人工挖孔桩施工桩基中心定位的研究应用

冯勇

山西路桥建设集团有限公司 山西太原 030006

人工挖孔桩是采用人力挖掘方法成孔，继而安放钢筋笼、浇筑混凝土的桩，具有施工方便、效率高的特点，与冲击钻机冲孔、冲击锥成孔、冲锥冲孔等相比，人工挖孔桩施工的经济性强，环境适应性强，且单桩承载力高，适用于多种土层的施工，在工程中的应用较为广泛。在不明地质状况下，人工挖孔桩施工的优势尤为明显，但同样存在一系列的问题：一是在复杂工况下人工挖孔桩作业环境恶劣，受地质条件的影响，存在安全及质量隐患；二是现阶段人工挖孔桩质量监测手段，因此，迫切需要结合人工挖孔桩在不明地质状况下的施工现状，研究出针对性的地质监测技术，保证人工挖孔桩的施工质量。桥梁桩基施工中采用定位装置，可以有效防止桩基定位不准确，桩基偏位，降低了质量事故发生的风险，提高工程施工质量[1]。

1 结构组成及工作原理

此定位装置通过在框架上安装自动架组件可以实现左右的移动，左右移动过程主要大电动滚轮和小电动滚轮来实现，大电动滚轮主要在框架上移动，而小电动滚珠主要在横向杆进行移动，从而实现定位结构的左右的移动效果，从而实现定位，通过安装定位结构进行定位操作，定位主要通过伺服电机和定位杆，通过安装转轴和吊绳进行定位杆上下移动，从而实现定位下移过程，通过将定位杆下端设置为尖端从而实现定位过程，通过安装大齿轮和小齿轮来实现伺服电机带动转轴的转动，通过安装螺旋盖可以实现定位结构内部的可拆卸维修，通过安装套环可以保证整个定位结构可以进行更换，且结构简单，易于推广使用。

2 人工挖孔操作顺序

施工锁口→架设支架→安装潜水泵、鼓风机、照明设备等→开挖→下挖1.0m施做护壁→到达桩孔设计深度后→对桩孔直径、深度、垂直度进行全面验收。

3 人工挖孔施工过程

3.1 施工准备

（1）组织管理。为统筹协调人工挖孔桩施工中各项事宜，采用责任分工制，成立技术攻关小组，根据不同小组成员职责定位、分工的不同，制定岗位职责要求、施工绩效考核要求等，对桩基定位的各环节进行科学管理。

（2）技术交底。在施工前，依据人工挖孔桩施工情况，严格采用三级技术交底流程，针对不明地质状况下的人工挖孔桩施工技术、注意事项及地质监测技术进行培训，防止在施工中出现误操作问题。

（3）机具配置。根据人工挖孔桩地质定位装置等工器具，在设备机具应用前，对主要工器具的性能进行检验，保证在测量中能够满足使用需要。

3.2 开挖

（1）遇到岩石层，需进行孔内爆破作业；爆破采用微差松动爆破方案，根据开挖高度及地形地质条件采用深孔松动爆破，根据现场地形条件，深孔采用CHA660钻机钻孔，浅孔采用YT-28钻机钻孔。与边坡预裂孔采用斜孔、倾角与设计坡率对应不同，桩基孔采用垂直炮眼。装药后，用一份粘土、二份粗砂、含水量适当的松散土料拌和成炮泥进行堵塞。由专业爆破人员负责现场指导和爆破设计，并建立设计审批制度，爆破设计经监理工程师审核、当地公安部门批准后，方可实施。最大限度地降低爆破振动[2]。

（2）挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，允许误差为30mm。

（3）遇到岩石层，进行孔内爆破作业。孔内爆破采用机械打眼，打眼深度不超过50cm，人工装药爆破，严格控制用药量，以松动为主，严禁裸露药包爆破。为了施工的安全，起爆方式采用电引起爆。如在爆破过程中出现瞎炮，要按安全规程处理。当挖孔深度接近孔底设计标高时，为避免爆破将基岩松动，可采用膨胀炸药进行松动，或用风镐进行施工作业。

（4）挖孔过程中当孔深超过10m时，应经常检查孔内空气有害成分含量，如孔内空气质量不能满足作业要求，需用鼓风机进行通风换气，当孔深超过30m时，满2小时通风一次，孔内作业人员每二小时换一人。当进行挖石作业时，孔内应一直用鼓风机通风，保证施工人员安全。有情况及时上报。

3.3 垂直运输机具

工具有：卷扬机、钢支架、钢丝绳、铁吊桶等。

3.4 浇筑护壁砼

设置操作平台，用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。

4 桩位、桩径、倾斜度的控制

桩位偏差＜50mm（排架桩），桩径≥设计值，孔的倾斜度小于0.5%S，且小于200mm。在桩基开挖过程中，每下挖2m，进行测量一次，在浇筑护壁混凝土前必须进行测量。

5 安全措施

大于15m挖孔桩在施工存在较大危险源，需进行分析评估以及专项施工安全方案评审工作。此位装置须专人维修和看管，确保安全生产。施工现场的电线、电缆应尽量放置在无车辆、人、畜通行部位。确保机械作业安全。严格机械化作业规程，非司机本人不许进行机械、汽车操作。严格对易爆、易燃及危险品的管理。对易爆、易燃、危险品严格按规定运输、存放，严格看守和领发手续。做到不被盗、不丢失[3]。

6 环保措施

结合工程实际情况，应制定施工期间节能措施及有关处理方案，建立严格的奖罚制度，对节能工作实行专人责任，人人参与的办法，主要负责人组织相关管理人员，对施工现场的节能工作进行日常的自查、自纠，并且定期或不定期对施工中的节能工作进行检查。

7 实施效果

通过本技术的运用，改善了以往人工挖孔的弊端和不足，减少了因问题隐患造成的工时延误成本，压缩了人工挖孔桩的施工工期。通过人工挖孔定位技术的研究与运用，解决了人工挖孔桩施工中面临的局限性，提升了人工挖孔桩的质量，也形成了以提高精度的专项定位技术。该技术流程简单、工艺简便、易于操作实施，在同类工程中具有推广和应用价值。通过运用和实践，围绕桩基定位，形成了实用性的人工挖孔桩定位技术，规避了施工中的常见问题隐患，提升了施工管理水平。

8 结语

桥梁桩基施工中采用定位装置，可以有效防止桩基定位不准确，桩基偏位，降低了质量事故发生的风险，提高工程施工质量，且结构简单，易于推广使用。