徐开宇
身份证号：34010419920929205X 安徽省公路桥梁工程有限公司
摘要：人工挖孔桩技术是上世纪末开始在我国应用，并随着我国市场经济的蓬勃发展，建筑工程中的桥梁工程得到了很大的发展空间。人工挖孔技术以其自身的造价低、工期短、易控制、无噪音干扰以及对周围建筑影响小等优势，逐渐受到了建筑单位的欢迎。人工挖孔桩技术得以在桥梁工程中得到非常广泛的应用。在其完全发挥自身优点的同时，在施工的技术方面不可避免的暴露出了一些问题。
关键词：桥梁基础；人工挖孔桩；施工技术；质量控制
一、人工挖孔桩施工工艺流程
1人工挖孔桩是用人工开的大直径孔（一般在0.8～2m）再浇灌混凝土，底部常做成扩大头．以提高桩端承载力，适用于荷载较大，场地地质条件允许人工分段挖孔成桩的桩基。人工挖孔桩的施工工序依次为挖孔、护壁、钢筋笼制作及安装、浇注砼。
2开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以0．9～1．2m为宜。深的桩孔内需用低压照明灯具进行照明，并用1.5kw的小型鼓风机送风．
3 同时在桩区内降低地下水位非常重要。挖孔桩采用c20现浇砼护壁，护壁厚度为10～15 cm。护壁模板做成通用(标准)模板，桩径为1．0m的模板由4块组成，桩径为I．2m的模板由6块组成，高度为1m.模板用角钢做成骨架，3 mm厚钢板做面板，模板之间用螺栓联接。
4 模板安装后应检查其直径是否符合设计要求，其中心位置通过孔口设置的轴线标记采用悬吊锤球的方法确定。符合要求后，将木楔打入土中稳定模板，防止浇筑护壁砼时发生移动。外壁为直立式护壁，上部厚下部薄，上节护壁的下部嵌在下节护壁的砼中。桩孔开挖后，要求在当天完成护壁砼灌注。用铁锤敲击模板和棍棒反复插捣的方法捣实砼。
二、人工挖孔桩施工技术出现的问题
近年来，我国在公路桥梁的建设中逐渐采用推广了人工挖孔桩技术，其独特的优势得到了业内人士的广泛认可，是软弱地基上的一种基础性的经济适用形式。但是，在对桥梁工程的施工过程中，仍然不可避免的出现一些问题，通过对采用人工挖孔桩技术的工程实践经验分析，了解到其容易出现的问题主要包括地下水、孔壁渗水、淤泥层和流砂层、桩孔倾斜以及孔壁泥沙塌落等问题。
1.地下水问题
地下水问题是普遍存在于深基坑施工中的问题。当对地下土层进行开发时，尤其是地下水比较丰富的土层区域，容易造成土层中的水状态失去平衡，使土层周围的水下渗到桩孔内，从而导致加快土层的软化速度，久而久之，则会引起土层出现塌方、塌孔的状况发生，严重阻碍了施工的进展，并对其造成一定的安全隐患。
2.孔壁渗水问题
由于对桩孔自身进行混凝土的浇筑时，所需时间比较长，这在很大程度上容易造成孔壁渗水过多现象，如果渗水情况严重，将会大大的降低桩身的混凝土强度。
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3.淤泥层和流砂层问题
在整个施工过程中，这个相对来说，是最严重的问题。当人工挖孔桩在施工过程中，遇到软土层，特别是淤泥地质软土层，由于开挖造成的土体平衡破坏现象，很容易导致地面发生沉陷、桩孔倾斜的后果，尤其是当地下水较多的情况下，外围的护壁泥沙大批量的塌落，混凝土护壁变为悬空状态，没有一定的支撑，然后出现裂纹，直到最后断裂脱落。另外，人工挖孔桩在开始挖掘时，挖到细砂或者粉砂层地质软土层时，再受到地下水丰富的作用，特别容易产生流砂，甚至发生井漏现象，最终影响施工的质量，造成安全事故的发生。
4.桩孔倾斜及泥沙塌落问题
桩孔在开挖时忽略了检查，没有对其进行及时的检查，从而导致垂直偏差控制不好，成孔之后没有及时的浇筑混凝土，造成了孔壁变形的状况；在桩孔开挖时，遇到砂性土、淤泥、流砂等土质疏松情况时，很容易造成护壁外围的泥沙塌落现象。
二、桥梁工程的人工挖孔桩施工技术分析
1. 施工前期的准备和操作流程
1.1 要把所要施工的场地清理平整，清除掉覆盖在坡面上的石块浮土，如果所在的坡面出现裂缝或者曾经发生过坍塌的现象，要注意对其增加防护设施，铲除比较松软的土层并达到夯实的状态。
1.2 根据实施检测墩台十字线的方法，确定桩孔的准确位置，在其周围设置保护的木桩，并进行准确的记录和检查核对。然后在桩孔口的四周挖好排水沟，及时的排除表面的积水，搭建好桩孔口的防雨帐篷，做好排水系统的设施建设。
1.3 提前安装好提升设备，安排布置好出渣的渠道，合理的堆放桩孔施工需要的材料和机械设备，以保证增加孔壁的压力，对施工不造成影响。最后，根据水文地质的条件状况，遵循施工安全第一和提升挖掘速度的施工原则，选择适合实际情况的孔壁支撑体系。
1.4 井口的四周需要用木材料、钢铁或者混凝土制作成框架，放置在井口的周围，起到保护的作用，框架的高度应该控制在高于地面20~30厘米之间，为了避免土块、石块或者其他杂物进入孔桩内，危害到施工人员。孔桩口的土层为松软土层，为防止出现孔桩口坍塌的情况，可以用2米高的混凝土建立在孔桩口处。
1.5 一般的施工操作流程为：第一，先在孔桩的顶部覆盖层面进行开挖；第二，测量放线的长度；第三，在孔桩自身的土石层进行开挖；第四，封锁孔口，建立护壁混凝土的施工；第五，重复第三和第四步的顺序；最后，在孔桩的基层岩石进行开挖，建立护壁设备，直到最终满足施工设计中的开挖深度。
2. 控制地下水的技术
地下水，指的是包含地表水以及潜水土层，以承受压力水最为明显。其对人工挖孔桩施工技术的安全、质量方面造成一定的危害。安全方面的危害主要指出现坍孔、井涌水和淹井等危害；质量方面的危害主要指孔桩周围的护壁出现裂缝、混凝土胶结不良以及离析等危害。造成危害的原因是由于地表层面的水在开挖时，造成了水体的平衡破坏，让周围的静态水注入桩孔中，继而对人工挖孔桩的施工造成影响。另外，当地下水位量不高时，可以选择使用潜水泵抽水，一边抽水，一边继续开挖，成孔后及时的对混凝土护壁进行浇筑，之后，继续下一个施工阶段。
3. 控制流砂技术
针对流砂不严重的情况，可以通过缩短开挖深度，比如，将原来的1米，缩短为0.5米，这样可以减少挖层孔壁的暴露时间，从而及时的灌注护壁混凝土。当出现孔壁塌落，泥沙流进去而导致桩孔不能形成的情况时，可以利用纺织袋的逐步堆积，来形成桩孔的外围墙壁，并且要控制内壁的设计能满足施工设计的要求。当流砂情况比较严重时，可以选择采用钢套筒，将孔外径作为直径，分为4到6段的圆弧，然后加上肋条，用钢筋环扣连接，将套简装入，深入孔底大约0.2米左右，插入上部的混凝土护壁外侧面，不低于0.5米。此方法有利于提高孔桩周围和底部的土壤的不透水性，从而有效的解决流砂现象。
结语：
总而言之，桥梁工程中的人工挖孔桩施工技术本身的优点非常多，虽然在施工中不可避免的出现一些问题，但是该施工技术的应用前景十分广阔。通过对人工挖孔桩技术的完善和改进，可以扩大其应用范围，确保其在恶劣的施工环境中，依然能保持安全性。另外，在实际的桥梁施工过程中，采用具体问题具体分析的方式，全方位的分析其在施工过程中可能出现的问题，并提前预防和解决问题，从而控制好孔桩施工质量，提升桥梁工程的整体施工质量水平。
论文作者:徐开宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/3
标签：土层论文; 流砂论文; 挖孔论文; 混凝土论文; 地下水论文; 模板论文; 施工技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;