罗学波
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摘要：目前国内的硬岩地层人工挖孔桩施工通常采用人工手持风镐破岩、膨胀剂辅助破岩的方式，但在岩性较为特殊的泥质粉砂岩地层中破岩困难，岩石呈渣状破碎，施工效率低。人工挖孔桩具有施工方便、挖孔速度快的特点，在当前公路施工中的应用极其广泛。本篇文章从人工挖孔桩的特点及选型入手，对人工挖孔桩技术在公路施工中的应用作详细论述，并得出相关结论，供同行参考借鉴。
关键词：人工挖孔桩；公路施工；施工技术
中图分类号：U639文献标识码：A
人工挖孔桩是一种在公路施工中应用广泛的施工技术，比起木桩、混凝土打入桩，这种桩具有极好的抗震性，并且施工方便，打桩速度快，所以在公路、民用简述施工中备受青睐。为了保障该种桩型及其打桩技术的应用质量安全，必须在实际施工前期就对其技术特点有所了解，掌握它在施工中全部措施，保障施工质量安全。下面，笔者就人工挖孔桩在公路施工中的应用作详细介绍[1]。
1人工挖孔桩的简介
人工挖孔桩是一种起源于20世纪的桩基施工技术，在20世纪80年代被加以广泛的应用。在几十年的发展过程中，人工挖孔桩的应用范围已经从传统的公路工程施工拓展到了建筑物基础施工中，实现了在建筑支护边墙、水幕墙等结构中的应用。人工挖孔桩技术在实际实施时需要人工根据地区土层、地质结构的不同来选择相应的、合适的桩，在这个过程中，由于工人的技术经验有一定差异，所以对桩的选型、桩的施工质量上也有所差异，很有可能因为工人技术经验不足而发生施工安全事故，或者发生工程质量缺陷等问题。常见的如涌泥导致桩成孔失败;土层所在的地下水位过高，导致施工现场附近的建筑物发生下沉等等。除了这些施工质量问题之外，还有可能会引起安全事故，如孔底缺氧，导致人窒息死亡;孔口坠物伤人等。这些问题都应该是人工挖孔桩技术应用中需要严格注意的，必须采取实际措施加以防治[2]。
2人工挖孔桩的特点及选型工艺
2.1人工挖孔桩的施工特点
相比于钻孔灌注桩，人工挖孔桩具有诸多特点，它不仅能够克服钻孔灌注桩的水源、电源限制问题，还能在短时间内快速完成施工，节约施工时间。由机械操作的钻孔灌注桩技术在实际施工时需要借助钻机，所以在水源和电源两方面容易受到限制，而人工挖孔桩则不会，它的施工工艺全程均由人工操作、控制，再加上施工时需要借用的施工设备简单，作业面小，工作容易开展，所以在施工时一般不会受到场地等条件的限制，最后获得的施工效率也比较高，质量也能受到基本的保证。就人工挖孔桩技术目前的应用范围来看，除了应用于一般性公路工程施工以外，在建筑物基础施工中也能得到良好的应用。因为人工挖孔桩施工全过程均由工人手动操作，所以工人的技术经验是决定人工挖孔桩成功与否的关键。
2.2桩的选型
人工挖孔桩应用于公路工程施工时，桩的选型是一道重要的工艺，对公路工程基础结构的施工质量有着巨大影响。一般来说，选型公路基础桩时都应该满足安全、质量有保障、造价合理、施工快几大要求，按照这些要求，在选型人工挖孔桩时也必须满足以下几个基本条件:一，基岩的埋设深度要适当，最大深度不能超过30m，且埋设深度超过了20m的人工挖孔桩在成孔阶段必须采取人工送氧措施，以免引起安全事故;二，如果施工时遇到了含水砂层或淤泥层较厚的地质条件，那么在应用人工挖孔桩技术时一定要谨慎、小心，防止挖桩时因抽水而导致地下水位下降，场地周围建筑物发生下沉等问题;三，施工前要先进行地质勘察，并形成相应的地质勘察报告，另外，如果施工时遇到了深度超过2m的含水砂层或淤泥层地质，应该在勘察报告中表明，这类地质依然可采取人工挖孔桩措施进行施工。
3人工挖孔桩在公路工程施工中的应用
公路工程基础结构施工中，如果坚持采用人工挖孔桩技术，那么在实际施工时应该严格做好以下几项工作:
3.1做好事前控制
所谓事前控制，也就是施工准备工作。公路工程采用人工挖孔桩进行施工时，需要做好的施工前期准备工作有:首先，控制好材料的进场。要组织好施工原材料的进场工作，把好材料的质量检查关，对于质量不过关的原材料要打回，一律不予进场;其次，要做好工程的技术交底，编制一套详细且完整的人工挖孔桩施工程序，以指导实际施工;再次，要做好施工现场的清理工作，并尽量整平施工场地，提前做好放样准备;第四，要在场地四周距离中心桩1米远的位置设置4个相应的保护桩，保持十字对称;最后，当井口护壁作业完成之后，要将桩中标注在井口的护壁上[3]。
3.2施工中的注意事项
(1)人工开挖同排的基础桩时，必须采用间隔挖孔的方式，而在人工开挖群桩时，则需要采用梅花型的方式进行开挖。另外，在实际开挖过程中要尽量避开桩基护壁，以免对其造成质量上的影响。(2)以垂直起重设备要架立牢固，应能承受一定的冲力不致翻裂，垂直起重设备必须经检人验合格后方可投入使用。(3)挖孔时，采用每进尺进行一次砼护壁。孔砼护壁标号应不小于C25。护壁模板宜采用定型二半圆合一的喇叭形钢模，护壁厚度在12-20cm，采用集中拌和。钢棒捣实，护壁后每节上孔径按设计桩径下口孔径大于设计桩径16cm。(4)每一节开挖前，在孔口恢复中心桩后，用吊锤放样该节孔中心位置。以防出现桩心倔位;挖孔至10m以下时，促使孔内保持新鲜空气;粘土层采用镐挖锹铲．硬土层及强风化岩层采用风镐破碎;当孔内地下水较多时采用水泵及时排水。(5)做好较厚含水砂层人工挖孔桩的施工。在施工中如果遇到含水砂层较厚的地质情况，如果工程地质报告显示地下普遍存在含水层，且厚工超过1m-2m，则应慎用挖孔桩。如果只是局部存在含水砂层，可采取注浆法，效果相当好，且成本亦不算高。施工方法及步骤是，当挖孔至含水砂层表面时停止开挖，然后放入φ30mm小型工程钻机，沿孔壁周边施工一圈注浆孔，对孔壁周围砂层进行注浆处理。注浆孔距为350ram左右，注浆水灰比为l:l左右，若加入3％的早强剂，其效果更佳[4]。
3.3关键技术质量控制措施
采用高速钻孔设备，增加临空面由于人工挖孔桩开挖施工时，作业空间狭小，作业面较深，岩石钳制力较大，再加上泥质粉砂岩含泥量高导致“韧性强”、含砂量高易磨损金属的特点，风镐破岩往往呈“碎渣状”，导致破岩时间长，反复清理岩渣，致使开挖效率低下。为减少该不利因素，采用增加岩石自由临空面，减少岩层钳制力，提升岩石大块破碎能力的方案，以达到减少反复清理岩渣时间、减少破岩时间的目的。此时，就需要解决增加自由临空面施工时间的问题。结合泥质粉砂岩遇水易软化的特性，采用潜孔钻机及带水源金刚石钻可高速成孔，大大减少增加自由临空面的作业时间。
结语
通过采用成孔速度快的潜孔钻机和带水源金刚石钻配合施工，在成桩范围内成孔增加岩石自由临空面，从而大量减少了硬岩地层人工挖孔桩成孔时间。人工挖孔桩施工技术在我国公路建设和民用建筑物建设中的应用很是广泛，为其节省了大量的施工时间和施工成本，但由于人工挖孔桩的施工质量受工人的技术经验影响，所以在实际施工中存在着一些问题，应通过加深对人工挖孔桩工程施工过程的认识，通过严格的质量控制及各个工序的的质量控制，以保证人工挖孔桩的质量，促进公路及民用建筑质量的提高。
参考文献
[1]邱宏.复杂地质条件场地中桩基技术的管理与控制研究[J].世界有色金属，2018（21）：214.
[2]王国爱.钻孔灌注桩桩身质量事故补救措施[J].中国建材科技，2019（1）：45-46.
[3]焦涛，李梁慧，桂松.超长桩基础模型拟动力试验研究[J].公路工程，2019（5）：233-237.
[4]王江波，陈敏，黄和飞，等.临江地区复杂地质条件下大直径人工挖孔桩施工创新技术研究[J].施工技术，2018（1）：11-14.