浅谈公路桥梁挖孔桩施工技术

顾 岗

(贵州陆通公路工程监理有限责任公司)

1 工程概况

石桥特大桥主桥结构采用双幅(106 +200 +106)m 三跨预应力混凝土连续刚构。(左幅桩号K19 +371.766～K20 +441.644，4 ×40 +3 ×40 +106 +200 +106 +3 ×40 +3 ×40 +3×40 组合T 梁、预应力混凝土刚构，单幅长1069.878 m，右幅桩号K19 +338.077～K20 +485.334，4 ×40 +4 ×40 +106+200 +106 +3 ×40 +3 ×40 +4 ×40 组合T 梁、预应力混凝土刚构，单幅长1147.257 m)，主桥下部2 个主墩采用钢筋混凝土空心薄壁墩，墩身高度分别为116 m(107 m)、75 m(66 m)。箱梁悬臂节段22 对，主墩基础设计为整体式承台群桩基础，一个主墩基础为4 排20 根φ2.2 m 挖孔灌注桩。主桥上部箱梁断面采用单箱单室，箱梁顶宽11.25 m，底宽6.5 m，主墩顶部梁高12.50 m。

挖孔灌注桩施工采用人工挖孔法施工，承台施工采用机械开挖基槽，基坑明排水干施工垫层及承台，薄壁空心墩采用整体钢结构大模板翻模施工，0#块采用托架施工，箱梁采用挂篮悬浇施工，边跨现浇段采用墩顶支架施工。

2 施工准备

(1)人工挖孔，井壁支护要根据该地区的土质特点、地下水分布情况，编制切实可行的施工方案。

(2)开挖前应将场地周边管线、设备基础等处理完毕，同时将照明、安全设施等准备齐全。

(3)按基础平面图，设置桩位轴线、定位点，测定高程水准点。准确的放线是开挖的先决条件和重要保证。

(4)按设计要求制作好钢筋笼。

3 主桥挖孔桩施工

3.1 施工方法

(1)测量放样

根据控制点采用全站仪极坐标法放样，直接测放每个桩位中心点。

(2)土层开挖

开挖前，在孔口上方采用φ48 钢管搭设雨棚支架，支架上覆盖彩条布避雨，保证全天候作业，且下雨时孔口无雨水下流冲洗孔壁，并在孔口周围开挖排水沟，防止积水和雨水流进孔内。

开挖前，对于表层卵石土直接开挖，局部采用风镐配合;对强风化板岩，采用风镐人工开凿。出渣采用卷扬机吊运。

对中风化岩层，风镐开凿较困难时，采用孔内爆破的施工方法。爆破施工采用毫秒微差控制爆破，利用高精度毫秒雷管对待爆桩位实施一次点火、多次引爆(前后时间差50～100 ms、误差±5 ms)，在同一网路中按一定顺序起爆。爆破时，布眼方式采用“环形梅花布孔法”，由中心至周边布置成掏槽眼、辅助眼、周边眼，按先掏槽、后辅助、再周边的顺序起爆，从而实现微差控制爆破。爆破过程中，为保证孔壁稳定不塌及施工人员的安全，每爆深0.7～1.0 m 即沿桩周做成厚度上20 cm、下10 cm 的倒圆筒形混凝土护壁(上、下段护壁需相互连接)。为保证桩底基岩的完整性，终孔前留50 cm 深，人工凿进，并清净孔底石渣。

(3)锁口井圈施工

锁口井圈是挖孔桩施工的第一节段，井圈顶高出地面线0.3 m，保证雨水和杂物不滚落孔中，圈顶通过测量准确测设四个控制点以铁钉做标记，通过这四个控制点校核孔中心位置和垂直度。

(4)护壁混凝土施工

护壁混凝土是保证孔壁不易坍落和减少渗水及保证挖孔安全施工最有效的措施之一，采用钢筋混凝土护壁。

①钢筋布置及安装

沿孔壁圆周等间距布置12 根φ12 圆钢作主筋，沿孔壁上下每50 cm 等间距布置一根φ8 圆钢作箍筋。

②模板设计和支立

为保证护壁混凝土能顺利浇筑，模板加工成六个上小下大的圆台形，圆台形模板上口圆直径为D，下口圆直径为D+20 cm，高度为1.0 m。模板用δ=2 cm 的松木板加工而成，内衬δ=2 mm 厚的白铁皮，四周用5 cm 厚的环向木楞加固，为方便拆模，六个圆台模一块较其它几块小，接缝处用δ=2 cm的松木板嵌缝同时用木栓钉紧连接，内部用5 ×10 cm 木楞支撑。模板支立通过卷扬机将模板放到孔中进行支立;模板的校核，通过锁口圈上预先设置的四个测量控制点用锤球来完成。

③护壁混凝土的浇筑

护壁混凝土厚一般为15 cm，混凝土设计强度为C30混凝土，坍落度控制在8～12 cm 之间，考虑到每次浇筑混凝土方量较小，在浇筑混凝土时，将护壁模板顶部用3 mm 厚铁板铺平，再用串筒将混凝土下滑至铁板上，人工铲入模板内，当开挖深度大于2 m 时，采用串筒输送混凝土，并用振捣棒密实。

(5)排水及防护措施

挖孔桩挖进过程中排水采用开挖集水坑用潜水泵抽水的措施。根据地质资料本区地下水量较为缺乏，但潜水泵备用。

(6)验孔

当第一节护壁拆模后，应进行验孔，检验中心坐标位置是否在规范允许范围，并且每开挖3 m 深度用检孔器检验一次，直到开挖至孔底达到设计要求深度为止。以便确定孔底岩层的承载力是否满足，嵌岩深度、以及孔径大小、孔的偏斜率和孔底标高是否符合要求。

验孔合格后，可以进行桩身钢筋骨架吊装及桩身混凝土浇筑。

(7)钢筋笼制作、运输及安装

①制作场地及工艺设备

钢筋笼在钢筋加工厂制作，然后运送至现场，利用定型支架成型，定型支架可采用δ=10 mm 钢板制作。

②钢筋笼分节制作

由于桩长平均为25 m、35 m，采用分节制作，每节钢筋笼的长度根据供料钢筋的长度现场确定。

③钢筋笼安放

利用25 t 吊车分节吊装，下节钢筋笼下沉到孔口时，临时用支架卡住，再吊起上节钢筋笼就位与下节拼接;拼接时应注意钢筋笼轴线保持一致，并保证套筒接头质量;拼接完成后吊车吊起第二节钢筋笼并取出支架继续下放;依此法吊放与拼节第三节钢筋笼直到准确到位。为增加钢筋笼的刚度，应在钢筋笼主筋上每隔2～2.5 m 设加强筋一道(吊起下沉时拆除);在钢筋笼上端，应根据钢筋骨架长度、直径，均匀设置吊环或采用固定吊杆。为防止浇筑混凝土时钢筋笼上浮，可在钢筋笼上口加焊撑筋，将钢筋笼固定在护壁上。

(8)桩身混凝土施工

混凝土由搅拌站集中搅拌，混凝土罐车运输至现场，泵送法浇筑。根据现场调查本挖孔桩区内无地下水，涌水量几乎没有，所以直接采用泵送法浇筑，考虑到混凝土下落高度较大，采用串筒下料，每节长0.6 m 卷成圆台型，上口直径30 cm，下口直径25 cm，两节之间焊吊耳，用U 型卡环连接。初浇混凝土时，串筒底口离桩底1.0 m 左右，随着混凝土面的升高，分节拆卸串筒。

混凝土分层浇筑，采用插入式振捣棒振捣密实。

3.2 挖孔桩成孔质量标准

挖孔桩成孔质量标准见表1。

表1 挖孔桩成孔质量标准表

3.3 挖孔施工注意事项

严格控制药量，以松动为主;有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮，如有瞎炮要按安全规程处理;炮眼附近的支撑加固或设防护措施，以免支撑炸坏引起塌孔;孔内爆破δ=2 cm，δ=2 cm 后须迅速排烟。高压风管或电动鼓风机吹风。

4 安全注意措施

挖孔工人必须配备安全帽、安全绳，必要时搭设掩体。取出土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，经常检查。井口用围圈予以围护，挖孔时，孔口罩盖。井孔设安全可靠的安全梯，以便施工人员上下。

5 质量控制与检测

根据设计要求，挖孔桩施工完毕，按设计和规范要求，做挖孔灌注桩无破损检验。即每根桩均要埋设4φ57 mm 声测管，以便用超声波检测法检查桩的混凝土质量，声测管的规格应与检测单位商定。

6 总 结

通过对该桥梁工程孔桩基础施工进行分析，认为工程实践表明，在施工过程中只有严格按照施工设计规范进行，采取科学合理的施工工艺才能确保工程质量，同时也能为广大施工一线人员提供一定的参考。

［1］孙丙伦，曲红专等.大直径超深人工挖孔扩底灌注桩施工技术［J］.施工技术，2007:36.

［2］舒丽红.桩底压浆工艺在杭州湾跨海大桥挖孔灌注桩中的应用［J］.石家庄铁道学院学报，2005，(18).

［3］叶俊能.大直径超长挖孔灌注桩基础施工技术［J］.湖南工业大学学报，2008，22(2)