人工挖孔桩在富屯溪大桥中的应用

许 坚

(中国水电十五工程局三公司，陕西 咸阳712000)

人工挖孔桩在富屯溪大桥中的应用

许 坚

(中国水电十五工程局三公司，陕西 咸阳712000)

采用人工挖孔灌注桩做基础，具有机具设备简单、施工操作方便、占用施工场地小、对周围建筑物影响小、施工质量可靠、可全面展开施工、缩短工期、造价低等优点。因此得到广泛应用。根据实践经验结合理论浅析人工挖孔灌注桩施工方法、质量安全措施护等内容。

挖孔灌注桩;施工方法;质量安全控制

富屯溪大桥全长469 m，桥址区属于河谷冲洪积地貌，两侧桥台表层多分布第四系坡积粘性土层，覆盖层较薄，河谷地带表层分布有第四系冲洪积成因的粘性土、砂、砂卵石层;桥区地层岩性主要为侏罗系下统梨山组砂岩、粉砂岩(J11)，邵武侧桥台为侏罗系中统漳平组砂岩。富屯溪大桥共有桩基50根，根据地质情况以及施工现场的实际情况来判断，其中具备挖孔作业条件的有34根，设计桩长15～29 m，设计桩径1.1～2.2 m桩基为柱承桩和嵌岩桩。

1 挖孔灌注桩施工方法

1.1 场地平整

当场地为旱地时，清除地表杂物，换除软土，整平并用压路机碾压密实;当场地为陡坡时，用枕木搭设工作平台。井口围护比地面高30 cm，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。

1.2 测量放样

在孔周围确立十字线四点并设置护桩，确保孔口平面位置与设计桩位偏差不大于5 cm。

1.3 挖孔

桩孔开挖采用分节挖土法，人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘，铁锹铲土装入活底吊桶，简易电动提升架提升，见图1。至地面后用手推车运至孔口周围2 m以外临时堆放，最后用装载机装车，自卸汽车运至规划的永久弃土场。分节开挖与护壁，每节开挖深度为1 m。挖土次序为先中间后周边。

图1 简易电动提升架提升示意图

安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔轴线位置一致，用于挖土时粗略控制中心线。在每节护壁上设十字控制点，吊线锤做中心线，用水平尺杆确定桩径。

当孔内岩石须爆破作业时，采用浅眼微药量爆破法，炮眼深度在硬岩层不超过0.4 m，软岩层不超过0.8 m。严格控制炸药用量，装药量不超过炮眼深度的三分之一。并在炮眼附近加强支护，防止震塌孔壁。孔内爆破必须采用电引起爆。当桩底进入斜岩层时，把桩底岩石凿成水平或台阶状。

1.4 孔内施工排水与通风

当孔内出现地下水时，及时抽排，可在孔内中部挖一深度为30～50 cm的集水坑，进行超前排水。地面做好沉淀池及排水沟、集水井等排水设施。当孔内的二氧化碳含量超过3‰时，采用机械通风。

1.5 护壁施工

根据地质情况，采用外齿式混凝土护壁，砂土层护壁时加ф6 mm钢筋，其间距为200 mm。护壁混凝土厚度15 cm，上下护壁间搭接5 cm，用C15混凝土浇注，护壁砼结构见图2。

图2 挖孔桩护壁示意图

护壁砼模板由标准组合钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用。模板用“U”型卡连接，上下用两个半圆组成钢圈，顶紧模板，不另设支撑。护壁砼圈中心线应与桩轴线重合，其与桩轴心偏差小于20 mm。人工掘进1m深后，支立第一节孔圈护壁模板，现浇护壁砼。安装护壁模板时，必须用四个桩心控制点来校正模板位置，并设专人严格校核中心位置及孔壁厚度。第一节砼护壁高出现场地面20 cm。第一节护壁完成后，重新定位孔中心，挖土、支模、现浇护壁砼。如此循环，一直挖至基底设计标高。

1.6 终孔检验

挖孔时应随进度做好地质记录，核对地质资料是否相符，以供监理确定终孔标高。对有渗水的孔桩还应测定渗水量的大小，相应确定砼浇筑方案。

1.7 钢筋笼制作、吊放

钢筋笼在钢木加工厂分段进行加工制作，单节最大长度9 m，用吊车配合安装。钢筋笼在运输、起吊和安装过程中轻搬、轻运，保证骨架的整体性，防止变形。起吊点设在加强箍筋部位，吊直扶稳，对准桩孔缓慢下沉，避免碰撞孔壁，吊装就位偏差不大于5 cm。

1.8 桩身混凝土制备、灌注

成孔后，立即灌筑桩身混凝土，混凝土坍落度控制在7～9 cm。混凝土采取连续分层灌注、分层振捣的方法，每层灌注高度不得超过1.5 m，每层振捣厚度不得超过0.5 m。在距孔口6 m以下，人工井下振捣较困难，采用在混凝土中掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，使混凝土坍落度增至15～18 cm，利用混凝土下落时的冲击力使砼自身密实。在距孔口6 m以内时，砼分层灌注，使用插入式振动器分层振捣密实，直至桩顶。砼在拌和站集中拌和，砼罐车运输，用减速串筒灌注，串筒底部与孔内底部或砼面高度不得大于2 m，防止砼离析现象发生。在砼初凝前抹压平整，表面如有浮浆层要凿除以保证与上部墩柱连接良好。承台连接良好。

2 质量、安全保证措施

2.1 质量保证措施

1)桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。

2)挖孔达到设计深度后，应及时进行孔底处理，必须做到无松渣、淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求。

3)严格按照设计图纸进行施工，孔中心平面位置用全站仪对每桩进行检查，使其偏差不大于5 cm，孔的倾斜度采用垂线法对每桩进行检查，使其小于桩长的0.5%，且不大于200 mm，孔径采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100 mm的钢筋检孔器对每桩进行测量，使其不小于设计值，对每桩的孔深用测绳量测，使其不小于设计值。

2.2 安全保证措施

1)在开挖前，孔周围要用护栏隔离好，施工时孔口边缘不能摆放尖锐的施工用具，孔口处根据现场条件要安放安全网，防止物体落入孔底，如不施工时，护栏要封闭，要将孔口用盖板盖好挖出的土方必须及时运走，井孔口周边1m范围内，禁止堆放土石方，且堆土高度不应大于0.8 m。

2)现场施工人员必须戴安全帽，穿绝缘胶鞋，孔内有人时，孔上必须有人监督防护，井孔周边作业人员、监护人员，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。井底照明须用低压电源，防水带罩的安全灯具或安全矿灯。

3)孔深挖至超过挖孔人身高时，在桩孔口或孔内装设靠周壁略低的半圆防护板(网)，并随着孔深增加而往作业面下引，吊渣桶上下时，孔下作业人员应避于护板(网)下。

4)井孔内必须设置应急时使用的安全绳和软爬梯。井内人员必须乘专用吊笼上下，不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。井孔内外设置对讲机或低压电铃，便于上下联系，确保通讯畅通。

5)根据土质情况，一般情况每开挖一次护壁一次，遇地下水丰富或易塌地层(如砂层、软土层宜0.3～0.5 m护壁，严禁只挖不护壁。)

6)当孔深大于10 m以上时，应向孔下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注意观察桩孔下人员情况，预防安全事故发生。

7)在排水时，孔底不能有操作人员，如孔底渗水量过大，要停止施工，及时采用井点降水，如碰到流沙等不良地质情况要另行处理，如遇上恶劣天气，要停止施工。

8)垂直起重设备必须经常性检修维护，保证机件能够运转正常，操作灵活，按钮开关、减速器、钢丝绳、绳卡、吊钩、吊桶、吊笼等不得带病作业。

9)成孔开挖遇到岩石需要打眼放炮时，严格审批爆破方案，控制用药量，爆破后首先通风排烟15 min，经检查无有害气体后方可允许工人下井作业。

3 结语

挖孔桩可按施工进度要求分组同时作业，节省工期;相同条件下钻孔灌注桩比挖孔灌注桩的造价每米贵3倍左右，用挖孔桩节省造价。挖孔桩因作业时无振动、噪声小，适用于在狭窄施工场地。但是挖孔桩桩内空间狭小，劳动条件差，稍一疏忽，容易发生人身伤亡事故，应引起高度重视。

U443.15+9

B

1004－1184(2012)04－0150－02

2012－05－25

许坚(1973－)，男，陕西武功人，工程师，主要从事水利施工项目管理工作。