盧瑞峰

（張家口路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 張家口 075000）

某橋梁工程位于坡洪積斜坡和山間溝谷亞區(qū)，軟土層厚度在2m～4m之間，地層巖性從下往上依次為中風(fēng)化懸凝質(zhì)灰粉砂巖、黏性土碎石、礫石粉質(zhì)黏土、填料土，所在地層承載力基本符合設(shè)計(jì)要求，能夠充當(dāng)橋梁樁基持力層。橋梁分布分散，施工任務(wù)重，施工便道環(huán)境差，原設(shè)計(jì)為鉆孔灌注樁，限于基巖條件和地勢(shì)等原因，決定全部改為人工挖孔施工。

一、人工挖孔適用性分析

根據(jù)項(xiàng)目組分析和比較類似工程設(shè)計(jì)方案及已有經(jīng)驗(yàn)，人工挖孔施工技術(shù)比其余成孔施工技術(shù)成樁速度更快、質(zhì)量也更有保證，但是更適用于無(wú)水或少水、密實(shí)性土體或巖石地層，所要求的孔徑一般至少要達(dá)到1.2m及以上，孔深則應(yīng)當(dāng)控制在30m以內(nèi)。如遇地下水位較高其土體含水量大，不利于人工挖孔的地質(zhì)區(qū)域，或是由于孔壁支護(hù)過(guò)程過(guò)于復(fù)雜而不利于工期控制等情況，均不適合采用人工挖孔技術(shù)[1]。此外，對(duì)于成孔深度有較大要求或孔徑較小的情形，缺乏便利的上下提土條件，很難提升工效。同時(shí)，孔底因缺乏空氣流通，容易引發(fā)安全事故，也不利于采用人工挖孔施工技術(shù)?？紤]到該山區(qū)橋梁樁基直徑250cm、孔深不超出13m，結(jié)合工程地形條件及項(xiàng)目所在地灌溉機(jī)井水位量測(cè)結(jié)果，地下水位較低，且遠(yuǎn)低于樁基底部，十分有利于人工挖孔樁施工。

二、人工挖孔技術(shù)要點(diǎn)

（一）現(xiàn)場(chǎng)清理及井口防護(hù)

結(jié)合該橋梁工程地質(zhì)條件，通過(guò)C30混凝土護(hù)壁，待場(chǎng)地平整后將坡面危石浮土清除，在坡面存在裂縫或坍塌跡象的區(qū)域增設(shè)保護(hù)，進(jìn)行墩臺(tái)十字線施測(cè)及樁孔定位，設(shè)置護(hù)樁后檢查校核；孔口周圍還應(yīng)開(kāi)挖排水溝，在孔口搭設(shè)雨棚，保證施工材料及機(jī)具合理堆放，避免增加孔壁壓力。

采用C30 混凝土材料在井口周圍設(shè)置高出地面20cm～30cm、厚度至少為20cm的圍圈，避免施工過(guò)程中土石、雜物等滾入孔內(nèi)。圍圈結(jié)構(gòu)應(yīng)和首層護(hù)壁一起澆筑，首層護(hù)壁結(jié)構(gòu)厚度為80cm～100cm；待完成圍圈澆筑后，應(yīng)在混凝土初凝前埋設(shè)4顆50mm鐵釘，釘尖朝下，埋設(shè)位置應(yīng)在任意兩根垂直的直徑延長(zhǎng)線上，以通過(guò)其連線交點(diǎn)進(jìn)行孔壁圓順度和垂直度檢查。

（二）挖孔

按照三班制連續(xù)開(kāi)挖，兩人一組，其中1人在井下，另外1人在井口借助電動(dòng)葫蘆提升，并視土層性質(zhì)和樁孔設(shè)置情況確定挖掘次序。如遇土層密實(shí)，同時(shí)相對(duì)應(yīng)的地下水位也不高的情況，可同步開(kāi)挖基礎(chǔ)內(nèi)全部樁孔，確保施工進(jìn)度，在此過(guò)程中如果遇到滲水量較大的孔，必須超前開(kāi)挖并集中性做抽排水處理，從而快速降低水位，為人工開(kāi)挖創(chuàng)造良好的條件；對(duì)于土層較為松軟并且地下水水位高、流量大的情況，必須對(duì)角實(shí)施人工開(kāi)挖。就開(kāi)挖過(guò)程而言，先開(kāi)挖樁孔中間土方，再向周邊不斷擴(kuò)挖，根據(jù)土質(zhì)情況確定開(kāi)挖節(jié)段高度：土質(zhì)較好區(qū)域，開(kāi)挖節(jié)段高度應(yīng)控制在1m左右；而對(duì)于土質(zhì)堅(jiān)硬的區(qū)域，開(kāi)挖節(jié)段高度可增大至1.5m；對(duì)于土質(zhì)松散或含水率較大的黏土，開(kāi)挖節(jié)段高度應(yīng)縮減至0.4m～0.8m。上孔口直徑應(yīng)為設(shè)計(jì)樁徑加17cm，并按圓臺(tái)形設(shè)置，防止因孔間間隔層過(guò)薄而引發(fā)塌孔。挖孔施工的操作過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)要求頻繁檢查樁孔實(shí)際尺寸及平面樁位置，將檢查結(jié)果和設(shè)計(jì)要求實(shí)施比較發(fā)現(xiàn)誤差，將所得出的誤差值嚴(yán)格控制在5cm范圍內(nèi)，并且等每一層孔位和孔徑值均達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置模板，同時(shí)加強(qiáng)控制確保樁基護(hù)壁厚度及垂直度均滿足要求。

開(kāi)挖、吊運(yùn)第二節(jié)段樁孔土方的過(guò)程中利用提升設(shè)備運(yùn)土，具體如圖1所示。待樁孔開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度后，通過(guò)拖線板檢查井壁圓弧度和孔直徑，并保證樁孔開(kāi)挖和護(hù)壁支撐兩個(gè)工序連續(xù)開(kāi)展[2]，避免發(fā)生塌孔。

圖1 人工挖孔樁作業(yè)示意圖

開(kāi)挖過(guò)程中如遇巖層，必須使用2#巖石乳化炸藥，孔內(nèi)巖層采用淺孔松動(dòng)爆破開(kāi)挖技術(shù)，挖孔樁爆破則通過(guò)導(dǎo)爆管雷管起爆，本文中橋梁工程人工挖孔樁開(kāi)挖期間，孔內(nèi)巖層淺孔松動(dòng)爆破炮孔深度為0.8m～1m、炮孔孔徑38mm～45mm，按照?qǐng)A環(huán)形布置，孔距0.4m～0.5m；考慮到地質(zhì)條件復(fù)雜，必須根據(jù)巖層實(shí)際確定炸藥用量，裝藥深度應(yīng)控制在孔深的1/4～1/3。

（三）現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁段施工

在開(kāi)挖施工期間因?yàn)榭妆诰植康貙油临|(zhì)較差等原因引發(fā)局部滲水現(xiàn)象，如不及時(shí)處理則很容易引發(fā)滑塌、掉塊等問(wèn)題，因此必須采取有效措施開(kāi)展孔壁支護(hù)工作。

（四）灌注混凝土

通過(guò)導(dǎo)管灌注水下混凝土，導(dǎo)管使用前必須開(kāi)展氣密性試驗(yàn)，并按設(shè)計(jì)要求安裝頂絲和膠圈，保證密封不漏水?；炷凉嘧⑶斑€應(yīng)全面檢查水泥、粗細(xì)集料等材料質(zhì)量和數(shù)量，檢查拌和設(shè)備及計(jì)量系統(tǒng)，同時(shí)檢測(cè)集料含水率以調(diào)整和控制拌和用水量，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室提供的配合比拌和，混凝土出料塌落度應(yīng)不超出18cm～22cm。該橋梁樁基人工挖孔施工期間環(huán)境溫度較低，應(yīng)采用罐車將拌和站集中拌和的混凝土運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，在吊車、吊斗的配合下灌注施工，混合料運(yùn)輸期間必須采取保溫措施，并將灌注溫度控制在5℃～10℃。

在首批混凝土灌注過(guò)程中，應(yīng)保證導(dǎo)管下方管口和孔底之間的距離不超出25cm～40cm的范圍，儲(chǔ)料斗容量也應(yīng)合理確定，從而使首批混凝土量完全填充導(dǎo)管底間隙之外，還能將導(dǎo)管埋設(shè)至少1m的深度。

三、挖孔灌注樁質(zhì)量控制

為保證該橋梁樁基人工挖孔施工質(zhì)量，必須在施工前全面檢查原材料、施工工序、工藝流程等；施工期間必須嚴(yán)格遵循規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制成孔、清孔、鋼筋籠安裝、混凝土灌注等，并加強(qiáng)孔底地質(zhì)條件勘驗(yàn)；人工挖孔樁施工質(zhì)量必須同時(shí)符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具體如表1所示。

表1 人工挖孔樁施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人工挖孔作為傳統(tǒng)且應(yīng)用廣泛的橋梁樁基施工手段，在山區(qū)風(fēng)化巖橋梁樁基施工中十分適用，通過(guò)使用先進(jìn)合理的挖孔設(shè)備，既能降低工程造價(jià)，體現(xiàn)文明施工管理理念，又有助于加快施工進(jìn)度，提升工程質(zhì)量，獲取顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。