人工挖孔桩在桥梁桩基施工中的应用

程 钾

(山西省晋中路桥建设集团有限公司第一分公司,山西 晋中 030600)

1 人工挖孔桩施工特点

1)人工挖孔桩施工工艺简单，只需要使用简单的施工设备，包括简单模板和绞车等，不需要使用大型设备，施工投入资金少，成本低，可节约大约1/4的施工成本。2)施工速度快。人工挖孔桩可以多个桩孔平行施工，成孔速度快，尤其是在岩石地层的桩基础施工中，优势明显。3)成孔质量好。采用人工挖孔桩，桩底清理干净，没有沉淀类杂质，不容易产生断桩，成孔质量好。另外，容易扩大桩尖，可以保证桩底嵌入岩石的深度，承载力高。4)人工挖孔桩所使用的混凝土坍落度低，节省水泥，且可避免水下混凝土施工中的很多质量问题。5)为了保证施工安全和施工质量，人工挖孔桩主要适用于持力层浅，地下水位较低的地段。6)相比钻孔灌注桩施工，人工挖孔桩施工噪声低，振动小，对环境无污染。

2 人工挖孔桩的施工准备工作

1)人工挖孔桩正式施工前，首先对设计图纸进行阅读，熟悉施工现场的工程地质和水文地质条件。结合施工现场的实际情况，制定施工方案，选择施工人员和施工设备，并做好现场施工组织设计。根据岩层地质情况，确定施工方法，并对可能出现的问题进行预防。2)根据设计图纸中对人工挖孔桩桩基的尺寸，确定施工方案。根据设计图纸中规定的容许承载力，对桩基的沉降进行提前验算。3)清理施工现场，将危石浮土等异物清理干净，对裂缝或者坍塌部位进行处理。对于陡坡上的桩基，必须确保土体稳定，如稳定性差应将不稳定土体挖除。4)测量放样，确定桩孔的位置，根据原地面标高计算人工挖孔桩开挖深度，并做好桩孔周边的临时排水，将地表水排出到施工现场以外。5)平整场地，将施工设备运输到施工现场，安装提升设备。结合施工现场地形布置出渣通道，做好原材料堆放，机具安放工作。桩孔周边做好安全防护，防止在施工过程中人畜掉落，产生安全事故。6)根据施工需要布置施工机具。将发电机、空压机、搅拌机按照施工现场的实际情况进行布置，不得影响正常施工。施工设备的数量和型号应能够满足施工现场的需要，保证正常施工。7)若施工中发现局部地下水位较高，应对其进行降水处理，将地下水位降到桩底以下，低于桩底标高0.5 m左右。

3 人工挖孔桩施工技术要点

3.1 桩孔定位

桩孔开挖之前，施工技术人员进行测量放样，进行桩孔定位。施工中首先使用全站仪对控制点坐标进行复核，复核无误后测量放样确定桩孔位置，桩孔位置确定后即可进行开挖。

人工挖孔桩开挖施工过程中，主要借助人力进行开挖，并选用小型机具配合作业，使用卷扬机将桩孔内的弃渣排出。土质桩孔主要通过锹镐等机具进行开挖，石质桩孔开挖可借助风镐，如果石质坚硬，需要打孔装药放炮施工。在对桩孔进行爆破施工时，必须对桩孔孔口位置进行防护，以防止飞石伤人。人工挖孔桩施工中，应在孔口设置盖板，防止人畜掉落产生安全事故。

3.2 护壁施工

如果桩孔内土石稳定性较差时，应在开挖过程中做好防护。人工挖孔桩桩孔侧壁的开挖一般采用钢筋混凝土护壁结构进行支护，设计参数应结合工程地质条件进行计算确定。施工中开挖一段，即进行护壁施工，上下节之间应采用梯形搭接。护壁接头处应设置连接钢筋，保证搭接良好。当人工挖孔桩开挖至含水层时，护壁施工困难，可在护壁混凝土内掺入适量的防水剂或密实剂，以提高护壁混凝土的稳定性，提高其抗水能力。另外，为了防止护壁连接处漏水，采用防水混凝土进行封堵。

3.3 钢筋笼的制作与安装

1)钢筋笼制作。钢筋笼制作应严格按照图纸要求进行主筋、箍筋等钢筋的加工，并对其加工尺寸进行检验。钢筋笼制作过程中首先确定主筋位置，然后按照顺序对主筋和箍筋进行焊接和绑扎。钢筋笼制作过程中严格控制主筋间距、箍筋间距、焊接质量、搭接长度等，保证施工质量。钢筋笼加工完成后按照要求进行检验，合格后方可进行安装。2)钢筋笼安装。钢筋笼安装施工前对桩孔内进行再次检查，查看有无塌方或沉渣现象。钢筋笼安装应准确定位、缓慢下放、尽量防止钢筋笼与孔壁碰撞。如果安装过程中钢筋笼放不下去，应将钢筋笼重新提起，再缓慢下落，不得强行下放，否则会造成孔壁损坏。钢筋笼安装完成后对钢筋笼进行校正，确保其标高准确，然后使用定位钢筋将钢筋笼固定，防止在混凝土浇筑过程中出现下沉或上浮。

3.4 混凝土灌注

混凝土浇筑前，首先将桩孔内的积水抽干，以保证混凝土浇筑质量。为了降低混凝土浇筑高度，混凝土浇筑施工中应使用串筒。在桩孔内布置串筒，串筒喷浆口与桩孔底部高差不得大于2 m。混凝土灌注施工前对混凝土坍落度进行检测，控制在18 cm～22 cm。如果孔内渗水，应对孔内进行注浆处理，并使用导管法进行桩内混凝土浇筑。在混凝土灌注过程中，应该对水泥混凝土坍落度的变化情况进行统计，以便于及时调整混凝土配合比。为了保证混凝土密实度，通过串筒浇筑的混凝土必须分层进行振捣。混凝土施工过程中要保证灌注速度，不得出现长时间间断，防止断桩。

4 施工中质量控制措施

4.1 成孔质量控制

1)严格控制桩孔定位精度，借助设计单位提供的控制点进行测量放样，确保桩孔中心坐标准确。2)严格控制桩孔斜率差、孔径、垂直度等参数，并及时清理孔底的残渣。3)当桩孔开挖至一定深度时，需要借助照明工具和鼓风机配合施工，为孔内提供照明和换气，保证施工人员的安全。4)在相邻两个桩孔进行开挖时，需要注意保证孔壁土体的稳定性，防止出现穿孔事故。5)为了保证孔壁的稳定，防止塌孔，施工中采用钢筋混凝土护壁，保证桩孔侧壁的安全性和稳定性。

4.2 成桩质量控制

1)对桩孔进行彻底清理，清除孔内的残渣和积水。2)在钢筋笼的制作过程中，对原材料进行严格抽检，严格检验钢架笼的加工质量，包括主筋间距、箍筋间距、焊接质量等。3)严格控制水泥混凝土配合比，并在施工现场检验坍落度，确保混凝土质量符合施工要求。4)桩身混凝土浇筑过程中必须保证连续性，并分层振捣，提高混凝土的密实度，保证混凝土强度。

5 结语

在我国公路桥梁桩基础施工中，人工挖孔桩作为一种常见的形式，得到了广泛的应用。在跨越河谷的地段、陡坡地段等地形条件比较差的地段，钻孔灌注桩施工机械无法直接进入施工现场，应优先选用人工挖孔桩施工作业。人工挖孔桩施工成本低，成孔质量好，但是工人劳动强度大、工作条件差，施工中必须做好安全防护。另外，为了保证人工挖孔桩的施工质量，应制定科学合理的施工方案，建立完善的质量控制方案，并在施工过程中进行严格的质量控制和检验，有效保证桥梁施工质量，提高施工企业经济效益。