临海市交通工程建设有限公司 浙江临海 317000
摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，综合国力显著加强，桥梁基础种类变得更为丰富。在高速公路桥梁建设过程中，人工挖孔桩施工技术由于具有工程造价低、施工质量高、环境影响小、操作便捷、施工机具简单等优势，因此在桥梁基础施工中被广泛应用。文章以实际高速公路桥梁工程为例，从人工挖孔桩的构成条件、施工方法特征及适用范围入手，进而详细探讨了人工挖孔桩的施工技术、工序和施工效果，让高速公路桥梁建设工程质量得到有效保证。
关键词：高速公路；桥梁建设；人工挖孔桩
引言
人工挖孔灌注桩是利用人力挖土成孔，现场浇筑混凝土所形成的灌注桩。人工挖孔桩桩径大，施工速度快、方便快捷，而且不需要大型施工机械，具有较强的抗震性能，而且造价低，节省成本。但随着科技的高速发展及机械化进程的逐步提高，人工挖孔桩由于施工环境差，耗费大量人力，产生的安全和质量问题较多，其方便快捷及造价低廉的优势与机械桩相比也越来越不明显，近年来很多地方逐渐限制人工挖孔桩的使用。
1概述
人工挖孔桩具有施工工艺简单、施工机械要求低、施工质量易于控制等特点，因此在大直径桩基础施工中经常被采用。与此同时，人工挖孔桩施工需要由工人在桩底进行开挖，因此具有较高的安全风险，规范规定人工挖孔桩的深度不易超过40m。近年来，随着我国桩基施工技术的不断提高、人工挖孔桩施工经验的不断积累，在施工安全得到有效保障的情况下，人工挖孔桩的深度不断地突破40m的界限，大大扩展了这种技术的应用范围。本文以某高速公路桥梁工程的超深人工挖孔桩施工为例，从施工安全的角度对桩基护壁、爆破开挖参数进行分析检算，介绍了超深人工挖孔桩的施工工艺和关键控制措施。该案例的成功经验可为今后类似工程的实施提供参考。
2人工挖孔桩的施工技术
2.1施工准备
（1）整平土地。在正式开始施工之前，应该对施工的现场展开整平处理工作，清除现场四周的悬石、浮土等不安全物，把表面的杂物清理干净，施做施工平台；（2）桩位的放置。桩位放置的高度对高速公路的运行有着非常重要的影响，规定孔口应设置高出地面至少30cm的护圈，孔内设置以防止施工时土、石及杂物滚入孔内，危及操作人员的安全；（3）孔口的开设。其包含孔口的开挖和浇筑孔口的混凝土。当孔口在开设时，应该测量出孔口的大小与深度，孔口周围采用混凝土硬化成围圈予以围护，保证孔口的质量，确保施工人员的安全问题。当孔口开设完毕以后，应考虑提升支架的安装问题，以方便之后的施工；（4）测量放样。在施工放样时，应该严格按照图纸设计坐标进行。在保证孔洞的位置合理后，对桩基中心点位采用纵横轴线法做好十字护桩。并用砂浆或者混凝土为其加固，以便在开挖的过程中校核孔中心位置和垂直度。
2.2护壁配筋
根据围岩稳定及渗水情况，控制每次开挖深度，地质情况良好时，现场每次开挖深度为1m，每开挖一节立即施作一节护壁，混凝土采用与桩基同标号的C30混凝土，护壁下口大，上口小，呈锥形状态，上部厚度为20cm，下部厚度为12cm，搭接8cm，过程中振捣密实，强度达到5MPa以上拆模，若遇到土层渗水时，护壁混凝土中应掺加一定量的速凝剂。根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）相关要求和围岩稳定情况，经过配筋计算，选择配筋方式为竖向钢筋为Φ16（HRB400）钢筋，环向间距为150mm，环向钢筋为Φ12（HRB400），螺距为200mm，两节护壁之间通过Φ16主筋上节护壁深入下节护壁57.5cm进行连接。
2.3土石方开挖
土石方开挖每次进尺深度根据开挖岩土层的自稳能力结合施工进尺速度确定。但任何情况下单个进尺循环不得超过1m；若岩土层破碎，自稳能力差，可取0.5m深度为一个进尺循环。但遇上土层变化和滑动面时不得设置护壁分节，应调整护壁分节以错开该部位。开挖过程中作业人员通过钢梯进出。钢梯应随着开挖深度的加深而逐步接长。钢梯使用前应做安全检查，确认满足要求后方可使用。开挖渣土必须使用密闭铁桶通过地面上的起重卷扬机提升至地面并转移至弃渣处妥善倾倒。盛放渣土的容器不得装满，一般装至桶壁高的4/5即可，在桶内壁4/5高的位置用红油漆作记号。使用的挖孔桩吊架采用经进场验收合格的设备，在正式使用前，应对其进行试吊。试吊时要在2.5倍使用荷载且最小容绳量状况下，检验吊架本身的稳定性、刹车的可靠性以及升降过程中突然断电时的安全性。过程中，出渣用的渣桶一并检验。施工时由于渣土不能直接向坡面倾倒，集中堆放统一运走。起吊渣桶的钢丝绳，必须有6倍的安全系数。钢丝绳端头必须使用5个配套绳卡卡牢固，并在最后两个绳卡之间留下安全弯，以方便使用过程中观察绳卡有无失效。
2.4爆破技术控制
结合专业爆破公司出具专门的人工挖孔桩爆破施工技术方案，根据围岩特性合理进行爆破技术控制，主要有以下几点：⑴严格按照《爆破安全规程》（GB6722－2014）施工作业，采用单孔、单个控制爆破，做到多钻孔、少放药、放小炮。⑵经过爆破试验确定使用2号乳化岩石炸药，炮眼直径为35mm，深度为1.2m。⑶布置6个周边眼和4个掏槽眼，其中掏槽眼距离桩基中心28cm；若岩层特性变化较大时，可调整炮眼间距和个数（如进入中风化岩层，则适当增加掏槽眼个数，加密周边眼）。⑷爆破前用橡胶传带盖住炮口，用5mm钢板盖在上面，盖板与孔口之间留有5cm间隙，然后用4张橡胶传带盖在钢板之上，再用沙包压着钢板，对炮口进行全方位覆盖，防止飞石。⑸起爆后检查是否有盲炮、拒爆现象，若发现应立即切断电源，报告爆破技术负责人进行安全排除。⑹爆破完成后通风15min，并进行毒气检测，确定无危险后方可进行出渣施工。
2.5混凝土灌注
混凝土浇筑方法有2种，分别为干灌注和水下灌注[3]，这时则要根据具体的施工情况来选择：当孔内水的上升速度较小（参考值＜6mm/min）时，直接采用串筒干灌；当孔内水的上升速度较大（参考值＞6mm/min）时，按水下混凝土灌注法灌注，具体分析如下。（1）混凝土干灌注混凝土的坍落度应控制在7cm~9cm间，从导管式串筒自由倾落，分层振捣厚度不超过0.3m，混凝土灌注连续进行。对于混凝土干灌注每次混凝土浇筑的高度应不超过0.5m，并用插入式振捣器分层振捣密实，每层混凝土初凝前，浇筑下一层混凝土，并对上一层混凝土进行充分的二次振捣；（2）灌注水下混凝土清孔满足各项指标后，即可灌注混凝土。混凝土采用罐车运输，根据各桩位现场情况选择地泵泵送入孔或直接灌注，需注意的是，坍落度控制在8cm~12cm间。灌注水下混凝土时，混凝土灌注导管采用内径Φ300型螺纹接口管，按《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50—2011要求，在混凝土灌注前进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作，并经监理工程师检查合格后下放导管，导管底口至桩孔底端的间距控制在0.2m~0.4m。
结语
超深人工挖孔桩具有施工机具要求低、地形适应性强、施工简单、施工质量易于控制等优点。当地下水位不高、地层比较稳定的情况下，在施工安全保障措施到位，满足相关法律法规要求的前提下，人工挖孔桩技术完全可以适用于45m甚至更深桩基础施工。桩基础护壁的结构强度、爆破设计、照明通风措施等环节是确保人工挖孔桩施工安全的关键性工作，在施工过程中，应予以重点关注。
参考文献：
[1]蒲实.人工挖孔桩与机械成孔桩在承德山区建筑中的应用[J].工程建设与设计，2018（11）：85-86.
[2]陈理.山区高速公路建设中的人工挖孔桩技术[J].交通世界，2019（11）：58-59.
[3]魏迎东.高速公路桥梁工程中人工挖孔桩的施工技术[J].四川建材，2019（5）：131-133.