人工挖孔樁技術在高速公路施工中的應用

周建祥 馬小軍

人工挖孔樁的缺點是挖孔中勞動強度較大，單樁施工速度較慢，尤其是安全性較差。所以人工挖孔樁施工中安全措施非常重要，施工單位必須高度重視。

1 施工準備

人工成孔樁孔，井壁支護要根據該地區的土質特點、地下水分布情況，編制切實可行的施工方案，進行井壁支護的計算和設計。開挖前場地完成三通一平。地上、地下的電纜、管線、舊建筑物、設備基礎等障礙物均已排除處理完畢。各項臨時設施，如照明、動力、通風、安全設施準備就緒。必須認真研究設計圖紙，熟悉場地的地下土質、水文地質資料。看清樁基地質條件。符合人工挖孔樁條件一般為：地質情況良好，無流沙、無豐富地下水，樁長不宜大于20米，孔徑不小于1.2米。按基礎平面圖，設置樁位軸線、定位點：樁孔四周撒灰線。測定高程水準點。放線工序完成后，辦理預檢手續。按設計要求分段制作好鋼筋籠。全面開挖之前，有選擇地先挖兩個試驗樁孔，分析土質、水文等有關情況，以此修改原編施工方案。在地下水位比較高的區域，先降低地下水位至樁底以下0.5m左右。人工挖孔操作的安全至關重要，開挖前對施工人員進行全面的安全技術交底；操作前對吊具進行安全可靠的檢查和試驗，確保施工安全。

2 人工挖孔樁的技術措施

做好事前控制工作，組織好各種原材料的進場與驗收，進行技術交底，制定相應的施工工序。開挖前清除現場雜物，整平夯實，精確放樣，四周距孔中心樁1米處設4個保護樁，十字對稱布置。在井口護壁施工結束后，將樁中心標注在井口護壁上。

垂直起重設備要架立牢固，應能承受一定的沖力不致翻倒，垂直起重設備必須經檢驗合格后方可投入使用。

同排樁基開挖時，采用間隔挖孔，群樁開挖時，應采用梅花形開挖，以避免開挖過程中對相鄰樁基護壁影響。

挖孔時，采用每進尺進行一次砼護壁，砼護壁標號應不小于C25。護壁模板宜采用定型二半圓合一的喇叭形鋼模，護壁厚度在12-20cm，采用集中拌和，鋼棒搗實，護壁后每節上孔徑按設計樁徑下口孔徑大于設計樁徑16cm。

每一節開挖前，在孔口恢復中心樁后，用吊錘放樣該節孔中心位置，以防出現樁心偏位。粘土層采用鎬挖鍬鏟，硬土層及強風化巖層采用風鎬破碎。

挖孔至10m以下時，采用鼓風機通風，使孔內保持新鮮空氣。下孔前，必須對樁孔內氣體進行抽樣檢測，發現有害氣體含量超過允許值時，應將有害氣體清除至化學毒物最低允許濃度的衛生標準，并采用足夠的安全衛生防范措施。

當孔內地下水較多時采用水泵及時排水。當相距10米以內的鄰樁正在澆灌混凝土或樁孔積水很深時，要考慮對正在挖孔樁的危險影響，隨時加強對土壁涌水情況的觀察，發現異常情況應及時采取處理措施。

挖至設計樁底標高后，采用探孔器測驗孔垂直度和孔深。

在人工挖孔樁過程中施工要點為：護壁砼配合比、孔口放樣、每節中心位置以及孔深測量。要求施工中及時記錄每節施工土質、滲水量、中心偏位、起始深度等。

3 人工挖孔樁安全保證措施

施工中要清楚人工挖孔樁的安全至關重大，嚴格按技術規范要求配備有效的安全保證措施。注重技術管理，加強監督、檢查與指導，發現問題及時處理，不留后患。人工挖孔樁安全措施包括以下方面：

挖出的土方必須及時運走，井孔口周邊1m范圍內，禁止堆放土石方，且堆土高度不應大于0.8m。

井口周邊必須用砼澆筑成井圈且高度要高出地面不少于20cm，以防水和雜物等進入井內，挖孔樁作業面周邊必須設置安全防護圍欄，高度不低于1.0m，正在開挖的樁孔停止作業時或已挖好的成孔必須設置牢固的蓋孔板，且周圍應設立“非工作人員禁止入內”等警示牌。

現場施工人員必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內有人時，孔上必須有人監督防護，井孔周邊作業人員、監護人員，嚴禁穿拖鞋、赤腳、酒后上崗作業。

孔深挖至超過挖孔人身高時，在樁孔口或孔內裝設靠周壁略低的半圓防護板（網），并隨著孔深增加而往作業面下引，吊渣桶上下時，孔下作業人員應避于護板（網）下。

井孔內必須設置應急時使用的安全繩和軟爬梯。井內人員必須乘專用吊籠上下，不得乘坐吊桶或腳踩護壁上下井孔。聽從指揮，密切配合，嚴格按規定進行施工。井孔內外設置對講機或低壓電鈴，便于上下聯系，確保通訊暢通。根據土質情況，一般情況每開挖一次護壁一次，遇地下水豐富或易塌地層（如砂層、軟土層宜0.3-0.5m護壁，嚴禁只挖不護壁。）井底照明須用低壓電源，防水帶罩的安全燈具或安全礦燈。

當孔深大于10m以上時，應向孔下通風，加強空氣對流。必要時輸送氧氣，防止有毒氣體危害。操作時上下人員輪換作業，樁孔上人員密切注意觀察樁孔下人員情況，預防安全事故發生。

當地下水量不大時，隨挖隨將泥水用吊桶運出，地下滲水量較大時，吊桶滿足不了排水，先在樁孔底挖集水坑，用高揚程水泵抽水。作業人員必須離開井孔，嚴禁人機同坑作業。隨時觀察井壁變化，遇到險情，全部人員應立即撤離井孔。

施工現場電源線路，必須按“三相五線”制，TV-S系統要求布置，并按“三級配電”“二級漏電分級”分段保護。各孔井用電必須分閘，嚴禁一閘多孔和一閘多用。必須一機一閘一箱進行敷設。孔上電線、電纜必須架空。

電箱一律采用鐵質電箱，電箱應有嚴密的防雨措施，安裝位置合適，安裝牢固，進出線整齊，拉線牢固，熔絲不得用金屬代替，箱內不得放其他物品。

現場電源線路及電器設備，由持證電工負責安裝維護，經驗收合格后，方準投入使用。施工現場設備的傳動部位，必須裝設防護罩。

垂直起重設備必須經常性檢修維護，保證機件能夠運轉正常，操作靈活，按鈕開關、減速器、鋼絲繩、繩卡、吊鉤、吊桶、吊籠等不得帶病作業。

孔樁開挖應交叉進行，正在開挖或已成孔而尚未澆灌砼的樁孔其10米半徑范圍內不得同時開挖其它樁孔。

為了預防有害氣體中毒和孔井內缺氧，每天作業前必須先檢測或放鳥等方法測試，如不符合要求應先通風充氧，符合要求方準作業。

4 人工挖孔樁砼灌注方法選用

人工挖孔樁鋼筋籠制作及就位與鉆孔樁基本相同，施工要點同鉆孔樁施工類似。人工挖孔樁砼灌注一般有兩種方法即普通砼和水下砼，施工中可根據孔深、孔壁滲水量及施工設備配套情況決定。采用普通砼配合比施工時，要求配合導管每延米采用人工振搗，其優點是質量容易控制，但砼施工時間過長，輔助施工人員較多等。采用水下砼其優點是砼施工連續，但必須使用導管配合大型漏斗等輔助設備。施工要點：根據現場條件確定砼施工配合比。砼施工前檢查各項配套設備、機械性能及匹配性。保證砼的和易性及澆筑的連續作業。計算確定砼用量，并通過吊錘復測保證砼樁基有效長度。

上述兩種方法樁基的小應變檢測完整性均滿足要求，通過實踐證明，筆者認為對于樁長大于10m的樁基采用水下砼灌為宜，因為采用普通砼施工時，每次人工振搗時間間隔過長，且安全難以保證。

[1]公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社.1990年.

[2]樁基礎施工手冊[S].中國建筑工業出版社，2003年.

[3]劉金.人工挖孔樁施工中幾個問題的處理[J].2006.10.