兰新高速铁路甘青段茅庵河大桥人工挖孔桩施工方法

谭春腾 何奎元 王学彦

摘 要： 兰新高速铁路甘青段西店村特大桥和茅庵河大桥相加全长20多公里，其中有几百米的路基和一座350m左右现浇桥。本桥从设计角度来说下部结构具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，耗用材料少，施工简便等特点，其适用于各种粘性土，砂性土，也适用于碎卵石类土和岩层，非常符合西北桥梁建设的施工特点。本文也将从环保、文明的角度对本桥的环保施工、文明施工、安全施工进行阐述。

关键词： 高速铁路；挖孔桩；施工方法

1人工挖孔桩施工工艺及流程

2 施工方法

① 平整场地，测量定位

根据工程地质和水文地质条件，选择200号混凝土护壁，平整场地后，清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软土层并夯实，施测墩台十字线，定立桩孔位置，设置护桩并经常检查校核，孔口四周挖排水沟，作好排水系统，及时排除地表水，搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置好出碴道路，合理堆放材料和机具，不致增加孔壁压力。

② 設置井口防护

井口周围用混凝土制成围圈予以围护，其高度应高出地面20-30厘米，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。

③ 挖掘

按三班制连续组织作业，木绞车提升，两人一组，一人井下，一人在井口提升。挖掘顺序视土层性质及桩孔布置而定。土层紧密、地下水不大者，一个基础的所有桩孔可同时开挖，便于缩短工期，但渗水量大的一孔应超前开挖、集中抽水，以降低其他孔水位。土层松软、地下水较大者，宜对角开挖，避免孔间间隔层太薄造成坍塌。由于桩孔为梅花型布置，则先开挖中心孔，待混凝土灌注后再对角开挖其他孔。挖孔过程中，须经常检查桩孔尺寸和平面位置，孔的中线误差不挖孔时由于有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸流造成坍孔。渗水应及时抽走排除。桩孔挖掘及支撑护壁两个工序，必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。孔深超过10米后，应经常检查孔内的二氧化碳浓度，如超过0.3，应增设通风设备。挖孔工作暂停时，孔口必须加盖。

④ 护壁

护壁采用200号素混凝土，就地浇筑。

⑤ 排水

除在地表墩台周围挖截水沟外，还应对从孔内排出的水妥善引流远离桩孔。孔内渗水量不大时，可用铁皮桶盛水，人工提升排走，渗水量大时，可用小水泵排走。灌注混凝土时，若数孔桩均只有少量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。若多孔渗水量均大，影响灌注质量时，应于一孔集中抽水，降低其他各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。

⑥ 孔内爆破

为确保施工安全，孔内爆破应注意：

a.导火线起爆须有工人迅速离孔的设备；导火线应作燃烧速度试验，据以决定导火线所需长度。孔深超过10米时采用电引起爆。

b.必须打眼放炮，严禁裸露药包，，对于软岩石炮眼深度不超过0.8米，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5米。炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

c.严格控制药量，以松动为主。一般中间炮眼装硝胺炸药1/2节，边眼装药1/3～1/4节。

d.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。

e.炮眼附近的支撑应加固，以免支撑炸坏引起坍孔。

f.孔内放炮后须迅速排烟。可采用电动鼓风机放入孔底吹风等措施。孔内爆破应保证相邻孔桩混凝土不受破坏。

⑦ 终孔检查处理

挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。必须做到平整，无松碴、污泥及沉碴等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。开挖过程中应经常检查了解地质情况，如与设计资料不符，应提出变更设计。

⑧ 钢筋骨架的制作与安装

根据施工条件及起重设备，挖孔灌注桩钢筋骨架可在孔外预扎后吊入孔内，也可在孔内绑扎，要严格控制同一截面的接头数量和焊接质量。

⑨ 灌注混凝土

严格控制混凝土的塌落度，由于孔内设置钢筋骨架，宜为7～9厘米。自由高度超过2米时，应设导管，导管应对准中心。开始灌注时，孔底应无积水，孔内混凝土尽可能一次灌注完毕。

桩基施工过程中要严格执行《客运专线铁路桥涵施工质量验收暂行标准》（铁建设【2005】160号）、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设【2005】160号）和建设单位的有关规定。

3施工方法

① 挖机采用挖掘机开挖，人工配合一次挖到位，在有地下水部位，用集水井法将水排出。人工凿除桩头，进行桩基检测。承台底铺10cm碎石，用水泥砂浆抹面，立模绑扎钢筋。

② 灌筑承台砼。所有承台砼均采用同拌合站拌合，砼运输车运送，泵送货溜槽入模，插入式振捣器振捣。砼灌完安插接茬钢筋或墩身主筋。

4 施工质量保证措施

① 基坑开挖前做好测量放样工作，确定基坑中心线、高程等，并进行认真复核，确保准确无误。

② 按照地址水文情况，结合现场，确定好开挖坡度、支护措施、开挖范围及防水排水措施。

③ 钢筋集中于钢筋加工厂内加工，严格按规定实施焊接、弯曲等工艺，现场安装应按设计位置、数量、规格执行。

④ 混凝土采用搅拌站拌制，严格控制施工配合比，泵送或溜槽入模，保证混凝土的质量。

⑤ 根据现场混凝土搅拌、运输能力条件确定采取连续一次性整体性浇筑。

⑥ 混凝土浇灌完毕后，安排专人进行混凝土的养护工作。

⑦ 同条件养护事件于现场制作，现场采取同于承台养护方式养护7d后转入标准养护室养护56d。

⑧ 及时进行承台基坑回填，夯实紧密。

参考文献

[1] 熊厚金等.岩土工程化学[M].北京：科学出版社，2001.

[2] 李相然等.地下与基础工程防渗加固技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[3] 杜嘉鸿等.国外化学注浆教程[M].北京：中国水利水电出版社，1987.