高速公路施工中人工挖孔桩技术的应用

何云刚 （襄阳市公路管理处襄城公路段，湖南 襄阳 441021）

人工挖孔桩运用人工的方式将桩控挖出来，并放在钢筋笼中，关注混凝土形成桩的一种施工工艺。人工挖孔桩具有环境污染小、施工质量可靠、施工操作方便和施工设备简单等特点。在高速公路桥梁施工中人工挖孔桩施工技术有着十分广阔的应用前景。

1 工程概况

湖北省谷竹高速公路是国家和我省规划建设的中道交通项目。全场226.454km。这次调研为此项目一阶段土建施工十合同段岗子村1号大桥，位于襄阳市保康县寺坪镇境内，属构造剥蚀侵蚀低山区，山体呈尖棱状，山势陡峻，沟谷深切为“V”型，具有形态对称。桥梁设计均为灌注桩基础，桩径有150cm和180cm两种。

2 施工工艺

2.1 施工准备

人工成孔桩控，井壁支护要立足于这一地区的地下水分布状况和土质特点，将行之有效的施工方案编制出来，计算和设计井壁支护。开挖之前场地将三通一平完成。已经清除干净地下和地上的设备基础、旧建筑物、管线、电缆等障碍物。每一项如通风、动力、照明和安全设施等临时设施已准备充分。必须对设计图纸进行认真研究，价格场地的地下土质和水文地质资料充分了解清楚。把桩基地质条件看清。和人工挖孔桩条件相符通常为：没有丰富地下水、无流沙，地质情况良好，桩长不能超过20m，孔径最小应在1.2m。根据基础平面图，对桩位轴线、定位点进行设置：将灰线撒在桩孔附近。对高程水准点进行测定。完成防线工序后，对预检手续进行办理。根基设计要求将钢筋笼分段制作好。全面开挖前，有选择地先对2个试验桩孔开挖，对水文和土质等相关情况进行分析，以此为依据调整原编施工方案。在地下水位较高的地方，向把地下水位降到桩底以下0.5m左右。人工挖孔操作的安全十分重要，开挖前对施工人员展开详细的安全技术交底；操作前有小检查和试验吊具，使施工安全得到保证。

2.2 桩孔定位

在开挖人工挖孔桩前，应先对施工单位进行安排，让其开展基础底板轴线的测量放样工作，然后运用激光全站仪复核基础平面图以及控制坐标，确定没有误差后即可安排工人开展人工挖孔桩施工。

2.3 成孔施工

当场地平整和要求相符的时候，测量定位符合确定没有问题后，就可以开展人工挖孔桩的施工。第一，将支架架设在桩位上，然后就可以安装各种设备，如照明设备、鼓风机和潜水泵等。在开挖土地的过程中，应第一时间进行抽水作业。每次挖出的土体应第一时间送到事先指定的位置。人工挖孔桩的施工主要借助的是人工作业，配合小型机械进行。挖孔产生的废渣应运用卷扬机将其送到孔外。就土质桩，主要是运用人力开挖的方式。若是遇到石质桩，可以运用爆破开挖的方式[1]。在爆破开挖前，应在孔口处将防护措施做好，并和相关要求相结合，在施工点两端把安全防护做好。完成爆破施工后，应检查相邻既有线，确定安全无误后即可通车。孔内检查确定安全后便可继续人孔挖坑施工。在孔内没有施工的时候，应运用盖板这比空口，这样可以避免人员掉入孔中。若是在有人的区域进行施工，应安排专门的人监控施工，确定机械设备和其他人员的安全。

2.4 护壁

在土质不好的土层中开挖人孔挖孔桩的时候，应根据要求把开挖支护做好。通常情况下可与运用钢筋混凝土或混凝土护壁的方式。具体采用哪一种护壁方式应立足于工程的实际情况展开设计。护壁施工应在开挖分节施工后进行。上下节之间的搭接运用梯形的方式[2]。在接头的地方需要把搭接钢筋布置好，如表1所示为搭接钢筋的设计参数。护壁施工到含水层和以下混凝土护壁的时候，因为地下水的渗漏，并沿着井壁流下，这时会加大护壁施工的难度，所有在开展护壁混凝土施工的时候，要将适量的密实剂、防水剂和超早强剂加入混凝土中，这样可以使混凝土的抗冲刷性能得到有效提高。其次，为了使每一节护壁混凝土接搓处的密实性得到保证，需要运用混凝土堵漏剂，这样可以让漏水量得到有效控制，从而让井内的水面高度得到减少。

搭接钢筋的设计参数 表1

2.5 钢筋笼的制作和安装

2.5.1 制作钢筋笼

主要运用箍筋成型法制作钢筋笼。立足于设计图纸的要求制作加强钢筋，并将主筋的位置标记在加强钢筋上。然后逐一在标记的位置焊接主钢筋，之后再焊机或绑扎其他钢筋，为了使孔壁和钢筋笼保护层的厚度与设计要求相符，可以在钢筋上对长16cm的钢筋耳环进行设置，通常每间隔2m设置4个。

2.5.2 安装钢筋笼

在安装钢筋笼前，应检查孔内情况，确定没有沉渣和塌方的问题存在时，就可以开始安装钢筋笼。在安装钢筋笼的过程中，应和孔位对齐，同时应保证和稳定、顺直、缓慢的要求相符。钢筋笼应防止碰撞到孔壁。当钢筋笼放到指定深度的位置后，就可以复核设计标高，确定没有问题后便可以运用工艺筋进行加固处理，这样可以防止钢筋笼下沉或上浮问题的出现。

2.6 混凝土的灌注施工

为了使混凝土灌注的施工质量得到有效保证，应在灌注施工前，先清除干净孔内的积水。本工程运用串通法开展混凝土的灌注施工。串通的尾端和孔底的高度之间的距离不能超过2m。振捣混凝土应运用插入式振捣器。若是发生渗水量较大的现象，应运用导管法开展混凝土的灌注施工。水下混凝土应符合易性的要求。运用中粗砂，碎石骨料的最大粒径不能超过30mm。如表2所示为水下混凝土的基本技术指标要求。在浇筑混凝土前，应检查混凝土的塌落度，并使黏聚性和流动性的要求得到满足。应第一时间在施工中使用拌和完成的混凝土，不能使用出现离析的混凝土。

水下混凝土的基本技术指标要求 表2

为了使混凝土的密实性得到保证，通常情况下应运用串通下料和分层振捣的方式展开浇筑施工[3]。就一个桩身混凝土的浇筑来说，应尽可能以最快的速度完成。在浇筑混凝土的过程中，应运用高频插入式振捣器进行振捣，并运用分层振捣的方式。整个桩体的混凝土的浇筑不能间断，应连续完成，不能对施工缝予以设置。

3 结语

通过工程实践效果证实，人工桩孔桩具有施工质量可靠、工程造价低、施工速度快、施工操作简单等优点，在桥梁基础中可以广泛应用，本工程为某一高速公路桥梁施工建设项目。该桥梁的上部结构、下部结构、桥台和基础分别为装配式小箱梁、桩柱式墩台、肋板式桥台、摩擦桩。立足于地质的实际情况，经过综合分析考虑，决定运用人工挖孔桩，本文对此工工艺的具体实施过程进行了深入探讨；同时就人工挖孔桩的危险性，将行之有效的安全施工措施提了出来，旨在为同一类型工程提供参考。