摘要:人工挖孔桩是边坡治理的一种常用方式,具有额外增加荷载小、施工扰动小、施工场地要求低、方便经济等优点,但是施工中常常存在大量的安全隐患。本文通过某高边坡人工挖孔抗滑桩的施工,讨论人工挖孔抗滑桩的施工工艺,分析施工过程中可能存在的问题及解决方法,并提出相应的安全保护措施。
关键词:人工挖孔抗滑桩;施工工艺;安全措施
人工挖孔抗滑桩是利用人工挖孔,自上而下边开挖边支护,通过在孔内绑扎钢筋笼,一次性浇注的混凝土桩。该工艺操作简单、施工方便、能够适应各种地形地貌,尤其是山区地形及土质变化较大的场地环境,同时施工时占用场地较小,对边坡体扰动小,对边坡体附加荷载小,无泥浆排除,对周围环境及建筑物影响小,因此采用该桩型治理高边坡具有独特的优势。
1 工程概况
该工程位于陕西麟游县某电厂厂区东侧滑坡区,此处共发育一个滑坡,即滑坡Ⅰ、滑坡Ⅱ。滑坡Ⅰ中部布置一排抗滑桩,共24根。抗滑桩桩身采用C30钢筋砼浇筑,截面尺寸2.0×3.0m,桩间距5m,桩长25m,嵌入稳定层深度约10m。
2 施工工艺
2.1 工艺流程
人工挖孔抗滑桩的主要作业流程是:测量定位→砼锁口施工(H≥300mm)→开孔挖取→抽排水修整护壁→钢筋绑扎→支模→校正中心→浇护壁砼→养护→拆模→循环往复→到达设计深度→终孔验孔→钢筋笼设置→钢筋笼验收→浇桩身砼。
2.2 施工方法
2.2.1 桩位定线及锁口施工
(1)桩位放样。布设施工测量控制网,经校核无误后,按照设计图纸测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
(2)锁口施工。为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故,也为了防止地表水流入桩孔,需在挖孔前浇筑筑井圈锁口,同时考虑在锁口外侧浇注一个绞盘(孔内出碴使用)的支承平台。在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点,该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。
2.2.2 开挖
人工挖孔桩分节开挖,分节支护。对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖;风化层、中风化层岩质层,采用空压机破碎开挖。
(1)挖土一般情况下每层挖深1m左右,及时用钢模现浇砼护壁。每天进尺为一节,当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。桩护壁上段坚向筋按设计要求将钢筋伸入下段护壁内,伸入长度不小于设计要求的长度。上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。
(2)开挖通过滑坡断层面时,缩短开挖进尺,随时观察土层变化情况,当深度达到6m时,应加强通风,保证人员施工安全。
2.2.3 护壁施工
护壁每挖掘1m就必须要浇筑砼护壁。护壁模板为钢制,拼装紧密,支撑牢固不变形,模板底应于每节段开挖底土层顶靠紧密。每节挖土完毕后立即立模浇筑,浇筑采用导管法,振动棒捣实。混凝土浇筑完毕24h后,或强度达到2.5 Mpa时方可拆模,每节护壁均应在当日连续施工完毕。每节护壁做好后,必须在孔口用“十”字线对中,然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度,如不满足要求随即进行修整。
2.2.4 桩身混凝土灌注
(1)从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小(每分钟小于6mm)时,可认为是干桩,可采用在空气中灌注混凝土桩的办法。除按一般混凝土灌注有关规定办理外,还应注意以下事项:
①浇筑前须再次清除孔底渣土,采用明浇法施工,由拌和站集中制料,砼罐车运输至孔边,为防止混凝土在下料时产生离析,混凝土通过料斗和串筒下料,串筒底距浇筑面不超过2m。混凝土每上升50cm,即采用插入式振捣器下至孔底人工分层振捣密实。
②孔内混凝土应一次连续灌注完毕。
(2)当孔底深处的地下水上升速度较大时(每分钟上升速度超过6mm),应作为有水桩按导管法在水中灌注混凝土。灌注混凝土前,孔内的水位应灌到与孔外自然地下水位同样高度,使孔内外水压平衡。
3 施工中常遇问题及处理措施
3.1 地下水。
地下水对人工挖孔抗滑桩的影响最大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆挖孔过程中,如遇较小渗水,采取随挖随吊,将泥水、土渣一起吊出;渗水较大时,可在渗水一侧挖集水坑,用高扬程潜水泵排出桩体外;当孔壁渗水严重时,可采用水管将水导入集水坑内集中排出,待浇注护壁后封堵管眼。
3.2 流砂层。
人工开挖时,如果遇到细砂、粉砂地层时,加上地下水作用,极易形成流砂,严重时发生井漏,造成质量和安全事故。在流砂情况较轻时,可缩短挖孔深度,由正常的1m左右改为0.3-0.5m,并随挖随检随支护。在流砂情况严重时,可采用钢模沉井法施工或采用预注浆法施工。预注浆法即根据地勘报告,在即将到达流砂层时,根据流砂层厚度,向地下打入一定长度的花管,并向其中注入水泥浆,待水泥浆和流砂凝固后再进行下一步开挖。
3.3 滑动面。
开挖时,根据勘察报告,在接近边坡滑动面时,应加强观察,同时缩短开挖深度,在滑动面范围内增加护壁钢筋,在护壁砼中加入水泥用量1%~2%的早强剂和速凝剂。也可采取增加混凝土标号或增长拆模时间,保证护壁施工正常。
4 人工挖孔桩施工注意事项及安全措施
人工挖孔抗滑桩安全隐患非常大,极易造成人员及财产损失,因此,对于施工中的安全措施必须高度重视。常见的危险源有:坍塌、中毒、触电、机械伤人、坠落和物体打击等。
4.1 坍塌防范措施。
(1)每次开挖深度不超过1m,且开挖后立即绑钢筋支模浇注,不得过夜。
(2)严禁采用爆破法施工,一是爆破法具有不可控性,易造成坍塌,二是爆破产生震动易对边坡体造成不良影响。
(3)严禁重型机械在孔口停留,孔内土方及时运走,严禁在孔口堆放。
4.2 中毒防范措施
(1)孔深大于6m时,应加强照明及孔内通风。
(2)施工现场配备有毒气体检测仪,每天下井前,必须对孔底空气进行检测,空气质量达标后方可下井。
(3)下井前,安全员对施工人员身体进行检查,并对施工人员配备可联系的对讲机,每隔十分钟向井上人员汇报井下情况。
4.3 触电防范措施
(1)施工现场用电采用三相五线制供电系统,且工作接地电阻值不得大于4Ω;供电线路始端、末端必须作重复接地;当线路较长时,线路中问应增设重复接地,其电阻值不应大于10Ω。
(2)用电设备应实行一机一闸一漏(漏电保护器)一箱(配电箱);漏电保护装置应与设备相匹配。不得用一个开关直接控制二台及以上的用电设备。
(3)施工用电派专业电工管理,照明使用使用36v以下安全电压。
4.4 机械伤人。
(1)挖孔工人配备安全帽、安全绳、安全吊笼、爬梯等。
(2)施工前,对钢丝绳的破断拉力及卷扬机的抗倾覆力进行计算,确保每次吊运重量不超过标准。
(3)吊桶在起吊过程中,确保匀速起吊一次到位,吊桶出井口时,需先移出井口再解除锁扣。
4.5 坠落和物体打击
(1)施工现场应进行围挡并设立安全警示牌,以防行人和无关人员进入现场造成意外事故。
(2)孔口四周搭设围栏双层钢管防护围栏,并设护板(网),暂停施工的孔位必须加盖井盖,防止、土块、杂物人员坠落,严禁用草袋、塑料布虚掩。
5 结束语
人工挖孔抗滑桩是一种已经被理论和实践证明的桩基形式,作为一种便利、经济、适用性强的施工工艺被更多的工程采用,但是在施工时,一旦遇到不利的地质条件,除了制定单桩的施工措施外,还应合理安排人工挖孔的施工顺序,在制定施工方案时,要根据勘察报告及实际情况综合分析,统筹安排。该工艺存在的安全隐患必须引起管理人员的高度重视,在施工过程中严格按照各项计划要求实施,确保安全措施和投入准确到位,这样才能确保质量、安全,圆满完成施工任务。
参考文献
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[2]李自宁.浅谈人工挖孔桩施工技术的应用[J].神华科技,2009.
[3]李胜晓.浅谈人工挖孔桩的施工工艺及施工管理[J].工程管理,2015.
[4]冯双雪.浅谈人工挖孔桩施工工艺技术[J].桥隧工程,2017.
论文作者:张立立
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/7
标签:挖孔论文; 流砂论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 地下水论文; 滑坡论文; 浅谈论文; 《基层建设》2018年第19期论文;