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试论人工挖孔桩的施工工艺与施工安全

现浇砼护壁挖孔，系分段开挖，分段浇筑护壁砼，直至设计孔底标高。现浇砼护壁的形式常采用锯齿式，每节高不超过1m，壁厚15~20cm，砼强度等级大于C15；土层较差时，可沿四周插入φ12mm钢筋，间距20~25cm，浇筑护壁的模板，用工具式的弧形钢模拼成。

挖孔桩的钢护筒护壁,是在桩位上打入钢护筒至设计标高，然后挖出护筒内土层，并进行底部扩孔，再浇筑桩基砼。钢护筒可以留在桩内，也可以待砼浇筑完毕拔出，为减少阻力，可以边浇砼边拔出钢护筒。

钢护筒一般用厚度为12~14mm的钢板卷制，并焊接成整体型式；留在桩内的钢护筒，可用4~6mm厚的钢板加内加劲筋制作而成，长度根据设计要求确定。

挖孔桩的沉井护壁，是在桩位上制作钢筋砼井筒，井筒靠自重或附加荷载，逐节下沉至设计标高，然后逐节挖出筒内土层，浇筑桩基砼。

井筒通常用C20或C25砼浇筑而成，并设φ12mm纵向筋和φ8mm的环筋，间距一般为20cm，井筒壁厚为10~15cm，每节长度视吊装能力而定某新校区园林施工组织设计范文，每节上下口设5cm高的接榫，上口并预埋吊环。

表层为淤泥时，可采用沉井法或钢护筒法施工。沉井法施工，在沉井定位时，将第一节井筒准确地放在桩位上，为防止井筒在施工过程中的倾斜，可先沿井筒内壁打入钢管导向桩，然后下沉井筒，待第一节井筒下沉完毕后，再放上第二节，每节井筒高1m左右，两节之间用砼连接牢固；若井筒在施工中发生倾斜，可在下沉量大的一侧井壁上，插入几根钢筋，减缓其下沉速度，在沉降量小的一侧继续开挖，加速单侧沉降，井筒校正后，拔掉钢筋继续施工；井筒穿过淤泥层后，可在井筒底部的井壁上镶入钢筋，固定井筒，然后，视土层情况，确定护壁方式继续施工；当采用钢护筒护壁施工时，可分节打入钢护筒，在每节高60~80cm的钢护筒内焊接竖向钢筋，用铁锤锤击钢筋头，将护筒打入淤泥层中，边挖边打，直到穿过淤泥层。在挖孔中部遇到流砂层、淤泥层时，处理办法与处理表层是淤泥层的施工方法相同，采用钢护筒护壁方式施工；当流砂层涌量较大，施工困难时，可采用集中降水法配合钢护筒护壁施工，即沿场地四周或水源补给方向布设钻孔抽水井，通过抽水降低流砂层中的涌水，并辅以孔内抽排水的方法进行施工。

挖孔遇到砂、粘性土层，可采用现浇砼护壁或机制砖护壁方式施工；挖孔遇到溶洞，当溶洞内有流动性不强的粘性土填充时，施工方法与处治砂、粘土层施工方法相同；当溶洞内有水或强流动性泥土填充时，可采用钢护筒护壁，并在护筒内灌入素砼封底，再成孔。

2.1护壁顶应高出地面30cm以上，井口四周无堆积物，处于坡面上的桩位，在井口坡面上方，要加设挡碴墙。

2.2井下作业不得超过2人，井口上方必须有人看护，作业人员必须配带安全帽、安全绳，且井下井上人员要保持联络。

2.3井下人员要注意观察孔壁变化情况，发现异常现象，及时处治，排除险情。

2.4井下及井口作业人员不准吸烟，以防有害气体的爆炸，挖孔超过10m时，用小型鼓风机通过塑料送风管向井内送风，排除有害气体。

2.5施工中抽水、照明、通风等用电设备，要一机一闸一漏电保护器，并经常检查电线、漏电保护器是否完好，孔内爆破，一律使用电雷管。

2.6对施工机械，要经常检查其支架、滑轮、钢丝绳、勾扣是否牢固，制动设备是否灵敏。

2.7井孔应安设牢固可靠的安全梯，以便施工人员的上下。

2.8挖孔现场，应设立明显的安全警示牌，并在井口周围，设置安全防护栏，施工完毕后，要盖好井口。

湖北沪蓉西高速公路榔坪互通式立体交叉1号桥桩基，人工挖孔淤泥质粘土和卵石层的处理。

榔坪互通式立体交叉1号桥，是高速公路主线上一座跨河大桥，桥长448m（双幅长），宽2×12.5m，上部构造为简支梁桥面连续结构，下构为十字墩及空心薄壁墩配桩基础，设计最高桥墩为50m，基桩68根，其中：嵌岩桩56根，摩擦桩12根；有52根桩处于河道内，16根桩位于半山坡上；桩径1.5~2.2m，桩长14~26m，嵌岩深度不小于5m。

3.2工程地质及水文地质情况

根据地质钻孔揭示该桥的工程地质，从上自下简述如下：

卵石层：灰黄色，粒径在0.5~5cm，天然状态下疏松~稍密状，孔隙较大，透水性强，层厚4.5~.8m。

淤泥质粘土层：灰黑色，具有一定流动性，层厚5~7.7m。

卵石层：黄色，密实状，夹有巨型粒径亚圆形卵石，最大粒径达90cm，矿物成份主要为石英、长石等，层厚3.8~8m

弱风化页岩：灰白色，矿物成份主要为石英、长石、云母等。

该桥52根桩基布设在河道内，主要透水层为卵石，地下水的主要来源为地表水（河槽水）通过卵石层渗入，基岩透水性差。

3.3.1成片多孔同时施工，同时抽排水，降低地下水位。

3.3.2采用现浇砼护壁施工。

3.3.3安全措施，所有用电器，实行一机一闸一漏电保护器，孔内爆破，一律使用电雷管。

地下水位以上卵石层的开挖，是直接开挖护壁，每次开挖深度50cm左右，然后，用工具式弧形钢模拼成内齿式的护壁模板，最后，浇筑砼，即形成锯齿式护壁；地下水位以下卵石层的开挖，即开挖进入较大涌水层时，先沿井壁四周，略向内倾斜，打入长80cm的φ12mm钢筋，间距15~20cm，然后边开挖边抽排水，即从中心部分开始开挖，使水汇集在井底坑中，再开挖周边，每次下挖深度20~40cm后护壁，护壁后，立即停止抽水，以免渗水洗刷护壁带走水泥浆，形成蜂窝或毁坏护壁，护壁时，在护壁模板接缝处，预埋4~5个泄水管，将水流引到护壁井内坑底，以防止护壁四周砂砾被掏空，出现沉陷，在挖到下层时，用木楔和水泥粘土堵死泄水孔。

在60~80cm高的工具式弧形钢模内侧，焊上竖向钢筋，用铁锤锤击钢筋头，将其略向井中心倾斜打入淤泥层，形成钢护筒，边打边开挖，开挖30~50cm时，再用工具式弧形钢模在孔内拼装成护壁内模，按现浇砼护壁方式护壁，待护壁砼凝固拆模后，拔出钢护筒，如此返复，直到穿过淤泥层。

挖孔进入弱风化岩层30cm左右，是护壁的最后一节，此节护壁，在其模板四周接缝处，留有3~6个泄水管_通风与空调施工工艺，通过泄水管排出孔壁外的渗水，以防止护壁外形成高压水，破坏护壁。

挖孔达到设计标高后，进行孔底检查，必须做到平整，无松碴、污泥及沉淀等软层，嵌岩桩入岩深度应符合设计要求。在开挖过程中，经常检查了解地质情况，倘与设计资料不符，及时提出变更设计申请。

3.4.3钢筋骨架制作与安装

根据施工条件，该桥挖孔灌注桩钢筋骨架的制作方式有两种，一种是在孔外加工制作，用汽吊吊入孔内就位；另一种是在孔口上架好用型钢拼成的绑扎架J19J176 钢丝网架复合保温板建筑构造.pdf，在绑扎架内绑扎基桩钢筋骨架，逐节绑扎成型放入孔中，每节高度不超过2m。

根据桩孔内的渗水情况，河道内的52根桩，采用了水下灌注法施工；于半山坡上的16根基桩，采用了干灌法施工，砼用搅拌运输车运到现场，通过砼输送泵送到孔口，再经孔内串筒到孔底，为保证砼的密实，使用人工振捣方式捣实，砼水灰比为0.55，砂率38%，每方砼的P.042.5水泥用量为367kg。成桩后，经超声波检测法检查，该桥基桩均为Ⅰ类桩。

综上所述，人工挖孔桩在山区高速公路建设中具有明显的优势：施工方便、进度快、质量易保证；植被破坏小，有利于环境保护和水土保持，降低环保水保的投入；只要安全措施充分，施工安全也是有保证的。因此，在山区高速公路桥梁基桩施工中，人工挖孔桩是首选方案。