中铁九局集团第四工程有限公司 辽宁沈阳 110027
摘要：随着经济社会的快速发展，地铁对城市功能的合理布局，如城市规划、交通、经济乃至社会环境等都将起到积极的作用。地铁建设首先面临的问题就是地铁车站围护结构的稳定性。深基坑是地铁车站的特点，保证基坑的安全性具有重要的经济和社会效益。地铁属于城市轨道交通，在建设的时候存在建设空间小、地上及地下障碍物较多等一系列问题，这样在选择围护结构上就要考虑到经济、合理与稳定性好等因素，人工挖孔桩具有施工方便、占地较小、速度较快、不需要大型机械设备、稳定性好等条件，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。从而在地铁施工中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全和质量显得尤为重要。挖孔桩施工须在场地内使用井点降水，当确因施工需要采取小范围抽水时，应注意对周围地层及建筑物进行观察，发现异常情况应及时通知有关单位进行处理。
关键词：地铁工程；围护结构；人工挖孔桩；施工技术
1 引言
21世纪是地下空间世纪，随着我国经济建设的飞速发展，人口越来越多向城市涌进、聚集，地上交通堵塞严重，人们对出行的要求也越来越高，我国解决城市“交通难”的主要措施是发展高效率的地下有轨公共交通，形成四通八达的地下交通网。而地铁的兴建，其中一个突出问题就是深基坑的设计与施工，如何合理的设计基坑支护和施工方案，做到既经济合理又安全可靠，已成为目前的公共课题。
2 地铁施工中人工挖孔桩的施工问题
2.1 施工经验与安全意识不到位
主要表现为安排无孔桩作业经验人员从事孔桩施工，施工现场人工挖孔桩大多数作业人员是农民工，素质低，安全意识淡薄，2人一组、夫妻桩、兄弟桩、叔侄桩、老乡桩等比比皆是，大多数农民工未进行专业性的安全培训和安全技术交底，施工单位为了赶进度，违章安排这些作业人员进场作业；曾发生某收费站项目桩基施工窒息中毒事故，工人窒息中毒救援过程属典型的违章指挥，在没有应急救援预案及应急措施下，违章指挥救人，不但没将遇难民工救起，反而将事故死亡人数扩大。根据《建筑施工安装工人安全技术操作规程》等有关规定凡从事特种作业或特种环境作业人员要定期体检，凡患高血压，心脏病，贫血病以及其他不适合深孔桩作业人员不得从事人工挖孔桩作业。
2.2 不按施工方案施工
该类问题极为常见，人工挖孔桩开挖顺序，应采取间断挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移，防止成孔过程中因邻桩混凝土未初凝而发生窜孔现象。部分施工方为追求工期速度快，要求连续开挖，最后造成土体滑移，不但存在较大安全隐患，最后还耽误工期。部分劳务人员为追求快速成孔，连续开挖而不浇筑孔桩护壁混凝土，最后造成坍孔，严重的危及生命安全。
3 地铁施工中人工挖孔桩的施工技术
3.1 施工准备
本文以成都地铁站东广场站为例，在桩开挖前，清除地上障碍物，人工开挖探沟，确定周边地下管线的位置。技术人员测量放线确定桩心位置。检查空压机、电动葫芦、钢丝绳等设备机具的工作性能，必要时进行更换。配齐安全带、手套、安全帽、口罩等安全劳动保护用品。
3.1.1测量放线，确定桩心位置。
3.1.2开挖探沟，确定附近管线的位置。
3.1.3确定没有管线后，进行人工挖孔桩开挖。若有管线，联系产权单位进行迁移。
3.2测量定位
根据设计院提供的结构控制点、高程点和桩位平面图及现场基准点，采用全站仪或GPS按设计桩位进行放样，保证桩位准确。桩体放样误差≤20mm，考虑施工误差，桩体的垂直度偏差≤H/200，桩位放线确保准确无误，经监理复核后方能施工。
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3.3人工挖孔
采用间断挖孔方法，也就是跳孔开挖，确定挖孔数量，人员分组，卷扬机就位，对准桩芯位置，桩孔开挖采用分节挖土法，人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘，铁锹铲土装入活底吊桶，简易电动提升架提升每节开挖深度为1m，在含有砂层的土层中每节开挖不得超过0.5m，必要时采用钢筒护壁。挖土顺序为先中间后周边，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。孔内弃碴采用卷扬机提升，小推车运至指定弃土点弃碴。开挖过程中，在每节护壁上设十字控制点，吊线锤做中心线，用水平尺杆确定桩径。当孔内出现地下水时，及时抽排，可在孔内中部挖一深度为30～50cm的集水坑，一直超前进行排水。地面做好沉淀池及排水沟、集水井等排水设施。当孔深超过3m时即向孔内通风并做毒气检测。为防止杂物在孔桩开挖时落入孔中，第一节砼护壁应高出井周围地面250mm以上，每节桩孔护壁作好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投射，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。在进行孔内护壁浇筑前，要求每模都进行吊中，拆模后进行复检，及时修正，做到中心偏差在10mm以内。
3.4钢筋混凝土护壁
护壁采用内撑式标准组合钢模，护壁钢筋按设计要求采用，钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老化。钢筋在地面制作，在孔内绑扎，间距符合设计要求。 地面加工好的钢筋用提升设备吊装下放，钢筋绑扎完毕后支撑组合模板。混凝土采用C20以上早强商品混凝土，吊桶入模，小直径插入式振捣棒捣固。桩孔护壁每挖完一节以后应立即浇筑混凝土，坍落度控制在100±20mm，确保孔壁的稳定性。护壁高为1.0m，为了便于混凝土的浇筑，护壁做成锥形，上口宽200mm，下口150mm，上下搭接50mm。护壁施工采取一节组合钢模板拼装而成，拆上节支下节循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，从第二节护壁模板开始上部留100mm高作浇筑口。浇筑护壁混凝土时，人工浇筑，采用小直径振捣棒插捣密实。护壁混凝土强度达到设计强度的80%后方可拆模。
发现护壁有蜂窝、漏水现象应及时加以堵塞或导流。下节桩开挖与上节混凝土护壁施工间隔时间为24h。护壁施工需要注意的是，护壁厚度、配筋、混凝土强度等级应符合设计要求。 桩孔开挖后尽快灌注护壁混凝土，且必须当天一次性完成。上下护壁间的搭接长度不得少于50mm。护壁混凝土中视情况掺用早强剂，护壁模板一般在24h后拆除。施工中随时注意孔壁情况，发现问题，及时处理，防止事故发生。如果发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩孔内。同一水平面上的孔圈两正交直径的径差不大于50mm。严格控制桩径尺寸和桩的垂直度，开挖时随时检查，出现偏差及时纠正，保证桩位准确。
3.5 成孔验收
挖孔到设计深度后应进行孔底处理，做到平整，无松碴，并检查成桩孔径、桩底标高、桩身垂直度、桩位中线、井壁垂直度是否符合设计要求，做好施工记录，办理隐蔽验收手续。桩孔开挖过程中应作地质柱状描述图。以上各项自检合格后报监理工程师检查，验收合格后下一道工序施工。
3.6钢筋笼吊装
孔桩成孔验收合格后，进行钢筋笼吊装，钢筋笼在地面预制，配备起重机械安放钢筋笼，起重机械吨位必须经过验算来选择，以免造成吊不起来或倒吊现象，将钢筋笼吊至孔口并在孔口固定，在钢筋外侧对称方向设砼垫块，以确保钢筋保护层的厚度。砼保护层厚度控制在50mm，钢筋笼主筋的保护层允许偏差±10 mm。如果钢筋笼过长或者在高压线下吊装，需要保证安全距离，确实无法实行整体吊装的，需要将钢筋笼分解吊装，第一节下放进孔内用横担固定在孔口，第二节与第一节焊接之后继续下孔，依序进行，直至整个钢筋笼吊装完成。
3.7混凝土浇筑
钢筋笼吊装完成后要尽快进行孔桩混凝土浇筑，孔桩禁止长时间搁置，以免内部土体坍塌造成成桩质量不合格，在浇筑混凝土之前部分桩孔内部需要安放位移监测设备，以备后期施工监测桩体是否存在位移现象，混凝土浇筑至设计高程，至此孔桩完成，后期监测位移与检验是否存在断桩现象在这里就不一一赘述。
4 结束语
综上所述，作为地铁工程施工的重要组成部分，围护结构施工质量的提高有利于后期施工的顺利进行。从当今来看，人工挖孔桩施工存在很多的有利条件，但其中依然存在某些突出的问题，需要施工人员采取必要的施工技术及强化安全教育及时地处理这些问题，使人工挖孔桩的技术得以完善。
参考文献
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[3]刘印华.人工挖孔成桩技术在桥梁工程中的应用[J].有色冶金设计与研究,2014,03:76-78.
论文作者:姜春龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/27
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 挖孔论文; 作业论文; 地铁论文; 冲孔论文; 人员论文; 《基层建设》2016年35期论文;