17.6m高的填土进而种植绿化，达到城市景观效果，为保证土地稳定需在填土两侧设置1.5m×1.5m的侧向约束桩，桩长在16～21m之间。通过地质资料调查，主要地质分层为：人工填土、粘土、成都黏土、粉质砂，地下水位为地面下8.9m。在前期桩孔开挖过程中出现土体坍塌、流砂等问题，无法进行有效的开挖作业。在常规护壁施工过程中，出现流塑状态土体连同护壁混凝土反涌至孔底，造成护壁厚度不足，护壁开裂、变形等现象，作业人员施工环境存在极大的安全隐患。为彻底解决该问题，探索出预制拼装护壁使用工艺。

3 施工工艺

预制拼装护壁主要由四块壁板、连接销轴、后浇湿接缝等组成。主要工艺流程见图1。

3.1 锁口施工

锁口采用钢筋混凝土浇筑，顶面高出地面200mm以上。施工时将孔口出土及时运离施工现场，井孔周边1m范围内，禁止堆放土方余渣。井孔内有人作业时，3m禁止有机动车辆行驶或停放。井孔周边作业人员和监护人员，必须系好安全带并挂设好。孔井作业时，井口除留800mm的处料口外，其余空隙均用5cm厚的木板封盖严密牢固。

3.2 预制护壁壁板

壁板厚度为10cm，采用C30混凝土浇筑壁，板长度为1.45m，高度为1.0m（0.5m）见图2；钢筋采用φ10圆钢加工而成环状，间距10cm，加工形式见图3；为了保证上下层壁板的高效连接采用预埋销轴1的方法，详见图4；为保证在湿接缝砼强度达到设计前壁板能够承受土压力设置预埋销轴2，详见图5；为了保证壁板后桩孔土体密实，在壁板上预留φ10mm的注浆孔，以便安装完成后注入早强水泥砂浆。

3.3 桩孔开挖

桩孔内松散土层用铲、镐开挖，进入强风层后用镐，每节均应检查中心点及几何尺寸，合格后才能进行下道工作，为安全起见，每开挖下节桩孔前，应用直径20mm钢筋长的1.2m打入土中。测试是否有流砂、淤泥出现，遇到砂层时，每节挖深可降到0.5m，挖深超过5m后，要用鼓风机连续向孔内吹送，风管口要求距孔底2m左右，孔内照明采用防爆灯炮，灯炮离孔底2m。土方采用在孔口安装的卷扬机装吊桶提升，为了安全，设置自锁装置。开挖过程中，如有少量地下水要随挖随用吊桶将泥水一起吊出，如渗水量较大，则在孔底一侧挖集水坑，用高扬程水泵排出。

3.4 吊装壁板

一节桩孔开挖完成后，使用1t卷扬机将壁板缓慢吊装入孔。为保证吊装后壁板的稳定，将在壁板顶部使用φ10mm销轴固定在上节护壁上，下部使用楔入基底的钢钎将壁板底部临时固定，防止壁板底部向桩孔中心偏移，确保作业人员的安全。

3.5 壁板固定

当安装完成2块以上的壁板时，相邻壁板之间使用销接确保壁板的稳定。当壁板背后土体影响壁板安装时适当切削土体以便壁板的安装。壁板安装完成后调整壁板的相对位置以保证桩孔尺寸。

3.6 湿接缝浇筑

四块壁板安装完成后，适当调整相对位置以保证桩孔净尺寸。安装壁板接缝位置之间竖向钢筋以提高刚节点强度，确保护壁的稳定。将壁报湿接缝处杂物清理干净，采用顶部灌注的方式将C30混凝土灌注入模。为保证湿接缝处混凝土的密实施工时取用偏大的坍落度值，并辅以敲击确保混凝土的密实不渗水。

3.7 注浆

为确保壁板后土体的稳定，保证壁板与土体协调受力，提高防护壁的防水性，同时增加护壁与土体的摩擦力，使用无收缩早强砂浆压注壁板与土体间隙。注浆压力取用0.5Mpa，灌注时及时将阀门封闭、拆除，以确保压注质量及阀门的循环使用。

3.8 清理基底

循环开挖支护至设计标高时，将孔底沉渣清理干净，然后抽干井底的地下水。

3.9 灌注砼

将串桶自孔口安装至孔底以上0.5m处，再次清理孔底虚土，排除积水，经验收签证后，方，开始浇灌注桩孔。每层灌注高度不得超过1.5m，分层捣实直至桩顶。振捣方法由操作工人每50cm振捣一遍，每遍为15～20次，串桶中间用尼龙绳吊牢防止脱落，串桶下口离现浇砼面保持在2m内，随浇筑面增高，逐节由工人拆除，桩顶混凝土在初凝应抹压平整，避免出现塑性收缩裂纹或环向干缩裂缝。

4 结束语

通过现场实践，在膨胀粘土不良地质条件下，采用预制拼装钢筋混凝土护壁施工工艺，可以实现1模/天的工效。同时，有效避免了不良地质状况下桩孔坍塌的出现，有效降低了流塑状膨胀粘土突泥对施工的影响，有效减少了地下涌水对施工的影响，确保了作业人员的安全，提高了施工效率。通过设置临时固定壁板的销轴有效节约了护壁混凝土等强时间，实现了挖孔桩各个工序不间断流水作业，减少了窝工情况的影响，取得良好的效果。

参考文献：

[1]铁建设[2010]241号.高速铁路桥涵工程施工技术指南[Z].

[2]JT/QS0012-65.公路桥涵设计图装配式公路钢桥[S].