浅谈大别山区挖孔桩施工环节控制

钱 才，张其云

(安徽交通投资集团金寨高速管理公司)

1 引言

公路路线跨越大别造山带次级的北淮阳构造带，大别造山带是一个多期离合碰撞形成的复杂造山带，变形构造非常复杂。所有的桥位基本位于层峦叠嶂的崇山峻岭之间穿行，地形条件及其复杂，同排桩基的高差可达10多m，不同墩柱之间的高差接近20m。由于地形条件变化剧烈，所以不同的桩基之间的地质条件没有任何可比性。有的桩基挖到底都没有弱风化岩石，也只能按摩擦桩处理。有的桩基一开孔就是弱风化岩石。有的桩基位于山坡上没有地下水，有的桩基开挖的过程中地下水非常的丰富。

2 施工中应控制环节

2.1 人工挖孔施工

开始挖孔前，要平整好场地，清除地表松软土层和一切杂物，布置好控制网，根据监理复核过的桩基位置，采用十字交叉法订立每一孔桩的位置，并在桩位外设置定位龙门桩。

根据设计桩径及护壁厚度在地面上放出开挖线，然后向下挖深1m，浇筑混凝土井圈第一节护壁。井圈应高出地面30cm，且应加厚5 cm以上并适当提高混凝土的标号。第一节护壁最好放入适当的Φ8～Φ12钢筋，防止进行石方爆破时候的冲击力对护壁造成损坏。修筑钢筋混凝土井圈应保证护壁的配筋和混凝土浇筑强度。上下节护壁的搭接长度不得小于5 cm，每节护壁在当日施工完毕后宜养护24 h后拆除;发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防止造成事故。进行第二节井孔土方开挖时，先从井口用垂球吊线找出井孔中心点，并在井孔底部打一短木桩，将桩中心投影到木桩顶上，以此为据进行第二节护壁的土方开挖。在开挖过程中应该密切注意地质状况的变化。

重复上述过程即可完成挖土护壁的工作，直至桩底设计高程。在施工过程中，应该以每一节护壁为验收步骤，合格后方可进行下节的开挖施工。挖至设计标高时，孔底不应有积水，终孔后应清理好护壁上和孔底的渣物，验收合格后方可进行下步混凝土的浇筑。

大别山区的挖孔桩基本上都是嵌岩桩，表层的覆盖土清理完成以后基本上就进入了岩层，首先开挖的是强风化岩石，根据所处位置的不同而呈现出不同的厚度，嵌岩桩的要求是桩基长度不能小于10m。进入弱风化的深度不小于2倍桩基直径。岩石段的开挖基本上都需要进行爆破，爆破在没有地下水的情况，宜选用岩石炸药。爆破根据岩石的坚硬程度，钻孔分2～3层，爆破的雷管使用分段毫秒雷管控制爆破顺序。具体的炸药的使用量，在弱风化岩石中基本上1管药每米，非常坚硬的岩石重要的使用量最多可加大到3管。实际开挖揭露的岩石有的强度可以达到100MPa以上。

2.2 混凝土的浇筑

混凝土的浇筑应在成孔后及时施工。在混凝土浇筑时应使用串通，从桩的一侧下料，人工摊铺并振捣;在有地下水时可用导管进行水下混凝土浇筑。要保证混凝土的均匀性、密实性，因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。

浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇筑混凝土。

2.3 地下水的处理办法

地下水量不大时，可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。水量较大时，当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时开挖、同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭;桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。

2.4 流砂处理方法

(1)流砂情况较轻时。

有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。

(2)流砂情况较严重时。

常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4～6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。

2.5 淤泥质土层处理方法

在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇筑混凝土护壁，这次支挡的木方、板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。

3 人工挖孔桩施工的安全难点

3.1 作业空间窄小

孔底挖孔作业人员始终处在吊物下面作业，孔底空间有限，极易受到物体打击;挖孔作业人员上下桩孔容易失稳发生坠落。

3.2 作业环境复杂

人工挖孔灌注桩直径一般在1.2m以上，深度在10～20m左右。可遇到无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层、黄土层，也会遇到地下水位较高、涌水量大的冲击地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层。挖孔过程中有时会突然出现涌水和涌泥。随着孔深的增加还会出现缺氧或严重缺氧，有时还会遇到致命的有毒有害气体。

3.3 施工机具简单，但种类繁多，易造成伤害

施工提升机具包括：1～2 t卷扬机配三木塔或1 t以上的单轨链条式电动葫芦配提升金属架与轨道，活底吊桶。挖孔工具包括：短柄铁锹、镐、锤、钎、风镐。为满足安全用电要求，还应配有36 V低压变压器。桩孔深度超过5m，或孔内空气含氧量不足时要配鼓风机、输风管，有地下水还应配潜水泵及胶皮软管等。施工企业本身技术队伍质量就不稳定，又层层转包，挖孔桩多是农民工，又未必受到必要的安全技术培训。

3.4 石方开挖需要使用雷管、炸药

挖孔桩进入岩石层的时候单纯使用风镐，开挖速度非常的缓慢。一般需要使用爆破开挖，设计到危险品要格外注意。严格坚持爆破工持证上岗制度，严禁非专业人员使用炸药。做好火工品的发放、回收工作。防止出现火工品以外流失，给社会造成不必要的危险。

做好挖孔桩的井口的覆盖，可以使用直径比较大钢筋的废料加工成钢筋网片，网眼一般可以为10cm。爆破的时候网片周围用比较的石头压住。防止爆破生产的较大的飞石对施工人员和周围的房屋造成破坏。

4 结束语

挖孔桩施工是典型的劳动密集型施工方法，施工作业的条件差、劳动强度高、危险性高。但对于目前我国经济不够发达的经济状况，这种施工方法还将持续很多年。尤其是在地形条件复杂的山区，其特有的大承载力优势得到了许多设计、施工单位的认可，通过对在大别山区采用人工挖孔桩基础的工程实践中，积累了经验，处理了一些特殊的问题，取得了较好的效果。

［1］ 唐泳.简析人工挖孔桩施工技术和安全问题［J］.科技经济市场，2007，(1).

［2］ 张卫庆.复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术［J］.山西交通科技，2006，(2).