高填方路段挖孔樁開挖施工

孟 江 峰

(太原公路分局勘測設計所，山西 太原 030012)

1 工程概況

王子村通道橋是忻州國道108線為跨越神堂堡河一支溝而設。橋梁上部采用2-13 m鋼筋混凝土預制空心板梁，橋梁中心樁號為K367+940，右前夾角為90°，左幅共1聯：2×13，右幅共1聯：2×13；橋臺采用2.0 m×2.5 m的矩形樁板墻基礎，在樁頂設蓋梁，橋墩采用φ120圓柱和φ150圓形孔樁，柱頂設蓋梁。樁長在30 m～34 m之間。橋臺和橋墩蓋梁底下全部采用挖孔施工。

2 施工準備

孔樁開挖前先動用挖掘機將原地面開挖至蓋梁底面后再人工進行開挖。

孔樁開挖前首先對孔樁進行樁位平面放樣，定出每個孔樁位置。

3 挖孔樁位置分布

忻州和沙河橋臺側半幅各有3根孔樁，樁間距4.0 m，中間橋墩半幅2根孔樁，樁間距為8.36 m。由于要求半幅橋要在春節前完工，因此所用孔樁必須全部同時開挖。

4 護壁

4.1 鎖口圈

孔樁開挖前首先平整場地，清理孔口，特別注意清除樁孔附近危石以防掉入孔內傷人，在孔樁位置先挖2 m深度后，進行孔口鎖口施工，孔樁鎖口高出地面30 cm，在孔樁鎖口上埋設預埋筋以用作施工人員上下鋼筋梯的錨固。

由于孔樁約26 m的深度處于高填土方內，為保證開挖孔樁中孔壁穩定，防止塌孔保證開挖人員安全，橋臺鎖口和護壁均采用鋼筋混凝土。橋墩挖孔樁為圓形，穩定度比矩形要好，鎖口和護壁采取比橋臺孔樁護壁加厚5 cm的素混凝土。

鎖口圈完成后，把孔樁的十字線、標高引到鎖口圈混凝土頂面上，以利于檢校孔位和深度。為加快進度，鎖口和護壁混凝土中添加了早強劑。

4.2 護壁

護壁施工按2.3 m一節分節施工。矩形挖孔樁采用2.0 m的大塊鋼模和0.3 m的組合鋼模結合施工。2.0 m大塊鋼模立于靠下側，模板底不平處用混凝土墊塊調平。頂上0.3 m的模板在混凝土澆筑完底下2.0 m混凝土后再分面分塊立模，最后一塊模板靠上留置一個φ10 cm的缺口用作最后搗固工作口。

圓形挖孔樁采用5 cm厚木板鋸成寬4 cm的木條拼接成4塊半圓形模板，中間加設φ16鋼筋箍。安裝時將4塊半圓形組合木模拼接成形。

模板采用兩頂托間加φ40鋼管作為支撐，安裝時用頂托可調節螺栓對模板進行尺寸校正和模板加固。

5 一般地段開挖

1)一般土質和砂礫石，用短柄鏟、鎬等普通工具開挖。

2)孔內出渣采用大筐或大桶裝廢土，在孔口設三角架或扒桿用卷揚機提升到地面后，人工抬運或手推車運到指定地點棄置。

6 巖層段開挖

1)孔樁開挖至26 m左右時遇到巖層，巖層均為中風化泥巖，采用淺眼、加強松動爆破法施工。

2)首先根據樁中心和炮眼布置圖進行炮眼定位，并用風鎬和φ45鉆桿進行鉆眼，為使周邊孔易于打孔，周邊孔向樁基傾斜一定角度。

3)鉆孔過程中注意避免卡鉆、鉆偏等現象，鉆到炮眼設計深度后，檢查鉆眼質量。

4)炮眼布置圖如圖1，圖2所示。

圓形挖孔樁炮眼布置說明：

a.掏槽孔。

中心三孔為楔形掏槽眼，傾斜角主80°，三孔都向孔中心傾斜，孔距a=50 cm，按正三角形布置。L=100 cm，φ=35 mm，每孔裝藥量0.25 kg。

b.周邊孔爆破參數。

爆破炮孔到設計孔周的保護層厚R-r=20 cm(圓形孔樁)。

孔距a=47 cm，孔深L=80 cm，垂直鉆眼，七等分圓周，每孔裝藥量0.6 kg，堵塞90 cm。

c.安全驗算：個別飛石的安全距離。

Rf=20kF×n2×w=20×1.3×0.82×w=20×1.3×0.82×1.2=19.97 m。

裝藥結構:在開挖至27 m時遇到填方段裂隙水，有水地段樁基采用防水炸藥，無水地段采用銷銨炸藥。周邊孔采用φ25 mm的細藥卷作不偶合裝藥，用導爆索起爆。為便于操作，預先在地面把藥卷裝好，將雷管放入藥圈中，裝入孔內后孔口填炮泥。

5)起爆。

采用全斷面一次性起爆，選用毫秒雷管起爆，間隔時間為25 ms～30 ms為宜，在放炮前對爆破線路進行檢查，按有關規定發出信號，由放炮人指揮放炮，發現瞎炮，及時處理。

6)瞎炮處理方法。

a.打平行眼誘爆法。

在炮眼旁邊另打一平行炮眼，裝藥爆炸，其間距不小于30 cm或用裸露炸藥處理。

b.注入鹽水法。

把鹽水注入炮眼中，使炸藥完全失效，再用高壓水沖掉炸藥，重新裝藥引爆。

7)光面爆破后產生的灰塵采用灑水清除，爆破后產生對人體有害的廢氣比空氣重，常積于孔底，使用鼓風機抽吸，為確保人身安全，用CO2測定儀測定孔底空氣中CO2含量。

8)爆破程序。

炮眼定位→鉆眼→裝藥→起爆→裝渣運走→校正孔樁位置→護壁(需要時)。

7 排水

1)排除地表水。

施工中隨時注意保持孔口四周排水暢通，樁孔內積水排出地面后，及時遠引以防重新滲回樁孔內。

2)樁孔排水。

孔內滲水量不大時，用卷揚機吊大桶人工舀入桶內排水；在開挖至長壽側橋臺中間孔至26.5 m時遇到滲水量較大，采用了體積較小的潛水泵在孔內抽水。

3)雨天排水。

為防止下雨天積水，在每個挖孔樁孔口上搭設防雨布作為雨棚遮蓋，防止雨水流入孔內或由地面滲入。

8 質量監控

1)在開挖和護壁施工中，經常對孔樁十字線恢復，測量尺寸以防止偏位。對矩形挖孔樁和對角線進行檢查，以防孔樁扭曲。

2)對護壁跑模處，及時安排石匠鑿除至設計斷面尺寸。

3)對于柱樁當挖至離樁底設計高程，取巖樣進行試驗，達到要求后迅速組織力量挖至樁底，挖孔達到設計標高后，進行孔底處理，作到平整、無松渣、污泥及沉淀等。

4)如果地質復雜，用鋼釬探明孔底以下地質情況。成孔后用對吊中法檢測挖孔樁垂直度，從頂面標高控制點拉鋼尺的方法檢查孔底標高以及挖孔樁的嵌巖深度。

9 結語

1)對于要求保證原有道路通車的高填方段采用的挖孔樁施工，一般開挖深度相應較大，護壁也相對較深。通過橋臺矩形挖孔樁的開挖，護壁采用分節澆筑的鋼筋混凝土，保證了挖孔樁的安全和質量，而且進度也較快。

2)由于巖層埋置較深，又為一般中風化泥巖巖層，采用淺眼加強松動爆破是可取的。爆破面距孔頂較遠，飛石可以得到控制。爆破用藥量和炮眼間距、深度要準確計算、控制，在實施前要先做個別的試爆，以防爆破過量造成對護壁的損壞，影響開挖安全。

參考文獻：

[1] JTG B01—2014,公路工程技術標準[S].

[2] JTG D60—2015,公路橋涵設計通用規范[S].

[3] JTG D62—2012,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].

[4] JTG TF50—2011,公路橋涵施工技術規范[S].

[5] JTG/T B02—01—2008,公路橋梁抗震設計細則[S].