高裂度地震帶復雜崩坡堆積體人工挖孔樁施工技術研究

秦 智，成 杰，趙彩萍

(四川交投建設工程股份有限公司，四川 成都 610041)

0 前 言

近年來，大直徑人工挖孔樁[1-4]作為超高層建筑地基基礎，已逐漸得到廣泛應用。其大直徑的特點使得樁基承載能力大大提高，擴底構造能進一步提高樁的承載性能[5-6]。然而由于超大直徑擴底人工挖孔樁的承載機理異于一般的樁，且難以進行常規的靜載荷試驗，其極限承載力無法精準確定。工程上一般通過巖基載荷試驗來確定地基承載力，由于人工挖孔灌注樁成本低，機動性強，對環境影響小，具有一系列的優點，特別是在一些復雜環境下，由于大型機械施工的局限性，人工挖孔樁應用的越來越多，在人工挖孔樁施工過程中，在淤泥較厚的地層中容易發生涌砂塌孔，造成成孔困難從而引起施工進度緩慢，在高裂度地震帶復雜崩坡堆積體區域施工更加困難，為了完成樁基施工并獲得好的經濟效果，需要一種新的施工技術用以解決復雜崩坡堆積體人工挖孔樁施工的重難點問題，解決施工效率低，工作環境危險的問題。

針對復雜條件人工挖孔樁施工技術，前人已有研究，武銳[7]根據不同的樁的材料與成樁方法對樁基進行了分類，結合具體的工程案例對人工挖孔樁施工技術以及質量控制措施進行分析和研究，施工效果顯著；李艷星[8]結合某工程的鐵路防護樁進行人工挖孔樁施工的實例,詳細介紹了在地下水位較高和地質條件復雜條件下的人工挖孔樁施工技術；李文華[9]通過某大型超深基坑人工挖孔支護灌注樁的施工過程中穿越不同地層的相關技術問題提出意見并實施；石良濱[10]結合長春地鐵1號線解放大路站項目，介紹了復雜地質條件情況下為如何有效確保施工的質量可靠和施工過程安全，對人工挖孔樁施工方案進行優化與改進。

由于尚未見對于高裂度地震帶復雜崩坡堆積體人工挖孔樁施工技術的相關研究，因此，本文結合康定至新都橋高速公路項目康定過境試驗段道橋樁基工程進行研究，詳細介紹了高裂度地震帶復雜崩坡堆積體人工挖孔樁施工技術的工藝流程及相關操作要點，驗證了改技術應用于實際工程具有很好的推廣應用前景。

1 工程概況

康定至新都橋高速公路項目康定過境段，線路全長18 087 m，全線設隧道2座，大橋1座，康定互通C、I匝道橋兩座，路基支擋抗滑樁，C匝道橋下部結構樁基78根，I匝道橋下部結構樁基70根，跑馬山1#大橋下部結構樁基108根，K0+660～K0+720右側樁板墻，設計抗滑樁11根，其中A型樁1根，B型樁4根，C型樁2根，D型樁2根，E型樁2根，K130.785-K130+839.25右側樁板墻，設計抗滑樁11根，其中A型樁1根，B型樁4根，C型樁2根，D型樁2根，E型樁2根，抗滑樁全部采用人工挖孔施工。施工區域范圍內不良地質情況主要表現為活動斷裂、崩塌與危巖、巖爆等。

2 工藝流程及操作要點

2.1 工藝流程(見圖1)

圖1 施工工藝流程圖

2.2 操作要點

1)施工準備。安排相關人員熟悉圖紙并對施工技術要求進行了解，進行現場技術交底，對場地進行整平，安排相關機械和材料陸續進場。

2)鎖口施工及孔口圍護。對孔口四周進行排水和圍水施工，孔口周圍通過混凝土硬化成圈并用硬質材料進行防護，安排人員看守，孔內作業人員若發現滲水、裂縫等危險情況及時撤出，下挖1 m后，立即澆筑第1節混凝土護壁及鎖口混凝土，孔口四周設置排水溝，四周不可堆放雜物，并搭設防水雨棚防止雨淋。

3)開挖第一節樁孔土方。按順序從上向下對樁孔進行逐層開挖，先挖出中間土體并向四周擴散開挖，當兩個樁基間距太小時可間隔交錯跳挖。

在極硬巖段采用靜態爆破開挖，設置聚能藥筒，在其中插入毫秒導爆管，并加一壓重石塊，就位后引爆的聚能爆破方式，操作簡單，安全可靠，效果好。

4)護壁施工。通過拆上節、支下節的方法對護壁模板進行施工，模板可重復利用，在模板上下端安裝內鋼圈可防止模板變形，模板之間可用卡具、扣件固定牢靠，為達到擋土擋水效果。可使第一節護壁應高出地面30 cm，并在周圍安設臨時排水系統。

5)澆筑第一節護壁混凝土。挖完一節樁孔護壁混凝土后即可澆筑樁基混凝土，護壁混凝土按設計要求配比，適當加入早強劑以加速混凝土的硬化。圖2為護壁大樣圖。

圖2 護壁大樣圖

6)檢查樁位軸線及標高。單節樁孔護壁完成后，利用十字線對中的原則進行檢查，確保樁孔軸線的位置、標高、截面尺寸等滿足設計要求。

7)架設垂直運輸架和機具。第一節樁孔成孔以后，根據要求安設支架并在適當位置安放提升機。

8)吊桶、照明、活動蓋板、水泵和通風機的安裝。按施工要求安放吊桶。照明設備、水泵以及通風機等設施。

9)孔底巖層取樣。待檢測合格后進行終孔，護壁污泥和樁底的殘渣、雜物的清理工作，終孔經檢驗同意驗收后，組織現場人員澆筑樁基混凝土。

10)開挖吊運第二節樁孔土方。從第二節開始，利用提升設備運土，樁孔挖至規定的深度后，修整孔壁。

11)第二節護壁施工。先拆除第一節護壁模板然后支第二節護壁模板，安裝附加鋼筋，模板上口留出一定高度的混凝土澆筑口，接口部位應振搗密實，拆模后用混凝土或砌磚封堵嚴密，水泥砂漿抹平。

12)循環作業。對樁位中心軸線以及標高進行檢查，合格后逐層往下循環作業。

13)硬質巖層開挖。通過鉆機確保成孔后樁體垂直偏差不超過設計規范要求的情況下進行硬質巖層開挖。

14)檢查驗收。成孔以后必須對樁身直徑等相關指標進行驗收檢驗，做好檢測記錄，經驗收合格后方可施工下一工序。

15)鋼筋籠的制作與安設。按設計要求進行鋼筋籠的制作，通過吊機進行吊運。

16)澆筑樁身混凝土。利用導管法安放導管，孔內安裝預制帶支架的定位裝置，用來定位導管，防止卡掛鋼筋骨架和碰撞護壁，然后按要求灌注混凝土。

17)樁頭破除。樁頭鑿除施工前，應先對每個樁的樁頂設計高層進行標記，斷開的樁頭利用吊機吊出基坑后，保證每根樁頭破除的樁頂面平整。截樁頭施工工藝流程圖見圖3。

圖3 截樁頭施工工藝流程圖

18)樁基檢測。樁基混凝土澆筑施工完成14天后，聘請有資質的第三方檢測單位采用超聲波無損檢測樁基的完整性，確保驗收合格后進行下道工序的施工。

3 關鍵技術

1)采用在每節模板上下端各安裝一道用槽鋼制成圓弧形的定型化內鋼圈，有效防止內側模板受脹力變形。

2)采用設置聚能藥筒，在其中插入毫秒導爆管，并加一壓重石塊，就位后引爆的聚能爆破方式，操作簡單，安全可靠，效果好。

3)在澆筑混凝土之前在孔內安裝預制帶支架的定位裝置，用來定位導管，防止導管澆筑混凝土時發生移位和碰壁。

4 結 論

特殊地層條件人工挖孔樁施工技術已有相關研究，本文在此基礎上結合康定至新都橋高速公路項目康定過境試驗段道橋樁基工程，詳細介紹了高裂度地震帶復雜崩坡堆積體人工挖孔樁施工技術的工藝流程和操作要點以及相關關鍵技術，應用于實際工程效果顯著，節約人力物力，節省工程造價，施工安全可靠，值得大力推廣。

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