科学论坛 浅议机械洛阳铲在人工挖孔桩施工中的应用 洪武 （中铁三局集团建筑安装工程有限公司） 摘要：结合工程具体特点，在研究旋挖钻挖孔法，洛阳铲挖孔法和人工护壁挖孔法等现有桩基础成孔的主要施工方法的基础上，选取机械洛阳铲成 孔人工挖孔桩工艺。在具体成孔施工过程中，土质含水率低，粘性较好，采用洛阳铲施工技术挖孔，可取得较好的效果。 关键词：桩基础、工人挖孔、洛阳铲、施工技术 １．工程概况 ２）运输设备到工地组装洛阳铲，接通电源试铲，将铲头直径整调整至设 计孔径的要求。 ３）将洛阳铲铲头中心调整到桩头，稳定铲机支架，提起铲头对准桩点， 开孔挖土。 一兰州铁路局保障性住房雅轩小区位于兰州市城关区红山根山脚下，为 栋３３层框架剪力墙结构建筑，总建筑面积为２６０００平方米，楼基础设计为 人工挖孔桩，桩径０．８ｍ一１．１５ｍ不等，桩孔壁采用钢筋砼护壁。根据地质勘探 资料反映，楼基础底以下１５ｍ为红粘土，再往下为卵石层，设计选定卵石层 为桩基持力层，设计桩长为１７ｍ。 工程桩基础挖孔有三种施工方法选择：其一，旋挖钻挖孔，成孔快，安全 性高，但每延米造价较高，设备自重大，进出场有局限性。其二洛阳铲挖孔， 成孔快，施＿Ｔ安全每延米造价低设备自重小，进出场方便，但对土质有一定 要求。其三，人工做护壁挖孔，成孔慢，安全性差，每延米造价很高，市场价是 旋挖钻成孔的二倍，洛阳铲成孔的三倍。经过调研、方案论证及对工程地勘 报告的研究和施工方法的比较，采用了机械洛阳铲成孔人工扩底钢筋混凝 土灌注桩施工技术进行施工，通过静载荷试验和小应变检测，结果均符合设 计要求，实践效果良好。 ２．机械洛阳铲成孔技术原理及特点 ２．１成孔技术原理 洛阳铲构造：主要１ｌｋｗ电动机、卷扬机、抓土铲头、支架和走行部分组 成，设备自重轻，结构简单，便于拆装运输，适应于各种施工场地，机械洛阳 铲成孔原理示意图见图１。 桩位检验合格后，利用卷扬机 提升洛阳铲（洛阳铲外径可根据设 计桩径制作出不同型号，有０．６－ １．５ｍ桩径可供选择），靠洛阳铲自 重及自由下落加速度闭合抓土，卷 扬机通过钢丝绳提升至地面卸土， 依次循环成孔。达到扩底部分时采 用人工操作，扩底时先挖桩身圆柱 体，再按扩底尺寸从上到下削土修 坡成形。扩底直径一般为１． ３．Ｏｄ。 该方案在施工中能够真实反应地 质层的变化，为桩端头是否达到持 图１机械洛阳铲成孔原理示意图 力层提供直观可靠的依据，确保了 桩身完整。 ２．２主要特点 采用机械洛阳铲成孔主要技术特点为： １）采用机械洛阳铲成孔较人工直接挖孔取土及垂直运土作业避免了塌 方、流沙等安全隐患风险，保证了施工作业人员的安全； ２）采用机械洛阳铲成孔较钻机成孔节约了施工成本，且不受地形条件 限制，方便了施工。 ３）采用机械洛阳铲成孔，提高了工作效率，能够加快施工进度； ４）采用洛阳铲成孔，减少了护壁施工工序，同时也避免了环境污染。 ５）通过人工扩底施工桩端扩大头提高了钢筋混凝土灌注桩的承载力， 使建筑基础地基处理设计优化，降低工程成本，经济效益显著。 ３．施工工艺 ３．１工艺流程 准备工作一放线定位一设备就位一测量控制一洛阳铲挖土到设计标 高一人工扩底一桩底验收一安放钢筋笼一浇筑桩芯混凝土一养护一凿桩 头一试验。 ３．２具体工艺 １）平整场地，测放桩点，并用约３０ｃｍ长的钢筋将桩点埋入土中，以免设 备及运土车在行进中破坏桩点。 ■ ３３６ ４）当铲头抓满土后，将铲头提起，把运土车倒至抓满土的铲头下方，松 铲排土至运土车内，开走运土车，放松卷扬机，利用铲头自重继续下沉抓士。 如此反复作业，挖孔至桩孔设计底标高。 ５）在用洛阳铲挖孔的过程中，遇到土质较湿而无法提抓时，可将生石灰 块倒入孔内少许，用铲头将石块砸入泥土中使其吸水、膨胀，挤密湿土层，再 将孔内泥土抓出。遇到较坚硬土层时，可用空压机带风镐将局部硬层穿透 后再用洛阳铲将桩孔内土渣抓出运走。 ６）人工挖孔桩在底部有扩大头时，用洛阳铲完成土层挖孔施工后，人工 下到孔底开扩大头，扩底部分采用人工手工工具操作，先挖桩身圆柱体，冉 按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。扩底直径一般为１．５￣３．０ｄ；锅底中心 比四周低１５０～５００ｍｍ。详见图２。为防止孔壁渗水塌落，可预先制作钢护 筒，下放到井孔内对局部软弱层进行防护，来确保人工开挖扩大头时的安 全。 ７）在人工挖孔达到设计要求后，应将 桩孔井口周围用土拢起２０ｃｍ高，并用木板 将井口盖住，防止下雨雨水流入和人、物掉 ｃ，ｉ 入井孔内。 ３．３技术要点 施工主要从以下几个方面来保证成孔 质量： 测轴线，埋设定位桩及若干个控制点，所有 １）桩定位放线：根据甲方提供的控制引 图２桩端大样图 桩位均用直径３０ ｒｎＴｎ左右的钢钎引：￣Ｌ２ｏｏ ｍｍ￣３００ ｒｎｌＴｌ深，灌入白灰作为标 志。 ２）要根据设计桩径，选用适宜规格的机动洛阳铲成孔，利用洛阳铲特有 的铲土提土功能以及铲片与机轴之间的间隙，通过上下提降压拔动力作用， 将土带出，成孔到设计的深度。 ３）孔深的控制：为保证成孔深度满足设计和规范要求，距离孔底标高１ ｍ左右时，在卷扬机的钢丝绳索上用红线绳做好桩孔设计深度的标志线来 控制孔深。 ４）成孔检验：成孔后由质量员和监理工程师进行孔径、孔深、垂直度检 测，验收合格后，移走成孔机具，盖好孔口盖板，进行下道工序施工。 ３．４安全措施 】）施工人员须经过安全培训，合格后上岗。严格执行工地安全规定。采 用机械洛阳铲成孔至设计深度后进行人工扩底施工，在作业人员进入桩孔 时需要对桩孔井壁进行检查，看是否有土体裂缝等不安全隐患，并设置通风 设备和管道向桩孔内送风，保证作业人员的安全。桩孔内作业人员必须戴安 全帽，系挂安全绳。 ２）孔内设应急软爬梯，供人员上下使用的吊笼安全可靠，不得使用麻绳 和尼龙绳掉挂。当桩孔深大于１０ｍ时，应向井下通风，加强空气对流。必要时 输送氧气，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密 切观察桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。 ３）孔口四周必须设置安全防护设施，防止孔口杂物掉入砸伤人员。在１０ 米深以下作业时，应在井下设１００Ｗ防水带罩灯泡照明。 ４）根据土质情况，人员在孔底扩孔时，孔壁隔一定距离加设钢护筒，以 防孔壁塌方。 ４．结论 科学论坛 建筑给排水施工存在的问题与对策 杜佳 摘（环渤海金岸（天津）集团股份有限公司天津市３００２２１） 要：给排水旖工是建筑工程的重要组成部分，施工质量的好坏将直接影响到建筑物给排水系统的正常运行，因此必须做好建筑给排水的施工。本 文分析了给排水施工存在的问题，并探讨了解决对策。 关键词：建筑工程；给排水施工；问题；对策 给排水施工是建筑设备工程的重要组成部分，也是影响建筑物使用质 量的重要因素，其施工质量的好坏将直接影响到建筑物给排水系统的正常 运行，因此必须严格把好建筑物给排水施工质量一关。下面笔者结合从事多 年高层建筑给排水施工管理的实践，对给排水施工阶段存在的问题做一些 归纳，并探讨解决对策。 一套管的底部应当与楼板保持水平，梁以及墙体内部的套管，两端应当与梁或 墙体的装饰面保持水平。 （２）提高排水系统安装的实用性。给排水管道产品的选择必须符合标准 化要求。在卫生器具集中的厨房、卫生间内，宦采用分水器多支路单向布管 方式，将每一根配水支管直通到配水点与卫生器具和从龙头等连接处，以减 少或取消在暗敷管道中使用劣支管或管接头。由于大型排水系统需要采用 大量管道，因此必须保证所有管道型号和标准相一致，以保证旖工顺利推 进；同时，要根据施工图纸严格排布管道路线，最大程度提高管道利用率。 （３）在设置地漏时应注意以下问题：公用卫生间不宜采用钟罩式存水弯 地漏钟罩式地漏过水横断面小，杂物不易通过，易产生上部堵塞。而且钟罩 地漏水流转弯急，水头损失大，使上升段水流冲力小，易导致悬浮物下沉产 建筑给排水施工存在的问题 （１）给水管线的安装问题。当前建筑结构内的管线数量繁多，而给水立 、管又通常靠墙安装，这会导致后期水表无法安装，或者用户不能对该部位进 行装修。由于房地产开发的房屋多为毛坯房，给水管若离墙太近将给用户后 期装饰带来问题，建筑内部的给水管线通常暗铺在混凝土楼板内，所用的材 料为膨胀系数较大、耐腐蚀性能较好的塑料管，当外界环境温度变化或管内 水温变化时，管线的长度变化相对较大，这就会导致有分头的管道出现渗漏 问题。 （２）给水系统的问题。首先是水表安装不符合要求，各户水表、阀门明装 在首层的公共地方，有些工程为考虑抄表方便和美观，将各楼层各户的管道 总阀门和水表均设置在首层的公共地方，无任何防护措施。当楼层各户水表 生下部堵塞。因此建议采用格栅加Ｐ型或ｓ型存水弯式地漏；屋面雨水斗不能 使用地漏来代替，由于雨水斗顶部有盖，空气不能进入管中水可以，这就使 得雨水斗内部出现真空抽吸，极大的增强了水管的排水能力。 （４）溢流管的管径应按排泄贮水池最大流量确定，并宜比进水管大一 级。溢流管的出口应设置网罩或溢流阀，溢流管的排水方式宜采取二次排水 方式，即先流至地面水沟，再经过水沟流入集水井内，通过空气隔断来防止 污秽气体污染水池水质。加强给排水配件安装工程质量管理。给排水管道 配件安装工作直接决定了整个排水系统使用寿命的长短，任何一个小部件 出现问题，都有可能引发严重的排水系统故障。因此，在安装各种管道配件 之间，必须要严格检验其质量是否达标，在安装过程中严格操作要求，确保 管道配件安装工作质量符合施工要求 （５）做好预留洞口的施工。高层建筑般都会采用现浇混凝土楼板．此时． 需要做好预留套管、孔洞及管井工作，以保证卫生间、厨房管道安装及净高 满足要求．以免对日后生活造成影响。在土建施工中．安装施工人员需要和土 集中布置在水管井处时，由于管井尺寸的限制或者施工工艺欠佳，使得水表 相邻距离或水表外壳距墙内表面距离过小，造成了抄表和维修的不便。部分 工程水池溢流管的管径小于进水管，出口直接伸入集水并中，而且无设置网 罩。这样当水位控制器失灵时，不能保证将多余的水从溢流管顺利排出。 （３）排水系统的问题。首先是地潺安装不符合要求，有些室内地漏安装 高出地面，造成积水，影响使用环境：或者地漏过低，在地面上形成地坑，影 响地面的洁净且不便行走。而屋面地漏的周边不造成坡度，无形成有组织排 水，其格栅使用了普通透气管的网罩，未按照雨水斗格栅进水孔的有效面积 应大于连接管横断面积２＂２．５倍的规定，造成因雨水倒进水孔被堵塞而使屋 面积水的可能。 （４）管道的选择问题。部分工程采用塑料管作为冷、热水管，暗敷在楼层 混凝土楼板内。由于塑料管的线膨胀系数相对钢管要大，因水温或环境温度 变化，其热胀冷缩的长度变化值较大，对于有分支管或管接头的管道来说， 产生渗漏的机会较高。 （ｓ）预留洞口的施工问题。在主体结构施工阶段，给排水工程的施工量 较小，主要是顶留、预埋，施工单位对此普遍不够重视，甚至连基本的给排水 专业人员也不配备。由此出现大量的顶留洞位置不准，预留套管位置不准， 建施工人员进行协调配合，积极配合土建施工人员做好预留洞口的施工，确 保预留洞口的位置、大小准确，避免日后出现砸洞、修洞，既破坏已经浇筑好 的楼板又耽误工期；在混凝土浇筑和振捣时，需要对预留洞口周围加强振 捣，保证振捣密实，但是不得使预留洞口出现松动和移位现象。 总之，建筑给排水系统与人们的日常生活息息相关，在进行建筑工程给 排水施工时，设计及施工人员，应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则， 严格按照国家规范的要求设计与施工，注意细节问题的处理，提高给排水施 工水平，确保工程高质量完工。● 参考文献 甚至漏留洞口、漏埋套管，给工程留下了质量缺陷和事故隐患，造成管道及 设备安装时在楼板、剪力墙上凿洞，使建筑主体结构千疮百孔。 二、解决对策 （１）在安装给水管立管时应当保证安装后的水表距离内墙装饰表面不 小于２０ｍｍ。对于卫生间、厨房内的给水管线，应当尽可能的使用分水器多支 【１Ｊ李华；建筑给排水施工中的渗漏及预防控制Ｕ］；科技资￣；２００９年１２期 【２１李礼春；浅议建筑给排水管道施工质量控制Ｕ］；科技致富向导；２０１０年 １２期 ｆ３１郝玉玲；宁艳华；浅析给排水现场施工与质量控制田；黑龙江科技信息； ２０１ １年０３期 路单向布管方式，以便水龙头、卫生器具能够直接与配水点相连接，消除暗 铺管道中可能使用的劣质管接头或者支管。由于套管安装过高将影响美观、 过低将无法达到止水的效果，为此可以将铺设在楼板内的套管项部高出楼 板装饰面２０ｍｍ；对于厨房、卫生间内的套管，应当超出楼板装饰面５０ｍｍ， 【４］于春华；关于建筑给排水施工中一些问题的研究与探讨【７１；黑龙江科 技信息；２０１０年１３期 利用以上设备和施工技术施工，保证了施工安全，缩短了施工工期，降 低了工程造价，施工中成孔质量效果较好，无斜孔、塌孔等情况发生，取得了 江人民出版社，２００２． ｆ２１曹立辉，张岩俊，齐永顺．夯实水泥土桩法的工程应用【刀．山西建筑， ２００６，３２（１６）：８６—８７． 较好的经济及社会效益。采用此技术进行地基处理施工，可降低工程成本， 节约工期，确保成桩的质量，对于特殊地质条件下的挖孔施工具有积极的推 广意义。■ 【３】罗舟．复合扩底改进机动洛阳铲单桩承载力分析【Ｉ１．山西建筑， ２００７，３３（５）：１０５—１０６． 参考文献 ｆ１］ｔ珊，陈志强，等．地基处理新技术及其工程实例实用手册［Ｍ］．黑龙 【４１吴裕年，陈武民．机械洛阳铲在ＣＦＧ桩成孔施工中的应用【『】．西部探 矿工程，２０１２（１２）：７—１１． ３３７