橋梁基礎人工挖孔樁施工技術與質量控制研究

聶 建 龍

(山西太舊高速公路管理有限責任公司河底養護處，山西 陽泉 045000)

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橋梁基礎人工挖孔樁施工技術與質量控制研究

聶 建 龍

(山西太舊高速公路管理有限責任公司河底養護處，山西 陽泉 045000)

介紹了人工挖孔樁的優缺點，從施工準備、測量放樣、成孔、護壁、樁孔抽水、樁身混凝土澆筑等方面，闡述了橋梁人工挖孔樁的施工技術，為同類工程施工積累了經驗。

人工挖孔樁，橋梁，施工放樣，樁身，混凝土

1 工程概況

山西某高速公路路基第十二合同段位于山西省臨汾市鄉寧縣，該項目位于山嶺地區，多山，施工困難。該項目有三座大橋，分別為窯圪垛1號、2號、3號大橋，其中窯圪垛2號大橋長度為216 m，采用30 m長預制箱梁，橋梁基礎設計采用樁基礎，樁基礎長度為20 m～30 m，樁孔直徑為150 cm，共有20根樁。該地區主要為黃土，強風化巖，地下水位較低。該地區分布有煤層，埋深較淺，一般在18 m～25 m。該地區在地下水位較低，土質地層為黏性土，設計中采用人工挖孔的方法。

2 工程特點

2.1 人工挖孔樁的優點

1)施工設備簡單。人工挖孔樁所使用的施工機械比較簡單，主要包括用于砂漿拌和鼓筒式攪拌機一臺，發電機，空壓機，風鎬等設備，設備成本低。

2)施工質量高。與鉆孔灌注樁相比，人工挖孔樁在開挖過程中可以對持力層的地層結構進行觀察，并檢測地基承載力。另外，在樁灌注施工過程中，由于樁孔內沒有泥漿，不會將泥漿混入混凝土內部形成斷樁。

3)對環境污染小。人工挖孔樁施工過程不需要使用泥漿，且產生的噪聲小，不會對周邊居民造成影響。

4)節約施工成本。與鉆孔灌注樁相比，人工挖孔樁一般采用端承樁的形式，樁體的配筋率較低，而人工的費用也較低，所以整根挖孔樁的成本比較低。

2.2 人工挖孔樁的缺點

1)工人勞動強度大，施工環境差。

采用人工的方式進行開挖，雖然采用風鎬等輔助設備，但還要耗費較大的人力。工人需要在孔下作業，孔內的空氣質量和噪聲都比較大，施工環境較差。

2)安全事故多。

在對含有砂性土層的地下進行樁孔開挖時，流砂涌入造成的安全事故較多。

3)對孔內抽水容易造成地表下沉。

在地下水位較高的區域進行人工挖孔樁施工時，孔內會產生大量的積水，在對孔內積水進行抽水時，會造成周邊的地表下沉。另外，在地下水位較高的區域，沒有對樁孔進行有效的加固，容易造成挖孔施工失敗。

3 橋梁人工挖孔樁關鍵施工工序

3.1 施工準備

1)機械準備。

人工挖孔樁施工前，事先準備好所需的施工機械，主要包括用于砂漿拌和鼓筒式攪拌機一臺，發電機，空壓機，風鎬等設備，并根據需要選擇施工機械的臺套數。

2)人員準備。

人員進場后應做好安置，特殊工種應持證上崗，進場后應做好全面的施工技術交底和施工安全交底。施工人員在孔底作業應注意出渣安全，并保證孔底有充足的氧氣供應，必要時進行通風。

3)技術準備。

根據圖紙上給出的土層地質分布情況，與施工現場對比確定施工地質情況。施工前應仔細閱讀圖紙，并根據圖紙進行施工放樣，確定樁孔位置。另外，以項目總工為技術負責人，開展自上而下的技術交底和安全交底工作。同時，指定施工方案，并向監理工程師提交開工報告和施工組織設計方案，審批合格后即可開始施工。

3.2 施工放樣

根據設計單位給出的控制點和設計圖紙的樁孔位置和標高，進行施工放樣，重點確定樁孔位置和軸線，并用木樁標記出樁孔中心位置，并用灰線在樁周圍進行標記。

3.3 成孔施工

1)開孔。開孔前，采用全站儀對樁孔的位置和標高，軸線進行復測，確認準確后方可進行開挖。樁孔位置復測準確后，在樁孔位置進行開挖，安裝護壁模板，澆筑混凝土灌注護壁。第一節護壁施工完成后，在第一節護壁上設置相對水準點，作為確定樁深的依據。

2)分節開挖。樁孔開挖采用風鎬和鐵鍬等施工機具進行開挖，開挖順序為先挖中心，再挖周邊。當樁孔較淺時，可直接將棄渣清理出孔外；當樁孔開挖到一定深度，應采用支架配合電葫蘆將棄渣吊出孔位并進行棄渣。當一節樁孔開挖后，應立即進行護壁施工，并應保證護壁中心線位置準確。

3)開挖出渣。挖掘以人工使用鐵鍬或風鎬的形式，采用支架配合出渣。出渣應防止渣土掉落傷人，渣土應使用卷揚機運輸到孔外，并采用三輪車運送到指定位置棄渣。當孔內無人作業時，應將孔口蓋住，防止人畜掉落。

3.4 護壁

1)模板安裝。人工挖孔樁所使用的模板為通用模板，高度為1 m，模板之間采用螺栓連接。在最后一塊模板進行安裝時，為了便于拆模，在模板接縫處設置一根木條。在土質較差的土層中進行人工挖孔樁的施工，必須合理選擇樁孔護壁的方式，一般可采用混凝土或鋼筋混凝土護壁。護壁應在開挖施工后緊接著進行，以防止塌孔，護壁分節進行，呈階梯狀。護壁的厚度一般為100 mm～150 mm，土質較好的樁孔不需要加設鋼筋，土質不穩定地段應加設鋼筋提高護壁穩定性。如采用鋼筋混凝土，上下節鋼筋應相互搭接。

2)灌注護壁混凝土。下節護壁混凝土灌注時應與上節護壁混凝土相搭接，如局部地下水位較高，應采用水泵排水后施作，并在護壁混凝土中添加適量的外加劑，以防止水流沖刷破壞護壁。護壁混凝土不宜采用振搗裝置進行振搗，可用木棍敲打模板進行振實，且不得使模板移位。成孔后對樁孔進行檢驗，確保其傾斜度、孔徑、孔位中心等尺寸符合要求。

3.5 樁孔抽水

在人工挖孔樁施工中，個別樁孔出現地下水位較高或季節性的高水位現象，嚴重影響施工，給施工帶來很多安全隱患。另外，個別樁孔長期滲水，在進行抽水作業時容易出現周邊地面下沉或塌孔等問題。在需要對樁孔進行抽水作業的施工現場，一般先挖較深的樁孔，并設置集水井，采用抽水裝置進行抽水。在抽水過程中，應盡量減少土質流失，出現空洞，產生塌孔。另外，如果由于水量過大，采用抽水的方式仍然不能達到施工要求，應采用注漿止水等方法進行止水，減少水滲流，并對周邊土體進行加固。

3.6 樁身混凝土澆筑

驗孔合格后，根據設計圖紙的要求，參照施工規范，對人工挖孔樁鋼筋籠進行綁扎，綁扎過程中應注意對鋼筋間距、數據、焊接質量等進行控制。焊接采用單面焊接或者雙面焊接，應注意搭接長度和焊縫質量，必須保證焊縫飽滿無缺陷。對鋼筋籠的各項指標進行全面檢測，發現質量問題及時處理，并應重點控制其的穩固性與順直性，保證鋼筋籠能夠順利安裝入孔。

混凝土運輸到施工現場檢測其坍落度，澆筑采用串筒下料，以防止離析。混凝土應分層澆筑，分層振搗，采用插入式振搗器進行振搗。混凝土養生采用濕式養生，待混凝土硬化后在樁口處灑水覆蓋養生，養生時間不得少于一周。

4 結語

人工挖孔樁在土質穩定、地下水位較低的地層是一種很好的選擇，有效解決了大型施工機械不能進場施工的困難。通過對人工挖孔樁施工特點和施工工藝的闡述，得出以下結論：

1)人工挖孔樁施工成本低，但需要結合工程地質和水文地質情況來選擇。

2)在人工挖孔樁施工過程中進行質量控制，可有效提高其施工質量。

[1] 戈首媛.淺談工民建施工中人工挖孔樁技術的應用[J].江西建材，2013，33(6):81-82.

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[3] 李茂英，曾慶軍.人工挖孔樁工程量清單分析及計量規則細化完善研究[J].建筑技術，2014，45(3):261-264.

[4] 黃卓新，向維峰，潘 浩,等.淺談橋梁工程中的人工挖孔樁技術[J].公路工程，2006(21):28-34.

[5] 張 龍.人工挖孔樁完整性及承載力檢測應用研究[D].西安:西安建筑科技大學碩士論文，2014.

Study on artificial bored pile construction technologies and quality control of the bridge foundation

Nie Jianlong

(DepartmentofHediMaintenance,ShanxiTaijiuHighwayAdministrationCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper introduces advantages and disadvantages of artificial bored pile, and describes artificial bored pile construction technologies from aspects of construction preparation, measurement sampling, hole-forming, wall protecting, pile hole water pumping and pile concrete grouting, which has accumulated experience for similar engineering construction.

artificial bored pile, bridge, construction sampling, pile body, concrete

1009-6825(2017)13-0189-02

2017-02-27

聶建龍(1979- )，男，工程師

U443.1

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