淺談人工挖孔樁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

肖 紅

（柳州市誠(chéng)信建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，廣西 柳州 545007）

人工挖孔樁基礎(chǔ)是用人工挖豎井的方法，挖出樁孔放入鋼筋籠，灌注混凝土而成樁，而后在樁頂部灌注承臺(tái)混凝土或墩柱混凝土作成樁基礎(chǔ)，是一種歷史較長(zhǎng)但不斷發(fā)展的施工技術(shù)。由于其具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作方便，占用場(chǎng)地小，無泥漿排出，對(duì)周圍環(huán)境及建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，可全面展開施工，縮短工期，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，因而近幾年在橋梁施工中得到廣泛的應(yīng)用。

1 人工挖孔樁的適用范圍

（1）人工挖孔樁適用于地下水位以下的黏性土、粉土、填土、中等密實(shí)度以上的砂土、風(fēng)化巖層。而粉細(xì)砂或粉細(xì)砂夾淤泥等易于出現(xiàn)流砂的土層以及流塑狀的淤泥層都不適宜采用人工挖孔樁。

（2）人工挖孔樁持力層的選擇甚為重要，持力層的力學(xué)強(qiáng)度如何，直接關(guān)系到樁基的合理與安全。挖孔樁持力層應(yīng)選擇無軟弱持力層且中等風(fēng)化、微風(fēng)化巖層，透水性較小的中密以上的碎石黏土或礫石黏土層，地基承載力大于200 kPa的殘積黏性土。

2 施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)工程所在地的土質(zhì)特點(diǎn)、地下水分布情況，編制切實(shí)可行的施工方案，進(jìn)行井壁支護(hù)的計(jì)算和設(shè)計(jì)。開挖前場(chǎng)地完成三通一平。地上、地下的電纜、管線、舊建筑物、設(shè)備基礎(chǔ)等障礙物均已排除處理完畢。各項(xiàng)臨時(shí)設(shè)施，如照明、動(dòng)力、通風(fēng)、安全設(shè)施準(zhǔn)備就緒。必須認(rèn)真研究設(shè)計(jì)圖紙，熟悉場(chǎng)地的地下土質(zhì)、水文地質(zhì)資料?？辞鍢痘刭|(zhì)條件，符合人工挖孔樁的條件一般為：地質(zhì)情況良好，無流沙、無豐富地下水，樁長(zhǎng)不宜大于20 m，孔徑不小于1.2 m。按基礎(chǔ)平面圖，設(shè)置樁位軸線、定位點(diǎn)，樁孔四周撤灰線。測(cè)定高程水準(zhǔn)點(diǎn)。放線工序完成后，辦理預(yù)檢手續(xù)。全面開挖之前，有選擇地先挖兩個(gè)試驗(yàn)樁孔，分析土質(zhì)、水文等有關(guān)情況，以此修改原編施工方案。在地下水位比較高的區(qū)域，先降低地下水位至樁底以下0.5 m左右。人工挖孔操作的安全至關(guān)重要，開挖前對(duì)施工人員進(jìn)行全面的安全技術(shù)交底，操作前對(duì)吊具進(jìn)行安全可靠的檢查和試驗(yàn)，確保施工安全。

2.2 樁孔定位和成孔質(zhì)量控制

施工過程樁孔開挖前應(yīng)由土建施工單位測(cè)放出基礎(chǔ)底板軸線，然后由測(cè)量人員根據(jù)建設(shè)方提供的基礎(chǔ)平面圖及控制坐標(biāo)，用激光全站儀進(jìn)行復(fù)核無誤后，方可進(jìn)行正式開挖，然后再測(cè)放出抗浮樁樁位。

成孔的流程一般為：場(chǎng)地平整→放線→定樁位→架設(shè)支架或電葫蘆→準(zhǔn)備潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)、照明設(shè)備等→邊挖邊抽水→每次下挖的清理。挖孔時(shí)以人力為主、小型機(jī)械輔助，挖孔棄渣采用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升至孔外。土質(zhì)樁孔人力開挖，石質(zhì)樁孔風(fēng)鉆打眼采取松動(dòng)爆破開挖。爆破前，孔口應(yīng)做好覆蓋防護(hù)，施工點(diǎn)兩端應(yīng)按規(guī)定做好安全警戒和防護(hù)。爆破結(jié)束后，應(yīng)先檢查相鄰既有線，確認(rèn)安全方可放行通車，而后，通風(fēng)、排煙、檢查孔內(nèi)安全，確認(rèn)安全后方可入孔繼續(xù)作業(yè)。為防止人員掉入孔內(nèi)，孔口無人施工時(shí)，應(yīng)用蓋板蓋好，以保證安全。如在有人區(qū)域施工，須設(shè)置專職安全人員對(duì)下邊坡及施工區(qū)的情況進(jìn)行監(jiān)控，保證施工人員及機(jī)具安全。

2.3 護(hù)壁

在土質(zhì)及整體性差的石質(zhì)中挖孔時(shí)應(yīng)作好開挖支護(hù)，支護(hù)一般為混凝土或鋼筋混凝土護(hù)壁，根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行護(hù)壁設(shè)計(jì)。護(hù)壁緊跟開挖分節(jié)施工，上下節(jié)采取梯形搭接。接頭面布置間距20 cm，直徑8～16 cm，長(zhǎng)度不小于60 cm的搭接鋼筋。護(hù)壁施工到含水層及以下混凝土護(hù)壁時(shí)，由于地下水不斷漏出順井壁下淌，給樁護(hù)壁混凝土的施工造成困難，因此須在樁壁混凝土施工中加入混凝土超早強(qiáng)劑、防水劑和密實(shí)劑，提高護(hù)壁混凝土的抗沖刷能力。另外，每節(jié)護(hù)壁混凝土的接槎處采用混凝土堵漏劑，控制接槎處的大量漏水，從而控制井內(nèi)水面的高度，使操作人員在抽泵的配合下能連續(xù)施工。

2.4 制作和安裝鋼筋籠

（1）制作鋼筋籠：鋼筋籠制作采用箍筋成型法，按設(shè)計(jì)圖紙制作加強(qiáng)箍筋后，在加強(qiáng)箍筋內(nèi)將主筋位置作上記號(hào)，依次焊牢，然后再焊（或綁扎）其它箍筋和加強(qiáng)箍筋，采用單面焊接時(shí)搭接長(zhǎng)度大于10 m，采用雙面搭接焊接時(shí)搭接長(zhǎng)度大于5 m。為了控制孔壁與鋼筋籠保護(hù)層厚度，鋼筋籠每隔2 m處于同一截面對(duì)稱設(shè)置四個(gè)鋼筋“耳環(huán)”，耳環(huán)鋼筋直徑為16 cm。

（2）安裝鋼筋籠：為了確定孔內(nèi)無塌方和沉渣，安放前需再檢查孔內(nèi)的情況，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，扶穩(wěn)、緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴(yán)禁墩籠、扭籠。放入后應(yīng)反復(fù)校正設(shè)計(jì)標(biāo)高并用工藝筋固定，防止鋼筋籠下沉或上浮。

2.5 混凝土灌注

為了保證樁體砼的質(zhì)量，混凝土灌注前先排除積水，把井內(nèi)積水抽干。用串筒法灌注砼，串筒末端距孔底高度不宜大于2 m，宜采用插入式振搗器振實(shí)砼，如果滲水量過大，則應(yīng)采用導(dǎo)管法在水下灌注。

水下混凝土必須具有良好的和易性，塌落度18～22 cm，水泥用量不少于360 kg/m3，水下混凝土含砂率為40%～45%，并選用中粗砂，碎石骨料的最大粒徑不大于40 mm。導(dǎo)管埋深不宜少于2 m，每盤砼的拌和時(shí)間不得少于90 s?；炷翝仓氨仨氉鎏涠葯z測(cè)，調(diào)整好流動(dòng)性，使其具有較好的粘聚性，為了方便指導(dǎo)砼配合比的調(diào)整，灌注時(shí)做坍落度損失的觀察，拌和好的砼應(yīng)立即使用，有離析現(xiàn)象的嚴(yán)禁灌入樁孔；混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，由質(zhì)檢員檢驗(yàn)其坍落度，合格后方可開始澆灌。

為了保證樁身混凝土澆筑的密實(shí)性，一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法，其中澆筑速度是關(guān)鍵，必須在最短時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)樁身混凝土澆筑，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，采用高頻插入式振動(dòng)器分層搗振。整個(gè)樁芯混凝土通過連續(xù)澆筑完成，不留施工縫。特別是在有地下壓力水情況時(shí)，為了領(lǐng)先混凝土自身重量壓住水流的滲入，要求集中足夠的混凝土短時(shí)間澆入。對(duì)于深度大于10 m的樁身下線，可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力面使其密實(shí)，這部分混凝土即可不用振搗。

2.6 成樁質(zhì)量檢驗(yàn)

在施工中我們要求做到每根成樁應(yīng)該具有鋼筋加工檢驗(yàn)記錄、混凝土拌和物質(zhì)量記錄、混凝土試塊資料及樁身完整性檢測(cè)資料。檢測(cè)樁的數(shù)量、位置和方法，由設(shè)計(jì)單位會(huì)同建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位和質(zhì)監(jiān)部門按有關(guān)設(shè)計(jì)要求及施工檢驗(yàn)規(guī)范規(guī)定共同確定。所有樁必須經(jīng)質(zhì)檢驗(yàn)收認(rèn)可，才能進(jìn)行樁承臺(tái)等下道工序的施工。

3 人工挖孔樁安全保證措施

施工中要清楚人工挖孔樁的安全至關(guān)重大，嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求配備有效的安全保證措施。注重技術(shù)管理，加強(qiáng)監(jiān)督、檢查與指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，不留后患。人工挖孔樁安全措施包括以下幾個(gè)方面：

（1）開挖前在樁孔周圍統(tǒng)一用架管搭設(shè)龍門架，作為人員及重物上下的支架。

（2）現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時(shí)，孔上必須有人監(jiān)督防護(hù)，井孔周邊作業(yè)人員、監(jiān)護(hù)人員，嚴(yán)禁穿拖鞋、赤腳、酒后上崗作業(yè)。

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作，電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器，嚴(yán)禁一閘多用，照明應(yīng)采用安全礦燈或12 V以下的安全燈。

（4）當(dāng)孔深大于10 m以上時(shí)，應(yīng)向孔下通風(fēng)，加強(qiáng)空氣對(duì)流。必要時(shí)輸送氧氣，防止有毒氣體危害。操作時(shí)上下人員輪換作業(yè)，樁孔上人員密切注意觀察樁孔下人員情況，預(yù)防安全事故發(fā)生。

（5）安全員必須對(duì)孔內(nèi)提升設(shè)備（吊桶、麻繩、滑車或電動(dòng)葫蘆等）經(jīng)常進(jìn)行檢查，不安全的不能使用。

（6）現(xiàn)場(chǎng)降水人員采取24 h值班，隨時(shí)觀測(cè)孔內(nèi)地下水位情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施，以保證樁孔安全，現(xiàn)場(chǎng)抽水不得停頓。

（7）為了避免人誤落孔內(nèi)，在第一節(jié)護(hù)壁上用φl(shuí)6鋼筋做成鋼筋網(wǎng)蓋住孔口。

（8）施工中遇到地下管線應(yīng)停止施工，記錄現(xiàn)場(chǎng)情況報(bào)業(yè)主和設(shè)計(jì)院，對(duì)由于避讓地下管線而移動(dòng)樁位的樁，要重新復(fù)核樁的受力情況，征得設(shè)計(jì)人員同意后方可進(jìn)行施工。

（9）三級(jí)安全教育要到位，對(duì)特種作業(yè)人員進(jìn)行特別培訓(xùn)，要求全部持證上崗。

（10）每天作業(yè)前必須先檢測(cè)或采用放鳥等方法測(cè)試，以預(yù)防有害氣體中毒和孔井內(nèi)缺氧，如不符合要求應(yīng)先通風(fēng)充氧，符合要求方準(zhǔn)作業(yè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

人工挖孔樁以其簡(jiǎn)單、快捷、優(yōu)質(zhì)、低耗的特點(diǎn)，在橋梁樁基施工中發(fā)揮著獨(dú)到的作用。但是在樁基設(shè)計(jì)時(shí)，一定要重視地質(zhì)勘探資料，施工過程中要嚴(yán)格遵循施工程序，加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，做好安全防護(hù)，以保證施工質(zhì)量和安全。

1 丁浩強(qiáng).橋梁樁基施工中人工挖孔樁技術(shù)應(yīng)用探討［J］.科技與生活，2010（23）

2 徐天明.人工挖孔技術(shù)在山區(qū)橋梁樁基施工中的應(yīng)用［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010（17）

3 張衛(wèi)東.人工挖孔樁的施工工藝與安全措施［J］.山西建筑，2007（27）