桥梁桩基人工挖孔桩施工技术探述

周荷东

摘 要：桥梁桩基是桥梁整体结构中最为重要的一个组成部分，其稳定性直接影响到桥梁工程的整体质量。在施工过程中，施工技术、施工条件以及施工环境等因素都会对桥梁桩基的稳定性产生影响，因此桥梁建设工程需要严格把控桥梁桩基的施工质量。而人工挖孔桩这种施工技术可以通过人工方式开挖孔桩、放入钢筋、灌注混凝土，与机械施工相比人工挖孔桩具有施工迅速、操作简单、造价成本低、容易把控施工质量的优点，使用这种技术进行桥梁桩基施工可以减少诸多因素给施工质量带来的影响。本文尝试探究人工挖孔桩技术在桥梁桩基施工中的应用，并观察施工过程中容易出现的问题，总结相应的预防措施。

关键词：人工挖孔桩；桥梁桩基；施工技术；问题；措施

中图分类号：U445.551 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0096-02

近些年来，我国在经济和科技上出现了飞跃式的发展，交通运输事业更是蓬勃发展，公路桥梁在建设上更加趋向智能化、先进化，对工程建设的效率与安全提出了更高的要求。传统的机械式施工虽然可以缩短施工周期、提高施工效率，但是在细致度上却无法与人工方式相媲美。事实上，桥梁建设工作若是想要获得理想的施工结果，应该在机械施工的基础上在某一些环节中适当选择人工方式进行施工。如桩基施工，这一环节施工质量的好坏直接与工程整体质量挂钩，为了确保工程质量与后续的使用安全，应该采用人工方式来挖孔桩，这样不仅可以有效控制施工成本高低与施工周期长短，还能降低施工操作难度与复杂度、提高桥梁的承载能力。

1 概述

1.1 定义

人工挖孔桩是指通过人工方式在地基上挖出竖井，在桩孔中置入钢筋笼并以混凝土灌注而成的桩，在桩顶部灌注有墩柱混凝土或承台混凝土，形成成桩基础。相较于其他的现代化施工技术，人工挖孔桩技术具有较长的发展历史，但是这种施工技术并没有被埋没在时间的长河中，而是一直在不断地发展。这种技术需要使用简单的设备与技术，在操作上非常便捷和简单；由于没有动用大型机械，所以占用场地较小；其不会排除大量的泥浆，对周边的建筑物乃至环境都不会产生较大的影响；在众多施工人员的参与下，可以有效控制施工质量，所以使用人工挖孔桩技术的桥梁建设工程可以在较短的工期内全面施工，不仅造价低，质量也非常可靠。

1.2 适用范围

（1）土质。人工挖孔桩技术适用于低于地下水位的粘性土或粉土层、风化岩层、密实度在中等以上的砂土层以及填土层。而流塑性较强的淤泥层、粉细砂层、粉细砂与淤泥夹层以及存在流砂的土层都不宜使用这种施工技术。原因在于前几种土层在稳定性上要比后几种土层更加稳定，发生形变的几率相对较低，人工挖孔桩时安全性更高，后续稳定性更加可靠。

（2）持力层。持力层具有怎样的力学强度，直接关系到桩基安全性的高低，因此如何选择持力层变得极为重要。一般而言，中等风化或微风化且无软弱持力层的岩层、砾石黏土、低透水性的中密度碎石黏土以及地基承载力在200千帕以上的残积粘性土。

2 人工挖孔桩的具体工艺流程

2.1 施工准备

施工准备是工程后续施工的重要基础，施工单位应该做好如下工作：首先，要根据工程实际状况编制详细的施工方案，以便在后续的施工中做到有理有序；其次，要提前为竖井的井壁设计好支护措施，以便在后续的施工中防止出现坍塌事故；此外，还需要做好施工前的现场清理工作，确保施工现场的“三通一平”（即电通、水通、路通、场地平整），若是场地内有旧建筑物，应及时推倒并予以清除，若是场地内管线或者电缆，则要向相关部门进行申报，根据有关部门给出的指示来清除管线电缆或改变其布局走向，规避开施工范围；当然，施工前还需要确保施工人员、设计人员以及其他相关人员对设计图纸有着深入的理解，以便及时针对施工场地中发生的意外情况进行适当的处理；最后，还需要为桩基平面图测量与放样，在桩孔四周散布灰线，以便明确桩位的轴线、定位点。

2.2 成孔施工

在人工开挖桩孔前，应先为基层底板进行轴线测放，随后还要使用激光全站仪来复核测放结果的准确性，直至合格后才能施工，进而为抗浮桩进行桩位的测放。一般而言，施工的流程应该为：为场地进行平整才护理→进行关键参数的测量放样→为竖井及其他区域安装支架、准备好施工所用的仪器和工具→开始挖掘→清理挖出的土石。当然，这一施工流程中可以适当使用消协机械进行辅助施工，如将开挖出来的弃渣使用卷扬机运出孔外。此外，需要注意的是，无人对孔口施工時应使用盖板密封好孔口，以便无关人员失足落入孔口造成伤亡。

2.3 护壁施工

若是施工的土层具有较差的土质，应在开挖前做好支护工作，如使用混凝土、钢筋混凝土制作护壁。在进行护壁施工时，应紧跟开挖节奏进行分解施工，并且上节与下节之间应该进行梯形搭接，于接头处使用钢筋搭接，如此可以加强护壁的稳定性。表1即使护壁连接处所用钢筋的常见规格。若是护壁施工到含水层，则应向混凝土中填加防水剂、超早强剂与密实剂，这样即使有地下水对混凝土进行冲刷，护壁也可以保持其可靠的性能不变。此外，对于每节护壁之间的混凝土接搓处，可以适量填加堵漏剂，如此可以增加局部密实性，避免漏水量过大而使孔内水面高度超限。

2.4 制作、安装钢筋笼

施工人员应按照设计图纸制作钢筋笼，并在箍筋内标记好主筋的位置，随后基于施工需要为主筋进行焊接，以确保其牢固可靠，之后在将其与其他箍筋焊接在一起，便可以形成钢筋笼。焊接可分为单面焊接与双面焊接，然而无论是哪一种焊接，搭接长度都是需要被严格控制的，一旦搭接长度不足10米（单面焊接）/5米（双面焊接），将无法兼顾钢筋笼的高效性与稳定性。在安装钢筋笼之前还需要检查孔内状况，以免桩孔塌方或内部沉渣过多，影响后续施工。在安放钢筋笼时需要兼顾高度的稳定性和顺直性，以免撞击孔壁给护壁造成损伤。此外，在安放完钢筋笼之后，应校核其设计标高，若无问题才能固定钢筋笼，以免钢筋笼上浮或下沉，影响孔桩的稳定性。

2.5 混凝土灌注

孔内若有积水将会影响到混凝土的灌注效果，因此进行混凝土灌注前应先将孔内的积水全部清除干净。一般情况下，混凝土灌注施工会使用“串通法”，在使用这一方法时需要按照施工设计严格控制串通末端与孔底之间的高度，并且在振捣混凝土时需要使用插入式的振捣器。若是渗水量较大，则应采用导管法来灌注混凝土。为了提高水下混凝土的和易性，应该使用中粗砂作为集料，且碎石骨料需要基于施工要求严格控制其最大粒径，不得小于40mm。对于混凝土塌落度，也要提前做好检查，确保其具有充足的流动性能与黏聚性能。一般而言，若是塌落度范围在18～22cm之间，则混凝土的使用量不得少于360kg/m3，且含砂率应在40%到50%之间，导管至少埋设2米深度，混凝土拌合时间不得少于90秒。若是混凝土密实性不够，则可以串通下料并对混凝土进行分层振捣，如此可以浇筑出符合施工要求的混凝土。为了提高振捣质量，应为同一个桩身的混凝土给予高频迅速振捣，使用插入式振捣器来分层振捣。

2.6 施工完成后的检测

在挖孔至设计强度之后，需要按照相关设计规范对桩身完整性进行检测，同时单桩承载力也要纳入到检测范围之内。目前，可用于检测上述参数的方法主要有：荷载试验、动测法以及钻孔抽芯法，具体操作及判定标准可参考最新版本的《建筑桩基检测技术规范》。

3 实例

某桥梁建设工程需人工挖孔桩500根，涉及施工人员数量为2000人，护壁与桩身均需达到C30强度的混凝土等级，桩长为30～50m，项目所在为溶洞性地质特点，施工方使用先进设备扫描孔内，发现距离孔底1/4高度有20多个孔洞，施工人员清除孔洞内的粘土，按照上述工艺流程进行施工，期间以混凝土灌注孔洞，将其抹平，随后以钢筋笼进行支持，放入桩基，给予相应检测，最终确认施工质量良好。

4 结语

桥梁桩基施工重在质量控制，施工人工挖孔桩技术可以确保施工质量可靠，本文结合实例对此施工技术的适用范围、工艺进行了分析，以供参考。

参考文献

[1]陈浩.桥梁基础人工挖孔桩施工技术与质量控制[J].黑龙江交通科技，2016（05）.

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