摘要：本文以重庆万利高速公路冉家坝大桥1#墩桩基施工为例，对临近既有道路、管线，无便道、无平台工况下陡壁挖孔桩施工措施进行方案策划、比选，选取合理施工措施解决无便道、无平台的难题，在保证施工、道路及管线安全的情况下顺利进行挖孔桩作业。
关键词：陡壁；挖孔桩；措施；国道；管线
1 前言
随着山区高速公路快速发展，施工难度最大难题在于无便道、无施工平台。重庆万利高速公路冉家坝大桥1#墩位于坡度近90°山体上，山体紧邻G318国道，国道下方埋设军事光缆，本文主要介绍桩基施工措施的比选，确保施工、国道及管线安全，创造更大经济效益。
2 工程背景
冉家坝大桥起始桩号K32+103，终止桩号K32+678，是T梁架设作业大桩号方向起点。冉家坝大桥左右线1#墩基础分别为2个为2.5m×4m矩形桩，桩长25m。冉家坝大桥左右线1#墩位于坡度近于90°的陡崖上，崖高80m，且坡面上危岩耸立，桩基顶与G318国道路面高差28m，桩基施工难度大，安全风险高，是下部构造能否按期完工的决定因素。本文主要对1#墩桩基施工措施进行总结，从方案策划、方案比选、实施效果及方案实施中的注意事项几个方面进行总结，积累桩基施工经验。
3 施工重点与难点
（1）1#墩所处山体陡峭，墩位上孤石耸立，岩石表层覆盖有松散碎石土，桩基开挖过程中易发生落石、滑坡；坡脚紧挨G318国道，国道车流量较大，行人较多，易出现落石砸车、伤人事故，存在很大安全风险，国道的安全是施工控制重点和难点；
（2）1#墩桩基是重要节点控制工程，工期紧，按期完成1#墩桩基施工是施工控制的重点和难点。
（3）桩基施工平台距离国道路面最大处约28m，高空作业安全控制是施工控制重点；
（4）桩位地形陡峭，完全无施工场地和便道，如何开挖施工平台、如何设置人员及材料的上下通道，是施工难点；
4 方案策划
（1）根据现场地形条件，结合项目管理人员及作业队伍以往的施工经验，经多位专家现场指导、会议讨论，初步选择以下四套方案作为桩基施工配套措施。
（2）冉家坝大桥左右线1#墩墩位处山体较为陡峭，山体局部表面有覆盖层，且紧邻G318国道，国道行人、车辆较多，如采用爆破施工，可能诱发山体表层浮土、碎石下滑，造成人员伤亡。国道边沟下方埋设有军事光缆，爆破振动对其影响较大，不具备爆破施工条件。通过现场勘察，该处山体均为砂岩，岩体强度较高，且完整性较好。不管采用哪种施工措施，桩基开挖施工均采用水磨钻钻孔。
4.1 棚架配合脚手架
因国道交通繁忙，为确保施工中交通安全、通畅，同时考虑钢材和脚手架可循环利用，拟采用棚架配合脚手架方式作为施工平台及通道。
4.1.1 棚架设置
（1）在冉家坝大桥跨国道段设置防护棚架；
（2）棚架方案由有资质单位进行专项设计，棚架搭设所用材料均采用合格的国标材料；
（3）棚架下部结构采用钢管柱形式，上部结构采用工字钢配合钢板的结构形式；
（4）棚架长与左右幅总宽度一致，左右幅之间空隙处连通；宽度与国道宽度一致，基础位于路肩处，不侵占国道行车空间；高度5.5m。
4.1.2 脚手架设置
（1）在棚架上方搭设扣件式满堂脚手架，脚手架基本不承重，仅作为施工平台及出渣溜槽支架；
（2）脚手架基础部分在棚架上，部分在国道路肩外侧，部分在山体上；根据基础位置需要，在山体斜坡上凿出支架基础的位置；
（3）支架宽度略大于桩基施工平台宽度，左右幅分开搭设；支架高度与桩基所在位置的最高点高度一致；
（4）脚手架搭设利用汽车吊配合材料吊装作业。
（5）在脚手架靠山体侧水平间隔6m～9m、竖向间隔4m～6m设置连墙件与山体拉结，连墙体锚入山体的长度不小于1m。
4.2 锚杆混凝土挡墙
4.2.1 总体方案
在国道与山体之间对应左右幅1#墩桩基位置，设置锚杆混凝土挡墙。挡墙顶高程与桩顶标高齐平，左右幅分幅浇筑，右幅挡墙长16.6m，竖向分为3层；左幅挡墙长14.8m，竖向分为2层。挡墙顶部作为桩基开挖施工平台。
4.2.2 锚杆混凝土挡墙施工
（1）挡墙平台位于山体与G318国道之间，内侧随山体起伏布置，始终与山体紧密连接，外侧位于G318国道水沟内侧，不侵占G318国道行车空间；左右幅1#墩挡墙平台分幅浇筑，顶标高根据桩顶标高确定；挡墙分层浇筑，每两层之间设置预埋钢筋连接，确保挡墙整体性良好；挡墙浇筑施工需满足相关规范要求，确保挡墙结构质量。
（2）为确保挡墙稳定性，挡墙与山体之间通过横向锚杆连接，锚杆采用φ32mm螺纹钢，长9.0米，间距1.0米，排距1.0米，锚杆位置设置与桩基位置之平行，不影响桩基施工。
（3）挡墙施工
1）挡墙基础设置竖向插筋，插筋采用φ32mm螺纹钢筋，长5m，插筋必须深入G318国道基岩以下，确保挡墙基础生根。
2）挡墙内部设置纵向、横向钢筋，纵向插筋、横向锚杆均与挡墙内部钢筋通过焊接方式连接。
3）挡墙采用C25混凝土浇筑，挡墙浇筑至设计标高后，在平台三面设置双层钢管防护栏杆，栏杆高度不小于1.2m，并设置竹条板进行封闭，防止渣石散落。
4）在挡墙一侧设置钢管爬梯，作为施工人员上下通道。
5 方案比选
5.1 经济性
5.1.1 成本造价情况粗略计算
（1）棚架配合脚手架
1）钢材费用
钢材主要为A300×10mm钢管、I40c工字钢、12.6mm槽钢、8mm钢板及10mm钢板，共计264.5t，考虑I40c工字钢及钢板用量大，按照均价4100元/t计算，按照一次性使用进行考虑，70%计入成本进行计算。
2）钢管租赁费
A48.3×3.5mm扣件式脚手架共使用约50000m，按照0.009元/m/天的租赁价格进行计算，从材料进场到拆除之后退场，总计约180天。考虑进出场费用及运费等，合计约10万元。
3）人工费
人工费用主要包括脚手架、棚架的搭设及拆除人工费。
脚手架搭设约25人，搭设及拆除工期约40天，按照当地人工价格300元/天。
4）机械费
机械费用主要考虑汽车吊，棚架搭设与脚手架搭设为顺序作业，棚架搭设最多使用2台25t汽车吊同时作业，脚手架搭设1台25t汽车吊基本可满足施工需要，因大部分时段1台汽车吊即可满足施工需要，总工期按照3月、吊车按照1台进行计算，25t汽车吊当地租赁价格及燃油费，合计约4.2万/月，其他费用包括其他小型零散材料费用、交通管制及零工等人工费用等，按照5万元计入成本。
（2）混凝土挡墙
本方案费用主要考虑锚杆材料费及分包费用、混凝土成本及分包费用。
1）挡墙施工共计施工直径32mm锚杆约4200m，按照2900元/t进场单价，80元/m分包单价计算。材料费用为、分包费用、锚杆施工总费用见表1.
2）左右幅挡墙共计浇筑1790m3混凝土，混凝土成本按照308元/m3计算，则混凝土材料费用为：分包单价为310元/m3，则分包费用为：挡墙内部设置钢筋网，材料费用约1万。
5.2 经济分析
6.2 实施效果
我部在方案比选后，结合与地方相关部门沟通情况，综合考虑，首选棚架配合支架法及挡墙法，两方案之间考虑材料周转使用情况，选取了棚架配合支架法。
棚架由有资质单位进行专项设计，我部严格按照设计施工。棚架及支架均搭设完成后，进行开挖平台作业。开挖平台施工是利用水磨钻将桩基位置的山体削去，削出桩基开挖施工平台。由于所处位置山体陡峭，人员无法上去，导致施工前对山体岩层走向及岩性分析不够，在施工平台接近完成时，山体上一块近10t重的孤石滚落下来，砸在棚架上方，将支架及棚架砸垮，所幸无人员伤亡。受孤石影响，此方案不再具备使用功能，我部在完成后山体排险后，及时将棚架及支架拆除，避免出现更多安全隐患及经济损失。
之后我部采取主动防护网的方式，对边坡进行防护。防护完成后，选取混凝土挡墙的型式作为施工平台，顺利完成左右幅1#墩桩基开挖及下部结构施工。
6.3 注意事项
根据方案比选结果及施工效果的分析，施工中存在以下注意事项：
（1）施工前必须对山体岩层走向及岩性进行分析，通过分析，选取合理方案；
（2）施工前必须对边坡进行排查，对存在的孤石、危岩等，施工前必须进行清理；
（3）施工中必须做好相应安全措施，安排专人进行交通管制。
（4）施工前必须与地方相关部门做好沟通，确保手续合法。
（5）施工中必须对所采用的施工措施进行监测，发现异常，立即停止施工。
7 结论
（1）通过冉家坝大桥左右幅1#墩桩基施工技术措施总结，应加强前期策划及超前谋划管理，对于施工难度大、安全风险性高的重要节点工程应提前筹划、尽早启动，以免因时间仓促影响方案策划的合理性和科学性，出现安全事故，造成经济损失，进而影响总体工期。
（2）在进行方案策划时，应综合利用设计单位、公司、局、专家、地方有关部门、作业队伍等多方力量，力争全面考虑；方案执行时应加强过程管控，严格按照方案施工，同时进行动态管理，确保方案有效、安全。
（3）希望本文能够为今后类似工况下挖孔桩施工提供经验。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》，JTG/T F50-2011，人民交通出版社
[2]《公路建设项目环境影响评价规范》，JTG B03-2006，人民交通出版社
[3]《爆破安全规程》，GB 6722-2003，中国标准出版社
[4]《两阶段施工图设计》，2014，中交一公局公路勘察设计院有限公司
[5]《建筑施工常用数据手册（第二版）》，中国建筑工业出版社
[6]《路桥施工计算手册》，2001，人民交通出版社
作者简介：
任海波，男，1983.01.07，大学本科，工程师.
论文作者:任海波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：挡墙论文; 桩基论文; 棚架论文; 山体论文; 国道论文; 脚手架论文; 方案论文; 《基层建设》2017年第9期论文;