淺談人工挖孔樁施工技術在橋梁工程中的應用

肖 紅

（柳州市誠信建設監理有限責任公司，廣西 柳州 545007）

人工挖孔樁基礎是用人工挖豎井的方法，挖出樁孔放入鋼筋籠，灌注混凝土而成樁，而后在樁頂部灌注承臺混凝土或墩柱混凝土作成樁基礎，是一種歷史較長但不斷發展的施工技術。由于其具有機具設備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿排出，對周圍環境及建筑物影響小，施工質量可靠，可全面展開施工，縮短工期，造價低等優點，因而近幾年在橋梁施工中得到廣泛的應用。

1 人工挖孔樁的適用范圍

（1）人工挖孔樁適用于地下水位以下的黏性土、粉土、填土、中等密實度以上的砂土、風化巖層。而粉細砂或粉細砂夾淤泥等易于出現流砂的土層以及流塑狀的淤泥層都不適宜采用人工挖孔樁。

（2）人工挖孔樁持力層的選擇甚為重要，持力層的力學強度如何，直接關系到樁基的合理與安全。挖孔樁持力層應選擇無軟弱持力層且中等風化、微風化巖層，透水性較小的中密以上的碎石黏土或礫石黏土層，地基承載力大于200 kPa的殘積黏性土。

2 施工工藝

2.1 施工準備

根據工程所在地的土質特點、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，符合人工挖孔樁的條件一般為：地質情況良好，無流沙、無豐富地下水，樁長不宜大于20 m，孔徑不小于1.2 m。按基礎平面圖，設置樁位軸線、定位點，樁孔四周撤灰線。測定高程水準點。放線工序完成后，辦理預檢手續。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0.5 m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。

2.2 樁孔定位和成孔質量控制

施工過程樁孔開挖前應由土建施工單位測放出基礎底板軸線，然后由測量人員根據建設方提供的基礎平面圖及控制坐標，用激光全站儀進行復核無誤后，方可進行正式開挖，然后再測放出抗浮樁樁位。

成孔的流程一般為：場地平整→放線→定樁位→架設支架或電葫蘆→準備潛水泵、鼓風機、照明設備等→邊挖邊抽水→每次下挖的清理。挖孔時以人力為主、小型機械輔助，挖孔棄渣采用卷揚機提升至孔外。土質樁孔人力開挖，石質樁孔風鉆打眼采取松動爆破開挖。爆破前，孔口應做好覆蓋防護，施工點兩端應按規定做好安全警戒和防護。爆破結束后，應先檢查相鄰既有線，確認安全方可放行通車，而后，通風、排煙、檢查孔內安全，確認安全后方可入孔繼續作業。為防止人員掉入孔內，孔口無人施工時，應用蓋板蓋好，以保證安全。如在有人區域施工，須設置專職安全人員對下邊坡及施工區的情況進行監控，保證施工人員及機具安全。

2.3 護壁

在土質及整體性差的石質中挖孔時應作好開挖支護，支護一般為混凝土或鋼筋混凝土護壁，根據工程特點進行護壁設計。護壁緊跟開挖分節施工，上下節采取梯形搭接。接頭面布置間距20 cm，直徑8～16 cm，長度不小于60 cm的搭接鋼筋。護壁施工到含水層及以下混凝土護壁時，由于地下水不斷漏出順井壁下淌，給樁護壁混凝土的施工造成困難，因此須在樁壁混凝土施工中加入混凝土超早強劑、防水劑和密實劑，提高護壁混凝土的抗沖刷能力。另外，每節護壁混凝土的接槎處采用混凝土堵漏劑，控制接槎處的大量漏水，從而控制井內水面的高度，使操作人員在抽泵的配合下能連續施工。

2.4 制作和安裝鋼筋籠

（1）制作鋼筋籠：鋼筋籠制作采用箍筋成型法，按設計圖紙制作加強箍筋后，在加強箍筋內將主筋位置作上記號，依次焊牢，然后再焊（或綁扎）其它箍筋和加強箍筋，采用單面焊接時搭接長度大于10 m，采用雙面搭接焊接時搭接長度大于5 m。為了控制孔壁與鋼筋籠保護層厚度，鋼筋籠每隔2 m處于同一截面對稱設置四個鋼筋“耳環”，耳環鋼筋直徑為16 cm。

（2）安裝鋼筋籠：為了確定孔內無塌方和沉渣，安放前需再檢查孔內的情況，安放要對準孔位，扶穩、緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴禁墩籠、扭籠。放入后應反復校正設計標高并用工藝筋固定，防止鋼筋籠下沉或上浮。

2.5 混凝土灌注

為了保證樁體砼的質量，混凝土灌注前先排除積水，把井內積水抽干。用串筒法灌注砼，串筒末端距孔底高度不宜大于2 m，宜采用插入式振搗器振實砼，如果滲水量過大，則應采用導管法在水下灌注。

水下混凝土必須具有良好的和易性，塌落度18～22 cm，水泥用量不少于360 kg/m3，水下混凝土含砂率為40%～45%，并選用中粗砂，碎石骨料的最大粒徑不大于40 mm。導管埋深不宜少于2 m，每盤砼的拌和時間不得少于90 s。混凝土澆筑前必須做坍落度檢測，調整好流動性，使其具有較好的粘聚性，為了方便指導砼配合比的調整，灌注時做坍落度損失的觀察，拌和好的砼應立即使用，有離析現象的嚴禁灌入樁孔；混凝土運至現場后，由質檢員檢驗其坍落度，合格后方可開始澆灌。

為了保證樁身混凝土澆筑的密實性，一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法，其中澆筑速度是關鍵，必須在最短時間內完成一個樁身混凝土澆筑，在進行混凝土澆筑時，采用高頻插入式振動器分層搗振。整個樁芯混凝土通過連續澆筑完成，不留施工縫。特別是在有地下壓力水情況時，為了領先混凝土自身重量壓住水流的滲入，要求集中足夠的混凝土短時間澆入。對于深度大于10 m的樁身下線，可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力面使其密實，這部分混凝土即可不用振搗。

2.6 成樁質量檢驗

在施工中我們要求做到每根成樁應該具有鋼筋加工檢驗記錄、混凝土拌和物質量記錄、混凝土試塊資料及樁身完整性檢測資料。檢測樁的數量、位置和方法，由設計單位會同建設單位、施工單位、監理單位和質監部門按有關設計要求及施工檢驗規范規定共同確定。所有樁必須經質檢驗收認可，才能進行樁承臺等下道工序的施工。

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幾個方面：

（1）開挖前在樁孔周圍統一用架管搭設龍門架，作為人員及重物上下的支架。

（2）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。

（3）施工現場的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作，電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器，嚴禁一閘多用，照明應采用安全礦燈或12 V以下的安全燈。

（4）當孔深大于10 m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。

（5）安全員必須對孔內提升設備（吊桶、麻繩、滑車或電動葫蘆等）經常進行檢查，不安全的不能使用。

（6）現場降水人員采取24 h值班，隨時觀測孔內地下水位情況，發現異常及時采取措施，以保證樁孔安全，現場抽水不得停頓。

（7）為了避免人誤落孔內，在第一節護壁上用φl6鋼筋做成鋼筋網蓋住孔口。

（8）施工中遇到地下管線應停止施工，記錄現場情況報業主和設計院，對由于避讓地下管線而移動樁位的樁，要重新復核樁的受力情況，征得設計人員同意后方可進行施工。

（9）三級安全教育要到位，對特種作業人員進行特別培訓，要求全部持證上崗。

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

4 結束語

人工挖孔樁以其簡單、快捷、優質、低耗的特點，在橋梁樁基施工中發揮著獨到的作用。但是在樁基設計時，一定要重視地質勘探資料，施工過程中要嚴格遵循施工程序，加強質量檢測，做好安全防護，以保證施工質量和安全。

1 丁浩強.橋梁樁基施工中人工挖孔樁技術應用探討［J］.科技與生活，2010（23）

2 徐天明.人工挖孔技術在山區橋梁樁基施工中的應用［J］.交通標準化，2010（17）

3 張衛東.人工挖孔樁的施工工藝與安全措施［J］.山西建筑，2007（27）