高速公路工程人工挖孔抗滑樁施工技術分析

彭小慶

(山西省交通建設工程質量檢測中心(有限公司)，山西 太原 030006)

1 項目背景

某高速公路工程項目現場的地質條件較為復雜，地形多變、地表滲水量比較小，無法采用大型鉆機進行矩形狀施工。通過綜合研究項目現場地質條件、工藝特點與安全性等相關要素，然后確定選擇人工挖孔抗滑樁施工技術。考慮到人工挖孔抗滑樁施工操作空間相對偏小，地質條件又比較復雜，同時孔樁點大多處在巖溶發育地區，所以必須嚴格按照技術流程及要求進行施工，以保證人工挖孔抗滑樁施工質量及安全。

2 施工技術

此項目中人工挖孔抗滑樁技術流程詳見圖1。

圖1 人工挖孔抗滑樁技術流程

2.1 施工準備

1)場地整平。將坡面上的危石與浮土等清理干凈，若是存在松散層則需要選擇水泥砂漿實施護坡處治。此項目中承臺頂面處在原地面或是埋設地下5 m左右，以縮短人工挖孔長度[1]。若是條件允許，應在樁位開孔前將上層土體進行挖除，保證地面高程符合規定要求。

2)測量放樣。結合設計要求精準測出樁基十字線，以及樁孔中心與地面高程。

3)孔口防護。待孔口場地清理作業結束之后，從孔口位置0.6 m范圍之內實施砂漿硬化處理，然后構建防護欄桿(具體要求見表1)。在孔口開挖施工階段，孔口周圍禁止堆放土渣、機具以及雜物等。同時孔口開挖施工完成之后，需要對孔口護欄進行封閉，使用蓋板蓋住孔口，然后布設警告標示牌。

表1 孔口防護欄桿施工要求

4)排水施工。從與人工挖孔樁相距20 m處的邊坡上方建立環狀截水溝(施工要求見表2)，將挖孔樁進行半包圍，以免雨水對樁位造成侵蝕，把雨水引入排水溝或者是自然水系。對于滲水相對嚴重的樁孔必須結合實際情況優先開挖。

表2 環狀截水溝

2.2 鎖口施工

土層開挖選擇的是十字鎬，而巖層開挖選擇的是水磨鉆與風鎬。為了能夠有效確保樁位的精準度，必須預留部分調整余地，且首節樁孔的孔徑>設計孔徑3 cm，然后澆筑首節護壁與鎖口[2]。其中鎖口澆筑選擇的是C20混凝土，澆筑成為方形，同時比施工平臺高約10 cm，從鎖扣內合理設置鋼筋(其直徑φ=16 mm)。此外，上級豎向鋼筋和下級豎向鋼筋必須緊密、穩固連接，從而澆筑成為整體。

2.3 護壁施工

護壁施工需要在混凝土內加入外摻劑，以提升混凝土的早期強度。從鎖口下以2.0 m為間距設置十字臨時支撐(采用的是I14工字鋼)，每榀為2根，長度是5.4 m。同時在施工中各節護壁底必須預留2 cm孔洞，各節間以錯開的方式布設孔洞[3]。護壁模板選擇的是組合式鋼模板，各模板之間以U形卡方式進行連接，內部以腳手管進行牢固支撐，以免護壁混凝土澆筑階段模板出現變形與擾動現象。

2.4 挖孔施工

1)樁土方選擇人工開挖方式，形成的土渣應裝入吊桶，通過電動卷揚機實現出渣，具體挖土順序是從中部至兩側。同時相鄰樁孔采用間隔交錯跳挖方式。

2)針對開挖中發生的地下水現象，若是滲水量比較小，則從樁位中間部位設置集水坑(規格是0.6 m×0.5 m×0.5 m)，通過潛水泵實現定時排水，待成孔之后立即對相應護壁實施混凝土澆筑；若是滲水量比較大，需要一邊施工一邊抽水，以免對護壁土層造成沖刷，同時從護壁澆筑位置預埋排水管，及時把滲水排出[4]。

3)針對開挖中發生的流砂現象，孔內施工技術人員必須立即停止施工并回到地面。若是地下流砂量比較小，則需要縮短循環開挖深度，然后及時進行護壁混凝土灌注；若是地下流砂量比較大，應選擇鋼套筒方式進行處理。

4)若是開挖時出現了坍塌土層，護壁需要選擇C20混凝土(厚度為20 cm)，同時摻入適量的早強劑，提升混凝土的早期強度以及縮短凝固時間。

2.5 終孔檢查

待挖孔施工滿足設計規定基本要求之后，需要嚴格檢查樁身直徑、樁頭尺寸、垂直度以及孔底標高等，然后實施孔底處理，把浮土等雜物清理干凈，同時對孔底進行平整處理，檢查達標后實施鋼筋籠安裝。

2.6 鋼筋籠制安

1)此項目中鋼筋籠制作選擇在加工場進行集中式制作，然后以平板車方式運輸到施工現場。鋼筋籠制作階段需要保證砂輪墊塊合理安裝，采用梅花型以2 m為間隔距離設置一道(各道數量是4個，呈對稱式布設)，以有效保護鋼筋籠。與此同時，以滾軋直螺紋套筒方式進行鋼筋籠牢固連接。

2)從鋼筋籠運輸方面分析，首先選擇龍門吊將其吊放在平板車或者是自制運輸托架車上，然后進行牢固綁扎以及定型架，以免運輸過程中造成鋼筋籠變形。

3)選擇吊車(重量是32 t)將鋼筋籠吊入孔內，鋼筋籠的整體重量是18.52 t，單節鋼筋籠的重量是6.08 t。在吊放階段必須對準孔位，緩慢、穩定下放，以免與孔壁相碰撞。從鋼筋籠的上口位置焊接4個吊點，而且在吊點位置以螺紋鋼(其直徑φ=28 mm)為材料實施綁扎焊接補強處理[5]。為了能夠嚴格控制鋼筋籠起吊階段局部出現受力變形現象，需要在縱向上布設加強十字骨架(選擇的材料是φ28 mm螺紋鋼，以2 m為間隔距離設置一道)。

4)待鋼筋籠下放之后，從孔口位置通過吊筋的方式進行鋼筋籠固定處理，以確保孔底鋼筋籠標高。除此之外，把橫擔和鎖口預埋鋼筋實施連接，以免鋼筋籠出現上浮。

2.7 混凝土灌注

1)此項目中樁基混凝土灌注包含干旱樁混凝土澆筑與水下樁混凝土澆筑。待人工挖孔樁的樁底無積水現象時則選擇干旱樁混凝土澆筑；待人工挖孔樁出現積水，而且難以通過抽水設備處理到符合規范基本要求，則應選擇水下樁混凝土澆筑。

2)以干旱樁混凝土澆筑施工為例，樁身澆筑選擇的是C30混凝土，在進行混凝土澆筑時需要進行集中、快速下料，待其自由傾落高度大于2 m，應選擇串筒下料方式，若是條件允許則需要采用具有節管的振動串筒或者是多級料斗。與此同時，混凝土澆筑需要保證均勻、連續進行，以分層方式進行密實振搗，選擇的是S150振搗棒。但是考慮到D150振搗棒的重量比較重，需要選擇卷揚機實現振搗棒的有效控制，而且采用2根D70振動棒實施輔助式振搗。

3)以水下樁混凝土澆筑施工為例，導管使用的是φ150 mm型快速接頭導管，同時配置泵機、漏斗以及混凝土運輸罐車等相關設施。在澆筑施工中必須對首批混凝土量進行嚴格控制，同時導管埋深至少達到1.0 m，混凝土灌注應確保連續、均勻。在進行導管拆除作業之前，需要準確計算導管埋深，以防止拆管之后埋深不足或者是提管過頭而造成斷樁。

3 總 結

人工挖孔抗滑樁具有施工簡單、工期短以及適應性強等優勢，是滑坡處治中普遍采用的一項施工方式，但是具體施工時必須按照人工挖孔抗滑樁技術流程及其要求進行，同時制定合理的質量及安全施工控制措施，以充分發揮人工挖孔抗滑樁技術優勢，切實保證高速公路工程的施工質量及安全。

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