高速公路施工中人工挖孔樁技術(shù)的應(yīng)用

何云剛 （襄陽市公路管理處襄城公路段，湖南 襄陽 441021）

人工挖孔樁運(yùn)用人工的方式將樁控挖出來，并放在鋼筋籠中，關(guān)注混凝土形成樁的一種施工工藝。人工挖孔樁具有環(huán)境污染小、施工質(zhì)量可靠、施工操作方便和施工設(shè)備簡單等特點(diǎn)。在高速公路橋梁施工中人工挖孔樁施工技術(shù)有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

1 工程概況

湖北省谷竹高速公路是國家和我省規(guī)劃建設(shè)的中道交通項(xiàng)目。全場226.454km。這次調(diào)研為此項(xiàng)目一階段土建施工十合同段崗子村1號大橋，位于襄陽市保康縣寺坪鎮(zhèn)境內(nèi)，屬構(gòu)造剝蝕侵蝕低山區(qū)，山體呈尖棱狀，山勢陡峻，溝谷深切為“V”型，具有形態(tài)對稱。橋梁設(shè)計(jì)均為灌注樁基礎(chǔ)，樁徑有150cm和180cm兩種。

2 施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

人工成孔樁控，井壁支護(hù)要立足于這一地區(qū)的地下水分布狀況和土質(zhì)特點(diǎn)，將行之有效的施工方案編制出來，計(jì)算和設(shè)計(jì)井壁支護(hù)。開挖之前場地將三通一平完成。已經(jīng)清除干凈地下和地上的設(shè)備基礎(chǔ)、舊建筑物、管線、電纜等障礙物。每一項(xiàng)如通風(fēng)、動(dòng)力、照明和安全設(shè)施等臨時(shí)設(shè)施已準(zhǔn)備充分。必須對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真研究，價(jià)格場地的地下土質(zhì)和水文地質(zhì)資料充分了解清楚。把樁基地質(zhì)條件看清。和人工挖孔樁條件相符通常為：沒有豐富地下水、無流沙，地質(zhì)情況良好，樁長不能超過20m，孔徑最小應(yīng)在1.2m。根據(jù)基礎(chǔ)平面圖，對樁位軸線、定位點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置：將灰線撒在樁孔附近。對高程水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測定。完成防線工序后，對預(yù)檢手續(xù)進(jìn)行辦理。根基設(shè)計(jì)要求將鋼筋籠分段制作好。全面開挖前，有選擇地先對2個(gè)試驗(yàn)樁孔開挖，對水文和土質(zhì)等相關(guān)情況進(jìn)行分析，以此為依據(jù)調(diào)整原編施工方案。在地下水位較高的地方，向把地下水位降到樁底以下0.5m左右。人工挖孔操作的安全十分重要，開挖前對施工人員展開詳細(xì)的安全技術(shù)交底；操作前有小檢查和試驗(yàn)吊具，使施工安全得到保證。

2.2 樁孔定位

在開挖人工挖孔樁前，應(yīng)先對施工單位進(jìn)行安排，讓其開展基礎(chǔ)底板軸線的測量放樣工作，然后運(yùn)用激光全站儀復(fù)核基礎(chǔ)平面圖以及控制坐標(biāo)，確定沒有誤差后即可安排工人開展人工挖孔樁施工。

2.3 成孔施工

當(dāng)場地平整和要求相符的時(shí)候，測量定位符合確定沒有問題后，就可以開展人工挖孔樁的施工。第一，將支架架設(shè)在樁位上，然后就可以安裝各種設(shè)備，如照明設(shè)備、鼓風(fēng)機(jī)和潛水泵等。在開挖土地的過程中，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行抽水作業(yè)。每次挖出的土體應(yīng)第一時(shí)間送到事先指定的位置。人工挖孔樁的施工主要借助的是人工作業(yè)，配合小型機(jī)械進(jìn)行。挖孔產(chǎn)生的廢渣應(yīng)運(yùn)用卷揚(yáng)機(jī)將其送到孔外。就土質(zhì)樁，主要是運(yùn)用人力開挖的方式。若是遇到石質(zhì)樁，可以運(yùn)用爆破開挖的方式[1]。在爆破開挖前，應(yīng)在孔口處將防護(hù)措施做好，并和相關(guān)要求相結(jié)合，在施工點(diǎn)兩端把安全防護(hù)做好。完成爆破施工后，應(yīng)檢查相鄰既有線，確定安全無誤后即可通車。孔內(nèi)檢查確定安全后便可繼續(xù)人孔挖坑施工。在孔內(nèi)沒有施工的時(shí)候，應(yīng)運(yùn)用蓋板這比空口，這樣可以避免人員掉入孔中。若是在有人的區(qū)域進(jìn)行施工，應(yīng)安排專門的人監(jiān)控施工，確定機(jī)械設(shè)備和其他人員的安全。

2.4 護(hù)壁

在土質(zhì)不好的土層中開挖人孔挖孔樁的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)要求把開挖支護(hù)做好。通常情況下可與運(yùn)用鋼筋混凝土或混凝土護(hù)壁的方式。具體采用哪一種護(hù)壁方式應(yīng)立足于工程的實(shí)際情況展開設(shè)計(jì)。護(hù)壁施工應(yīng)在開挖分節(jié)施工后進(jìn)行。上下節(jié)之間的搭接運(yùn)用梯形的方式[2]。在接頭的地方需要把搭接鋼筋布置好，如表1所示為搭接鋼筋的設(shè)計(jì)參數(shù)。護(hù)壁施工到含水層和以下混凝土護(hù)壁的時(shí)候，因?yàn)榈叵滤臐B漏，并沿著井壁流下，這時(shí)會加大護(hù)壁施工的難度，所有在開展護(hù)壁混凝土施工的時(shí)候，要將適量的密實(shí)劑、防水劑和超早強(qiáng)劑加入混凝土中，這樣可以使混凝土的抗沖刷性能得到有效提高。其次，為了使每一節(jié)護(hù)壁混凝土接搓處的密實(shí)性得到保證，需要運(yùn)用混凝土堵漏劑，這樣可以讓漏水量得到有效控制，從而讓井內(nèi)的水面高度得到減少。

搭接鋼筋的設(shè)計(jì)參數(shù) 表1

2.5 鋼筋籠的制作和安裝

2.5.1 制作鋼筋籠

主要運(yùn)用箍筋成型法制作鋼筋籠。立足于設(shè)計(jì)圖紙的要求制作加強(qiáng)鋼筋，并將主筋的位置標(biāo)記在加強(qiáng)鋼筋上。然后逐一在標(biāo)記的位置焊接主鋼筋，之后再焊機(jī)或綁扎其他鋼筋，為了使孔壁和鋼筋籠保護(hù)層的厚度與設(shè)計(jì)要求相符，可以在鋼筋上對長16cm的鋼筋耳環(huán)進(jìn)行設(shè)置，通常每間隔2m設(shè)置4個(gè)。

2.5.2 安裝鋼筋籠

在安裝鋼筋籠前，應(yīng)檢查孔內(nèi)情況，確定沒有沉渣和塌方的問題存在時(shí)，就可以開始安裝鋼筋籠。在安裝鋼筋籠的過程中，應(yīng)和孔位對齊，同時(shí)應(yīng)保證和穩(wěn)定、順直、緩慢的要求相符。鋼筋籠應(yīng)防止碰撞到孔壁。當(dāng)鋼筋籠放到指定深度的位置后，就可以復(fù)核設(shè)計(jì)標(biāo)高，確定沒有問題后便可以運(yùn)用工藝筋進(jìn)行加固處理，這樣可以防止鋼筋籠下沉或上浮問題的出現(xiàn)。

2.6 混凝土的灌注施工

為了使混凝土灌注的施工質(zhì)量得到有效保證，應(yīng)在灌注施工前，先清除干凈孔內(nèi)的積水。本工程運(yùn)用串通法開展混凝土的灌注施工。串通的尾端和孔底的高度之間的距離不能超過2m。振搗混凝土應(yīng)運(yùn)用插入式振搗器。若是發(fā)生滲水量較大的現(xiàn)象，應(yīng)運(yùn)用導(dǎo)管法開展混凝土的灌注施工。水下混凝土應(yīng)符合易性的要求。運(yùn)用中粗砂，碎石骨料的最大粒徑不能超過30mm。如表2所示為水下混凝土的基本技術(shù)指標(biāo)要求。在澆筑混凝土前，應(yīng)檢查混凝土的塌落度，并使黏聚性和流動(dòng)性的要求得到滿足。應(yīng)第一時(shí)間在施工中使用拌和完成的混凝土，不能使用出現(xiàn)離析的混凝土。

水下混凝土的基本技術(shù)指標(biāo)要求 表2

為了使混凝土的密實(shí)性得到保證，通常情況下應(yīng)運(yùn)用串通下料和分層振搗的方式展開澆筑施工[3]。就一個(gè)樁身混凝土的澆筑來說，應(yīng)盡可能以最快的速度完成。在澆筑混凝土的過程中，應(yīng)運(yùn)用高頻插入式振搗器進(jìn)行振搗，并運(yùn)用分層振搗的方式。整個(gè)樁體的混凝土的澆筑不能間斷，應(yīng)連續(xù)完成，不能對施工縫予以設(shè)置。

3 結(jié)語

通過工程實(shí)踐效果證實(shí)，人工樁孔樁具有施工質(zhì)量可靠、工程造價(jià)低、施工速度快、施工操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁基礎(chǔ)中可以廣泛應(yīng)用，本工程為某一高速公路橋梁施工建設(shè)項(xiàng)目。該橋梁的上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋臺和基礎(chǔ)分別為裝配式小箱梁、樁柱式墩臺、肋板式橋臺、摩擦樁。立足于地質(zhì)的實(shí)際情況，經(jīng)過綜合分析考慮，決定運(yùn)用人工挖孔樁，本文對此工工藝的具體實(shí)施過程進(jìn)行了深入探討；同時(shí)就人工挖孔樁的危險(xiǎn)性，將行之有效的安全施工措施提了出來，旨在為同一類型工程提供參考。