山嶺重丘區人工挖孔樁施工技術

摘要：人工挖孔樁具有機具設備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿排出，施工質量可靠，可全面 展開施工，縮短工期，造價低等優點。

關鍵詞：挖孔樁；爆破；護壁；安全

一、工程概況

桐木溝特大橋全長2047米，跨徑組合為17聯3×30+10×（3×40）+5×（4×30）+5×（4×30）+（5×20）米預應力混凝土先簡支后連續箱型連續梁；橋墩采用矩形截面空心墩，雙柱墩，橋墩基礎為支承樁，橋臺為柱式及肋板橋臺。

橋址處于V型深溝內，地勢變化很大，地貌特征山嶺重丘區，面層為亞粘土，下層為碎石土及強-弱風化千枚巖。其中，樁基共計434根，最長樁長為28.5米，由于處于山谷中，場地狹窄，運輸不便，，給施工帶來很大不便，因此好多樁基采用了人工挖孔樁施工。

二、施工前的準備工作

（一）開挖前，場地完成三通一平。各項臨時設施、動力、照明、通風、安全設施、施工機具、進場人員要滿足施工要求。

（二）根據設計圖紙進行縱橫軸線放樣，及復測工作。

（三）用十字線將中心樁點引出護筒外80cm，用水泥砂漿固定，并做好保護工作。樁孔周邊，用白灰撒線型。

（四）所用的原材料，根據設計要求和規范規定進行檢測。嚴格按試驗室確定的配合比施工。

（五）采用2個班組，流水分班作業。

三、施工過程

（一）粘土、淤泥、流砂的開挖方法：

對于孔內的粘土、淤泥、流砂層，可用鐵鏟、鋤頭便可開挖。孔內挖土采用分段開挖方式，對于粘土層，一般0.8m～1.0m為一個施工段；對于淤泥、流砂層，一般0.4m～0.5m為一個施工段。混凝土護壁一般施工至中風化巖面，微風化巖層不需另加混凝土護壁，可以自身穩定。

（二）強風化巖層、中風化巖層，堅硬致密微風化巖層的開挖方法

由于強風化巖層、中風化巖層的厚度較厚；對于微風化巖層設計要求進入≥3000mm，根據以上情況，決定采用爆破方案。但人工挖孔樁入巖爆破施工時，自由面狹小、作業面較深、巖石的夾制力較大，中風化層以上地段成孔時，受流沙、流泥的影響，有些地段護壁質量較差抗震能力小。因此爆破的選擇是非常關鍵的。

1.眼位置的選定和布置

合理適當的選定和布置炮眼，是爆破效果好壞的關鍵，也對以后封孔時砼的超方有直接的影響。爆破開挖一般要求孔的四周及底面的巖石不受或少受破壞，石方的超挖量也不要太多。

孔眼的布置。炮眼呈同心圓布置，同心數目為2-3圈，同心數目可根據孔徑的大小決定，通常樁徑1.3-1.8m同心數目為2圈，樁徑大于1.8m的可布置3個圈。靠近開挖中心的為掏槽眼，外圈為周邊眼。

a、掏槽眼。采用圓錐形掏槽眼，圓錐形掏槽眼與工作面夾角70°～80°，掏槽眼比其他炮眼深0.2～0.3m，在孔內r=50cm的環向布置。通常樁徑1.3-1.8m布置3個。

b、周邊眼。在孔內布置6-9個，眼距取0.4～0.6m。

2.裝填藥包

在裝藥前，檢查炮眼深度是否符合要求，如有石粉或雜物應清除干凈。先在炮眼底部用鐵皮做成三角形，使底部留有空底，或者放置一個短木塊亦可，以形成聚能藥包，提高爆破效果。裝填藥量是非賞重要，藥量太少沒有效果，太大又會對附近房屋、高壓線等造成影響。而我們這里爆破最近的地方到房屋的距離不到15米，好多爆破上面就有高壓線。因此藥量的裝置就顯的更加重要了。裝藥量應根據計算，一般按加強拋擲計算，主炮眼的裝藥量Q按下面的計算公式計算：

Q = K·W3（0.4+0.6n3）·e

其中Q為裝藥量，e為不同炸藥的換算系數，W為最小抵抗線（吊炮眼深），n為爆破作用指數，（n=r/W，r為爆破底部半徑。工程應用中，通常根據n值大小對爆破進行分類。當n=1即r=W時，稱為標準拋擲爆破Q = K·W3[（4+3n）/7]3·e；當n>1即r>W時，稱為加強拋擲爆破Q = K·W3（0.4+0.6n3）·e；當0.75≤n<1時，稱為減弱拋擲爆破Q = K·W3（0.4+0.6n3）·e；當n<0.75時，稱為松動爆破Q = K·W3 n3·e。K為爆破單位體積巖石的耗藥量，查下表得：

裝藥時，藥包和雷管要輕填，輕放，用木棒輕輕壓緊，以免藥卷和藥室間構成空隙面影響爆破威力。為使炸藥全部發揮作用，雷管安裝的位置應放在炸藥的中部或底部。

3.填塞炮泥

炮眼內炸藥裝好后，空隙部分用炮泥填好，對炮泥的要求是與炮泥壁磨擦作用大，能結成一個整體充填時易于密集，不漏氣。炮泥可用一份粘土，二份粗砂及適量水混合，炮泥要分層裝入炮眼內，第一層20cm的炮泥可輕輕壓緊，以后各層可用木棍搗實（嚴禁使用鐵釬予搗實，以免發生危險。），必須使炮泥和眼壁緊密接觸，不得有空隙，直至炮眼填滿為止。

4.起爆

放炮前現場嚴禁煙火，以防危險。如果用電氣起爆時，必須由裝藥人員親自起爆。在爆破范圍內做好安全防護措施，如設置崗哨等，在即將爆破時，禁止非爆破人員進入危險區。起爆方法要根據雷管種類而定，當用火雷管時，用火點燃導火索起爆。點燃前先將導火索線頭的藥心用手人捻散后再點燃起爆。導火索的長度應根據需要而確定。另外導火線，雷管等要分別妥善保管不得放在一起儲存，并要防止雷管生銹，炸藥變質、導火索，受潮等現象，電雷管與電池不得由同一人攜帶。雷雨天不應攜帶電雷管。并應停止爆破作業。

當用電雷管時，將雷管的引出絕緣線與電源連接起爆，鋪設需要和接通電源起爆應由一人操作。

5.啞炮的處理

啞炮在施工過程中是不可避免的也是非常危險的。因此處理一般應由原裝炮人員處理。因為他們了解裝藥情況，并且應等起爆完畢等20分鐘以后方可進行爆破現場進行處理。

a、淺眼啞炮的處理方法：炮眼在50cm以內時，可以用表面爆破法炸毀。

b、深眼啞炮的處理方法：如為粉狀炸藥散著裝填和炮眼用松散物填塞可以先把填塞物用木制成或竹制工具小心掏出，然后再用低壓水沖洗出整個藥包，。并將拒爆的藥包雷管銷毀。鉆孔方向要掌握好，以免鉆頭觸及原炮眼雷管及炸藥，發生爆炸，如果啞炮是裝有硝銨炸藥，可以用水泡濕，使藥包失去起爆能力再行挖除

四、粘土、淤泥、流砂層地段人工挖孔樁施工的護壁技術

（一）混凝土護壁模板采用厚度δ=4mm的組合式鋼模板拼裝組合而成，拆上節而支下節，循環周轉使用，上下設兩對半圓組合的鋼圈頂緊，不另設支撐，鋼圈之間用專用扣扣緊。

（二）對于粘土層，每一施工段高度，一般0.8m～1.0m為一個施工段，待砼強度上來以后在拆模進行下一個施工段。對于淤泥、流砂層，一般0.5m為一個施工段。護壁中還應插入φ14～φ16的豎向鋼筋，間距取500mm；橫向則用φ14～φ16的圓鋼來加固，間距取300mm。

（三）混凝土用攪拌機攪拌，采用C20混凝土，坍落度取60mm～80mm，混凝土用吊桶運入人工澆筑，用鋼管振搗密實。

五、結語

通過本工程的施工，本人認為人工挖孔樁具有機具設備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿排出，施工質量可靠，可全面展開施工，縮短工期，造價低等優點。因此特別選用在山嶺重丘區的樁基施工。