刘伟
成都华川公路建设集团有限公司,四川 成都 610041
摘要：本文主要浅析某高速公路人工挖孔桩作业施工的优缺点、施工工艺、特殊问题的处理及安全技术措施等常见施工技术问题采用的控制措施，经实施后桩基质量有显著效果。
关键词：人工挖孔桩；施工工艺；安全技术
1概述
近几年，国家高速公路建设飞速发展，桩基成孔方式多样，但在地形复杂、溪沟纵横、山势陡峻、岩石强度高的地区成孔依然较为困难，于是众多地区逐渐采用了人工挖孔桩。本文根据实际施工经验，浅析了人工挖孔桩作业技术控制措施。对此，某高速公路我标段树立精品工程意识，实行施工标准化管理，在上述问题中精心策划，多方探索，获得丰富的桩基施工质量管控经验，成品桩基经第三方检测等单位结果均为合格。本文将我标段采取的几项主要质量管控措施予以总结，以促进交流学习。
2 人工挖孔桩优缺点
2.1优点
具有使用设备简单、技术含量不高，易于适时的过程控制和造价低的特点；易于进行持力层地质状况鉴别和孔底沉渣控制，成孔直观，混凝土灌注质量易控制，有利于成桩质量的保证。可多个挖孔桩同时开始，作业点多；适用于山区场地狭隘，地势崎岖不平及地质复杂等施工环境恶劣条件下进行施工，且在施工中对水、电需求量较小，有利于条件落后地区施工，它还具有排土少，无泥浆污染、无噪声，对周围建筑物不易造成影响等环保特点。
2.2 缺点
对于软土、流沙、地下水位较高、涌水量大的土层不宜选用；不适于桩长超过25m 或有流塑状泥、砂及溶岩地区的施工；人工劳动强度大、作业环境差、危险性高，容易出现安全事故；工作面广，交叉作业多，管理者要合理组织，精心策划方能充分发挥挖孔桩的优势，对管理人员素质要求高。
3 人工挖孔桩施工工艺
人工挖孔桩的施工程序是：场地整平→放线、定桩位→锁口砼浇筑→挖第一节桩孔土方→砼护壁→在孔壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、活动吊土桶、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→砼护壁→清理桩孔四壁 ，校核桩孔垂直度和直径→重复第二节挖土，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土，验孔，检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→灌注桩身混凝土。
为防止杂物掉入和雨水流入孔中，锁口需高出现场地面30cm，护壁外采用安全防护栏杆，内面用预先配制的定型钢模板，并护壁实行灌砼。砂土、岩土，每挖 90cm时即行安装模板灌注护壁砼，流砂、淤泥每挖至35cm~45cm时即行安装模板并迅速灌注砼护壁，拆模后把轴线位置标定在第一节护壁上，作为控制桩孔位置和验收垂直度的复核标记。
挖孔由人工从自上往下逐层用镐、锹进行，挖土次序为先挖中间部分，后挖周边，允许尺寸误差3cm，根据设计图纸依次下挖，垂直运输，在孔上口安支架、用台式提升吊吊至地面上后，用手推车运出。
桩基钢筋笼采用加工场集中加工，随车吊运至现场，吊车下放安装。钢筋笼制作运输、安装过程中应采取措施防止变形，吊放钢筋笼入桩孔时，不得碰撞孔壁。
4人工挖孔桩特殊问题处理
4.1地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。
（1）地下水量不大时，可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工；
（2）水量较大时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果；
（3）对不太深的挖孔桩，可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数， 一般即可解决；
（4）抽水时环境影响。有时施工周围环境特殊，不允许无限制抽水。
处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。
4.2 砂性土层
在遇到砂性土层等时，需使用C30混凝土护壁，必要时需增加纵向和环向钢筋，并及时浇注混凝土护壁。
4.3岩石强度高
桩基进入强风化岩石层采用风镐等设备开挖，进入若风化闪长岩，岩石强度较高，采用爆破施工，人工出渣进行成孔。为确保桩身成孔质量满足规范及设计要求，需对爆破作业进行验算。
5桩基混凝土浇筑
5.1消除水的影响
（1）孔底积水
为保证混凝土的均匀性、密实性以确保强度，浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。如果孔底水量大，桩身混凝土的施工就应当考虑采取水下浇筑施工工艺。
（2）孔壁渗水
对孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度，可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔也应采用水下砼浇筑确保桩基成孔质量。
5.2保证桩基混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
对于孔内渗水较大时需采用水下砼的方式进行桩基浇筑，场地受限且渗水较大的桩基砼浇筑可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，这部分混凝土即可不用振捣。
5.3合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。
在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
6 人工挖孔桩安全技术措施
所有井下作业人员必须佩带安全帽，且每次井下作业持续时间且长不得超过3h，应实行轮换下井作业，以保证井下作业人员的安全和效率。在井下作业3m以下必须通风设施。井口处要比周围2m范围高30cm，弃土需放在5m以外。井下照明采用矿灯和36V安全电压照明。爆破后，必须对孔内进行通风排烟，经检查烟雾排净后，需派有经验的爆破人员先下井检查有无瞎炮，当确认无瞎炮后应向挖孔作业工长签证交接，挖孔人员方可下井。
下井后应先清除护壁上的溅泥土和石渣，并进一步检查护壁的受损情况，确认安全后，方可进行下一道工序作业。爆破后洞内烟尘排完，鼓风机再继续送风，检查无异味，方可下井作业：井内吊运土方或物料时，应采用稳定性好的双耳圆形吊篮，吊篮吊绳要三点绑扎，以防止吊篮倾翻。
起吊时应保持垂直平稳、不准斜吊、过急和晃动，以免落物伤入。井下作业人员在作业中，应随时注意井内的各种变化情况，如地下水、塌方、有害气体等，发现情况要及时撤离和上报项目管理人员，每工作班至少检查2次安全设施，禁止孔内边抽水边作业和夜间挖孔作业。
7 结束语
通过上述几个方面的控制措施，我标段桩基质量检测后均合格，并满足了设计与规范要求。希望能为同类桥梁桩基施工提供借鉴参考经验。
参考文献
[1]《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2017.
[2]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020.
[3]《公路工程施工安全技术规程》TJT-F90-2015.
[4]《公路桥梁施工系列手册˙桥梁》人民交通出版社.