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廈門西站大尺寸矩形人工挖孔樁施工技術(shù)

文檔作者：梅洪亮文檔來源：中鐵建設(shè)集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年12月15日
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80
施工技術(shù)
CONSTRUCTl0N TECHNOLOGY
2011年1月
第40卷第l期
廈門西站大尺寸矩形人工挖孔樁施工技術(shù)
梅洪亮
(中鐵建設(shè)集團有限公司，北京100131)
[摘要】以廈門西站剛架結(jié)構(gòu)鐵路橋樁板墻的人工挖孔樁為例，介紹了大直徑規(guī)則尺寸人工挖孔樁的施工要點。
在孔壁支護中，根據(jù)不同的地質(zhì)情況。分別采用了現(xiàn)澆式配筋混凝土護壁施工工藝和預(yù)制管沉井開挖施工工藝。
同時，詳細介紹了孔內(nèi)混凝土澆筑的施工工藝和人工挖孔樁施工的安全注意事項。
[關(guān)鍵詞】廈門西站；矩形人工挖孔樁；護壁；沉井
[中圖分類號】TU753．3 [文獻標識碼]A [文章編號】1002·8498(2011)olJD080旬3
Construction Technology of Large Sized Rectangle Manual Hole
Digging PiIe in Xiamen West Railway Station
M ei HOng¨ang
(饑打m置口i跏掣co船fMt抽n Cro印co．，厶正，晚咖培10013l，劭i尬)
Abstract：Based on m眥ual hole digging pile of frame stmcture railway bridge 8heet—pile w曩U in Xiamen
West Railway Station，key constrIlction point8 of large diameter rectangle manual hole digging pile are
intmduced． According to difkrent geological conditions in waU of hole，constmction techniques of castin—
place reinfbrced concrete wall protection and precast tubular excaVation of cylinder are adopted．
Furthemore，constnlction technique of cogne concrete pouring and safbty matters are introduced in
detail．
Key words：Xiamen West Railway Station；rectangle manual hole digging pile；wall protection；cai880n
l 工程概況
廈門西站由站房及站臺雨篷工程、剛架橋、地鐵
士建預(yù)留工程組成，總建筑面積達162 409m2，其中
站房109 028m2，站臺雨篷53 38lm2，建筑總高度達
66．78m。主站房平面投影為工字形，寬132m，長
219．5m。廈門西站站房采用高架候車與線下出站
式布局，旅客流線采取“上進下出”形式，將車站分
為出站層、站臺層、高架層3個層面。出站通道處的
樓梯兩側(cè)設(shè)計以“L”形擋墻與樁板墻結(jié)合的方式對
側(cè)面土壓力進行支護。其中樁板墻需要46根矩形
錨固樁提供錨固力，其截面尺寸以2．Om×2．5m為
主。深20m左右，且現(xiàn)場水位較低，有些部位涌水量
較大。矩形樁沒有專門的成孔鉆頭，因此采用人工
挖孔的施工方法(見圖1，2)。矩形人工挖孔樁的要
點包括：孔壁支護、孔內(nèi)混凝土澆筑和安全防護。
2 孔壁支護
大尺寸超長人工挖孔樁施工屬于高危作業(yè)，其
[收稿日期】2010-06_09
【作者簡介】梅洪亮，中鐵建設(shè)集團有限公司高級T程師，北京市石
景山區(qū)石景山路20號l00131，電話：(OlO)52638780，E-mail：
meihongli蚰g@廁8．cn
L形擋墻
圖1樁板墻及挖孔樁示意
Fig．1 Sheet-pile waIl and digging pile
孔壁支護設(shè)計關(guān)系到孔底作業(yè)人員的安全和樁身質(zhì)
量。人工挖孔樁護壁破壞的主要原因是護壁周圍上
部的土壓力傳至護壁側(cè)產(chǎn)生側(cè)向水平力，護壁材料
強度不夠?qū)е滤住B門西站矩形人工挖孔樁的支
護形式為2種：①在出水量小、土質(zhì)較好的區(qū)域采用
現(xiàn)場澆筑配筋護壁混凝土的方式；②若挖孔時遇到
厚的流砂層、淤泥層，尤其遇到大量地下水，隨著護
萬方數(shù)據(jù)
梅洪亮：廈門西站大尺寸矩形人工挖孔樁施工技術(shù)8l
圖2人工挖孔樁示意
Fig．2 Manual hOle digging pne
壁外圍泥砂大量塌落，混凝土護壁成為懸空狀態(tài)，失
去支撐，進而產(chǎn)生裂縫，直至斷裂、脫落，遇到這種地
層，采用預(yù)制管沉井開挖施工工藝。
2．1 現(xiàn)澆配筋混凝土護壁施工工藝
現(xiàn)澆配筋混凝土護壁，重點在于鎖口護壁的設(shè)
置，人工挖孔樁孔口處因為堆放材料及運土車輛的
來回擾動，易造成孔口處土體的變形、塌落。如果鎖
扣設(shè)置不堅固，容易導(dǎo)致頂部孔口處的塌陷，造成安
全隱患，因此人工挖孔樁鎖口處一定要牢固穩(wěn)定，具
體的鎖口及護壁參數(shù)設(shè)計如圖3所示。當操作工人
進入孔內(nèi)后，鎖口處還要橫向和縱向內(nèi)撐2根堅實
的方木。護壁采用上窄下寬的錐形設(shè)計，若在有水
區(qū)域進行人工挖孔樁施工，鎖扣護壁的高度要高于
地表水位，并做好排水降水措施。開挖過程中，開挖
深度不超過1m即進行護壁(見圖3b)。遇到流砂、
淤泥質(zhì)地層時每步開挖深度適當變小，以50cm為
宜，并加強鋼筋護壁。在出水量較大地層要提前在
護壁處留好泄水孔。施工時，為保證孔位準確，每天
都要在挖孔前校核一次挖孔樁位置是否歪斜、移位。
尤其在澆筑護壁前要檢查模板，脫模后再檢查護壁。
個別壁周泥砂塌落，在澆筑混凝土后護壁容易產(chǎn)生
位移和歪斜，應(yīng)注意檢查和及時糾正。
2．2預(yù)制沉井開挖施工工藝
沉井開挖的護壁采用預(yù)制混凝土井管，井管內(nèi)
徑尺寸與樁基設(shè)計尺寸相同。每節(jié)預(yù)制井管厚
10cm，長度≤lm。按照設(shè)計配筋并加設(shè)2—4個吊
耳和預(yù)留直徑2—4cm左右排水及壓漿孔道，每節(jié)
護壁的頂部及底部做成對接接口。在施工過程中，
用倒鏈或者電葫蘆徐徐將井管下入井內(nèi)，每次下放
完成后要注意調(diào)整垂直度，遇有宜塌孔及涌水量較
大的地層，在護壁預(yù)留孔道內(nèi)以充填、滲透和擠密的
形式把灌漿材料充填到土體孔隙中，以固結(jié)護壁外
圍土體，保護壁周泥砂不塌落，從而增加樁周摩擦
力。壓力灌漿材料可選擇粉煤灰、早強型水泥混凝
a鐨口b護墅
圖3鎖口護壁
Fig．3 Locking weUhead and waU prOtection
土、石灰黏土混合料等，其施工工藝如下。
1)鋪墊場地整平后采用普通枕木立放，沿沉
井周長密鋪，墊木間隙用砂填縫(見圖4)，刃腳墊木
的鋪設(shè)數(shù)量根據(jù)第1節(jié)沉井的質(zhì)量及地基(砂墊
層)承載力確定。沿刃腳每m鋪設(shè)墊木的根數(shù)n可
按下式計算：
n=G／(∽ (1)
式中：G為第l節(jié)沉井單位長度的重力(kN／m)；A
為每根墊木與砂墊層接觸的底面積(m2)；，為地基
或砂墊層的承載力設(shè)計值(kN／m2)。
圖4沉井刃腳支設(shè)示意
Fig．4 Caisson娜tting ed髀
2)預(yù)制沉井鋼筋綁扎后，在墊木上立沉井內(nèi)
外模和支撐，井壁外側(cè)的模板板縫沿垂直方向，并保
證平整。為避免外模斜支撐影響交通，所有支撐均
設(shè)于井內(nèi)，采取組合鋼模板、撐木斜頂鋼拉桿水平拉
接。井壁外側(cè)設(shè)雙排鋼腳手架施工平臺?；炷练?
層灌注，插入式振搗棒搗固，起重機配合吊斗運送混
凝土，混凝土傾倒高度超出2m時設(shè)溜槽以防離析。
3)抽墊混凝土達到設(shè)計強度后，方可抽墊。
抽墊時分區(qū)、依次、對稱、同步進行，設(shè)專人統(tǒng)一指
揮。當抽出幾組空檔后，即可回填，以后每抽出一組
即回填一組。回填材料選用砂夾石并分層灑水充分
夯實，其回填高度的確定，應(yīng)使最后分配在定位墊木
上的質(zhì)量不壓斷墊木及墊木下的承壓應(yīng)力不超出原
地面極限承壓應(yīng)力。抽墊過程中應(yīng)在沉井上下左右
各設(shè)1個測點，觀察下沉情況。如果在抽墊過程中
發(fā)生傾斜、回填的砂夾石擠出、墊木壓斷、下沉量急
萬方數(shù)據(jù)
施工技術(shù)第40卷
劇增加等異?，F(xiàn)象應(yīng)及時處理。
4)挖土下沉沉井上部分段掏空刃腳，每段掏
空后即回填砂夾石，待最后幾段即定位承墊處掏空
并回填后，再分層逐步挖去回填料，使沉井下沉。下
部土質(zhì)比較松軟，先在中部下挖4 050cm，并逐漸向
四周對稱、分層、同步擴挖。在下沉前在沉井外壁涂
機油，以減少下沉?xí)r與土的側(cè)向摩阻力。上部采用
人力開挖至巖層時，采用風(fēng)鏟開挖，卷揚機吊土。
3孔內(nèi)樁混凝土澆筑
當開挖至設(shè)計基底標高后，基底土質(zhì)為砂質(zhì)或
黏質(zhì)土?xí)r，應(yīng)鋪碎石或礫石墊層，基底檢驗合格后，
應(yīng)立即封底。對于出水量較大的挖孔樁，要堵住排
水孔，禁止水流入孔內(nèi)。清底時，如滲水量上升速度
≤6mm／min，可按普通混凝土澆筑方法封底；若滲水
量較大，宜采用水下混凝土灌注。為減少地下水的
積聚，任何一根挖孔樁封底時都要把鄰近孔位的積
水同時抽出，以減少鄰孔積水對工作孔的影響。
孔深超過6m時，要注意防止混凝土離析，一般
把攪拌好的混凝土裝在容量為l一2m3的堅固帆布
袋或吊桶中，并用繩打成活扣，混凝土送到井底時，
拉開活扣就可將混凝土送到孔底，連續(xù)作業(yè)能迅速
封好孔底，同時堵住孔底大部分甚至全部地下水。
如地下水較多且挖孔樁較深，剛提起抽水泵，底
部溢水接近或超過20cm，這時孔中溢水基本平靜
時，用導(dǎo)管伸入孔底，輸送攪拌好的早強型混凝土，
混凝土量超過底節(jié)護壁30cm以上，再慢慢撤除導(dǎo)
管，由于水壓力的作用，封底混凝土基本密實，混凝
土終凝后再抽水，由于封底混凝土已超過底節(jié)護壁，
已經(jīng)沒有地下涌水，待水抽干，再處理剩余水。將表
面混凝土(這部分混凝土中的水泥漿會逸散到水
中)松散部分清除運到孔外，再繼續(xù)下一道工序。
4人工挖孔樁施工安全注意事項
1)孔下作業(yè)不得超過2人，作業(yè)時應(yīng)戴安全
帽、穿雨衣等，并與孔上人員有聯(lián)絡(luò)信號。地面孔周
圍不得擺放鐵錘、鋤頭、石頭等墜落傷人的物品。每
工作1h，井下人員和地面人員交換。
2)井下人員應(yīng)注意觀察孔壁變化情況，如發(fā)現(xiàn)
塌落或護壁裂縫現(xiàn)象應(yīng)及時采取支撐措施。如有險
情，應(yīng)及時發(fā)出聯(lián)絡(luò)信號，以便迅速撤離，并盡快采
取有效措施排除險情。
3)地面人員應(yīng)注意孔下聯(lián)絡(luò)信號，反應(yīng)迅速。
經(jīng)常檢查支架、滑輪、繩索是否牢固。下吊時要掛
牢，提上來的土石要倒干凈，卸在孔口2m以外。
4)施工中抽水、照明、通風(fēng)等電氣設(shè)備應(yīng)一機
一閘一漏電保護器，供電線路要用三芯橡皮線，電線
要架空，不得拖拽在地上。經(jīng)常檢查電線和漏電保
護器是否完好，孔內(nèi)要設(shè)置軟爬梯。
5)從孔中抽水時排水口應(yīng)距孔口5m以上，并
保證施工現(xiàn)場排水暢通。當天挖孔，當天澆筑護壁。
離開施工現(xiàn)場時要把孔口蓋好，并設(shè)明顯警戒標志。
6)施工人員和檢查人員下孔前10min把孔蓋
打開，如有異常氣味應(yīng)及時報告，排除有害氣體后方
可作業(yè)。挖孔6—10m深，每天至少向孔內(nèi)通風(fēng)1
次，超過10m每天至少通風(fēng)2次，孔下作業(yè)人員如
果感到呼吸不暢也要及時通風(fēng)。
5 結(jié)語
人工挖孔樁以其操作靈活、場地要求較低以及
成孔尺寸形狀不受限制等因素在施工中得到廣泛應(yīng)
用，但也是一項高危作業(yè)，護壁、排水、通風(fēng)是其中的
重要環(huán)節(jié)，施工中應(yīng)認真分析現(xiàn)場的水文地質(zhì)情況，
選擇支護形式，確定施工方案。
參考文獻：
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(上接第40頁)
3)航站樓鋼結(jié)構(gòu)需要進行抗震性能化設(shè)計，性
能設(shè)計目標一般控制在中震彈性或中震不屈服；屋
頂鋼結(jié)構(gòu)的支座一般控制在中震彈性或中震不屈
服；進行罕遇地震的驗算。
4)由于航站樓結(jié)構(gòu)超長，常需要進行多點輸入
地震反應(yīng)分析。
5)為滿足建筑造型要求，進行特殊節(jié)點設(shè)計。
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