抗滑桩外露部分光面砼的施工技术探讨

摘要：人工挖孔抗滑桩外露段桩身砼表面常规方法都是通过二次抹面处理形成，外观工艺相对较差且易产生龟裂。文章通过对220kV四公里变电站工程抗滑桩外露部分采用光面砼施工工艺进行技术分析，对类似工程施工提供参考和借鉴。

关键词：抗滑桩光面砼安全技术措施

1.工程概况

220kV四公里变电站工程位于重庆市南岸区黔渝高速公路西侧，因平基将对场地东侧，黔渝高速公路西侧斜坡体进行切坡，形成环境边坡，该边坡为以填方为主的土质边坡，切坡后边坡安全储备不够，其稳定性不能满足现行有关规范要求，特对该人工切坡进行加固治理。设计采取放坡+格构护坡+桩板墙的综合支挡措施，其中直立切坡段采用桩板式抗滑桩挡墙对坡后土体进行支挡,设计抗滑桩截面尺寸1 m *1.5 m，桩长12.56 m～14.89 m(桩端持力层砂质泥岩天然单轴强度值不得低于3.5MPa,实际桩长须现场见证取样后,根据检查结果确定)，抗滑桩采用钢筋混凝土人工挖孔桩，共18根,根据受力情况把抗滑桩分为叁类，其中Ⅰ型桩有3根，Ⅱ型桩有13根，Ⅲ型桩有2根。Ⅰ型桩、Ⅱ型桩桩端嵌入中风化基岩大于2m，Ⅲ型桩桩端嵌入中风化基岩大于3m，桩身混凝土强度均为C30。桩中心间距5m，桩间挡板厚300mm，深入坡脚地坪1m，露出站内地坪5m，桩顶设置0.6m*0.9m压顶梁。待所有抗滑桩施工完毕、桩身砼强度达到设计强度的75%后，方可进行切坡、剥桩护壁及桩间挡土板施工。见变电站抗滑桩边坡治理平面布置及断面示意图：

2.外露部分桩身砼表面施工工艺探讨

在进行人工挖孔桩成孔过程中，每挖深1m浇筑有200mm厚钢筋砼护壁，形状为锯齿形，若不采取措施，待桩身砼浇筑后与护壁紧密结合，再剥桩拆除桩身护壁时，外露段桩身砼将呈现凹凸不平现象，需踢打后进行二次抹面处理。因抹灰面长期受日晒雨淋会出现龟裂，影响外观工艺，为解决以上问题，特考虑在外露段桩孔内设置支撑模板，模板采用桥梁腹模板，以保证桩身砼浇筑后剥去桩护壁并拆除模板，所外露的桩身砼为光面砼。

3.抗滑桩施工顺序和方法

3.1 施工顺序

施工条件形成时桩中心坐标放线人工开挖桩孔桩孔护壁取岩芯桩基持力层地质验收清理桩孔外露段桩内侧模板安装桩基钢筋制安浇筑桩芯混凝土混凝土养护达设计强度的75剥桩护壁内侧模板拆除外露侧成型光面砼。

3.2 抗滑桩成孔施工

3.2.1待放坡到设计桩顶标高附近时应停止放坡及最后一台阶坡面格构护坡施工，立即组织施工队伍进行抗滑桩施工，当所有抗滑桩施工完毕、桩身混凝土强度达到设计强度的75%后，方可继续放坡及场平和桩间挡土板施工。

3.2.2严格按照图进行抗滑桩施工。将桩孔开挖过程作为对施工勘查过程来进行，及时编录施工地质情况，按地质要求绘制桩孔开挖柱状图，并将施工开挖地质情况及时反馈设计，确保信息化施工。

3.2.3抗滑桩采用人工配合小型钻机成孔，严禁爆破施工。开挖时每间隔两根桩跳桩进行。开挖前应整平孔口，设置施工安全标志，做好施工围栏和桩周围地表截排水及防渗工作，并在桩孔口设置挡水线。

3.2.4按照已放出的轴线定出桩位，放出各桩心十字线并立好固定的标桩，当第一节护壁浇筑完毕形成孔口后，将桩心十字线引测到孔口砼顶面及内侧面钉上小铁钉，并在铁钉头涂上红油漆，作为桩位轴线控制的依据。在护壁内侧面用红油漆作上形标记，并标明绝对高程，作为标高控制依据。

3.2.5挖孔采用垂直向下开挖，为了防止孔壁垮塌，在施工过程中采用200mm厚度C20钢筋砼护壁，护壁位于桩孔的四周，每开挖深度1m后及时浇筑护壁。上节纵向钢筋应伸入下节100mm，桩孔护壁模板采用钢模拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U型卡连接，混凝土用吊筒运输人工浇筑，上部留100mm高作浇筑口，拆模后用混凝土堵塞，混凝土强度达1MPa即可拆模，在桩孔内采用钢管对撑的方式来加固模板。

3.2.6为保证外露段桩孔有足够的尺寸支撑模板，在桩基开挖成孔时特意将外露段三个侧面各加宽100mm做护壁，即桩上部5m范围护壁成孔尺寸为1.2m*1.6m,护壁做到中风化岩石以下500mm。

3.2.7当遇到硬土层或岩石层时用风钻破碎；到达中风化基岩后采用小型钻机开挖边线，风钻破碎取芯。此时技术人员每天检查孔底岩质，当挖至孔底岩质及嵌岩深度符合设计要求时，及时通知业主、监理、地勘、设计代表进行桩孔初验，检查桩孔净断面尺寸、桩深、桩嵌岩深度并钻取桩端持力层岩芯试压。待满足设计要求后，参与验收各代表签字验收，用C10细石混凝土封闭孔底。

3.2.8桩孔内土石方外运，在桩的上口可用Φ48钢管搭设一个的方形灯笼架，在架子上安装一个摇把，把麻绳捆绑在摇把上面，麻绳下端绑一个小箩筐，挖孔人员把泥土装入小箩筐中，在上面的人员转动摇把，把小箩筐拉上来，再把泥土倒掉。这样可有效加快开挖泥土的外运，在开挖过程中应注意地下水的及时抽排。

3.2.9施工人员在桩孔中上下应采用临时钢筋爬梯。每班作业时，由专职安全员对钢筋爬梯进行检查，合格后方可使用。不得使用麻绳或尼龙绳或脚踏井壁凹缘上下。

3.2.10 人工挖孔时，井下照明采用安全电压照明，不得采用高于36V电压照明。潮湿环境下孔内照明采用安全矿灯或12V以下的安全灯。3.3外露段桩身内侧模板安装

3.3.1根据桩基中心控制线放出抗滑桩临空面侧边线。

3.3.2在外露段桩身范围内按照竖向间距200mm布置龙骨基层，龙骨采用50*100木枋，龙骨采用在护壁砼上冲击电锤成孔打木楔用钢钉固定。因桩基成孔时护壁砼表面不平直，在龙骨与护壁砼连接点出现空隙的部位再加设木楔垫实，以确保龙骨基层的牢固稳定。

3.3.3待检查木龙骨基层的垂直度和平整度符合设计和规范要求且稳定牢固后，在龙骨基层上装钉桥梁腹模板，保证模板安装的平直度。为防止砼浇筑出现漏浆现象，板之间拼缝采取刮腻子填实。桩内侧支模详见下图：

3.4钢筋笼制作安装

3.4.1钢筋笼制作安装施工顺序：钢筋进场力学试验钢筋放样钢筋制作机械连接接头力学试验钢筋运输钢筋绑扎箍筋焊接验收。

3.4.2 钢筋按照施工图纸提出材料计划，钢筋运到现场时，必须出具钢筋出厂质量证明书，同时在现场监理工程师的见证下现场抽样，送样，在由项目监理部审核的实验室进行力学试验和外观检查，检查合格、出具检验合格证后才能使用。

3.4.3钢筋的下料长度应分别对应相应的桩号入座，钢筋的主筋接长采用机械连接，同一断面接头率不大于50%，主钢筋长度根据桩坑开挖深度来决定。箍筋同样根据施工图纸放样制作，与主筋连接采用绑扎，箍筋接头采取焊接。每根桩至少设置2组定位钢筋箍，每组至少3个，以确保保护层厚度。

3.4.4由于主钢筋直径大，长度长，根数多，桩钢筋的绑扎采用操作人员在坑内绑扎，首先排列主钢筋，应注意主钢筋下部应垫放水泥垫块，确保桩下端钢筋的保护层厚度，然后放置几个定位箍筋，在确保桩身保护层厚度和主钢筋位置不动摇后就可以按照类似绑扎柱子钢筋的方法来绑扎，从主筋上方往下放入箍筋，工人在坑内绑扎，当绑扎高度超过人的操作高度后，可以在绑好的箍筋上面放置跳板，操作人员站立在跳板上面再往上绑扎。

3.4.5钢筋笼的长度必须满足设计要求，下部距桩底5cm，箍筋间距要均匀， 绑扎效果应是箍筋面水平且与主钢筋垂直。

3.4.6抗滑桩纵筋接头采用机械连接，接头质量应符合《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003的有关要求。

3.5抗滑桩砼浇筑

3.5.1本工程挖孔桩桩身砼强度为C30，采用商品砼，砼罐车到达现场后，在现场监理工程师的见证下测定砼的坍落度，并每桩留取一组试件。

3.5.2钢筋笼就位后，须清净孔内浮渣及积水，并经各验收单位代表验收合格后，监理工程师签署砼浇灌许可证后，方能进行砼浇筑。

3.5.3桩砼浇筑：地下水较少时，桩下料采用串筒，下料口距桩底1.5m，下料时砼要垂直灌入桩内，以避免砼斜向冲击孔壁，引起砼离析，砼分层浇筑连续进行，每层浇筑厚度约为500mm厚，采用梅花式打棒将砼振捣密实，在砼初凝前抹压平整，避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝。地下水较多时砼浇灌先用水泵抽出孔内积水，采用Φ273钢套管下料，套管下料口直至桩底，砼下料至套管内，然后用上部倒链慢慢吊起套管，使套管下口一直埋入砼表面以下，随着浇筑层厚度升高而逐步提高套管，直至桩顶。浇筑过程中使积水一直处于砼表面上，积到一定高度，再用水泵将积水排出。

3.5.4对已浇筑完毕的桩派专人进行浇水养护，养护时间不低于7d。

3.6剥桩护壁及模板拆除

待桩身混凝土强度达到设计强度的75%后，放出桩间挡板线，用小型挖掘机进行直立放坡挖土，再用空压机把外露桩三侧的护壁砼凿打剔除，并拆除内侧支撑的模板，所成型外露的砼即为光面砼。

4.安全防护措施

4.1施工前对施工机具做好检查，保证施工机具的正常运行，严格按照操作规程进行操作。

4.2施工前，对已经浇筑好的护壁作检查，如有渗水先进行封堵。施工人员进入孔桩前先用风量不小于25L/S的Φ100mm送风软管向桩孔内送风。并检查桩孔内是否有毒气等异常情况，发现异常情况严禁施工。

4.3在挖孔桩施工区域搭设红白相间的钢管防护栏杆，白天悬挂安全标志，夜间挂红色警示灯。

4.4人工挖孔桩内设置钢爬梯，供操作人员上下使用，不得使用麻绳或尼龙绳或脚踏井壁凹缘上下。

4.5夜间施工时，必须办理夜间施工申请，必须保证有足够的照明和安全防护措施。

4.6每天下班时在挖孔桩孔口上，铺盖木板防止人或物坠入孔内。

4.7抗滑桩施工时应同时进行施工期间安全监测。设专人检测、监护，观察护壁是否有变形、移位等异常变化，监测工作应做到超前预报，确保施工人员的安全撤离。如有异常孔内人员应立即停止作业，离开挖孔桩。

4.8孔上电缆架空必须2m以上，严禁埋入土中和拖地，孔内照明采用12V以下安全灯。

4.9焊接作业前，必须对焊机的接地和漏电保护装置作仔细检查，检查完好后方可进行焊接作业。

4.10孔桩内钢筋下料必须配备足够的作业人员，不准向孔桩内扔、投钢筋，必须采用递、送方式；绑扎钢筋的作业人员必须搭设好作业台并系好安全带。

5.安全施工技术措施

本工程的安全危险因素及采取的相应安全技术措施：

5.1边坡滑移：桩板墙施工前，在每个桩位用钢筋做出标记，用混凝土包牢。桩施工期间每日做好监测记录，并且加强施工安全巡察，对整个施工过程进行全面观测,如有滑移，及时与设计、监理及业主取得联系。

5.2触电:施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器，各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地线埋压土中，孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。孔中操作工应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。

5.3机械伤人：机械操作人员必须是熟练工人，特殊工种必须持证上岗,机械作业有专人监护,机械作业时配合人员保证足够安全距离。

5.4有毒气体中毒 ：地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测（可用快速检测管或以小动物放入坑底5-10分钟测试观察），发现有害气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气（通风量不少于25L/S）等措施，以防止急性中毒事故的发生。人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必须在现场按应急措施规范要求实施抢救，根据情况及时送医院进一步抢救治疗，并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门，以便采取相应措施。

5.5孔口围护:孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，应高出地面1.2m，孔内作业时，孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围 内，砼护圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带，特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时，必须采取相应的防范措施，以防落物伤人，电动葫芦运土前应检验其安全起吊能力后方可投入运行。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。

5.6溺水：当遇到下雨天气，人工挖孔作业应停止，雨后重新施工时应将孔内的积水及时排除干净; 当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，要考虑对邻桩成孔施工的危险影响，一般应暂停施工，人不准下孔。随时加强对土壁涌水情况的观察，发现异常情况应及时采取处理措施。采用潜水泵抽水时，基本上抽干孔中积水后，作业人员才能下至孔中进行挖土。地下水丰富时，可将中间部位桩孔提前开挖，汇集附近的地下水，用水泵将水抽出，起到深井降水作用。

5.7施工人员精神不整：进入施工现场的人员正确戴好安全帽，酒后不得进入施工现场，进入施工现场不准穿凉鞋、拖鞋和高跟鞋，施工现场禁止吸烟; 孔内作业人员应勤轮换，连续作业时间不宜超过2小时，以防止疲劳引发安全事故。

5.8高空坠落：高空作业必须正确使用安全带;孔内必须设置应急软爬梯(或钢筋爬梯)，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸级上下。上、下孔洞必须有可靠的联络设备和明确的联络信号;到桩孔形成后但还没有浇筑砼时，要用安全围栏将其隔离，防止人员落入孔内。桩孔内操作人员必须栓挂安全附导绳，孔口必须有专人监护，并在桩孔旁边放置“此处施工，请绕行”的警示牌，以免地面作业人员不知道，而无意将物体落入桩孔内，造成安全事故。

6.结束语

通过在220kV四公里变电站工程把外露段桩身砼浇筑为光面砼的技术分析，将外露段三侧加大100mm成孔，并在孔内支撑桥梁腹模板控制桩身截面尺寸和外观，施工过程采取相应的安全技术措施，保证了砼浇筑拆模后外露段桩身砼表面工艺，取得了较好的技术参考价值。

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