摘要：目前随着我国经济的不断发展，国家在建设方面格外重视，尤其近几年桥梁建设越来越多，犹如雨后春笋一般。目前，在桥梁建设工程中，人工挖孔桩应用较为广泛，较受欢迎，这正是因为它不仅具有良好的经济效益、操作工序简单而且具有范围广、负荷能力强和质量较高的优点。文章通过对人工挖孔桩施工技术进行分析使人们能进一步了解桥梁孔桩技术的特点和规律。
关键词：桥梁工程 孔桩施工技术 应用
前言：桥梁孔桩技术目前在桥梁建设中应用很多，尤其人工挖孔桩技术在桥梁工程施工中越来越受欢迎，文章通过分析挖孔桩施工的应用范围来进一步介绍桥梁工程中挖孔桩施工技术的具体施工步骤，最后根据目前桥梁挖孔桩技术存在的问题进行探讨分析，从而能得出相应的建设性的意见或建议。
1、人工挖孔桩的适用范围
1.1土层的适用范围
就目前来看，人工挖孔桩技术已经拥有较长的发展历史，这些年它都在不断的更新和完善，是目前较好的建筑施工技术之一。近些年人工挖孔桩技术在桥梁建设施工中应用较为广泛，这是因为人工挖孔桩技术在运用时对建筑物的依赖很小，对周围的环境要求较为宽松，在操作时只需占据较小的场地，再加上操作方便、设备简单和质量可靠等诸多优点，所以被大力推广。人工挖孔桩技术的基本方法是人工挖竖井，在已经挖好的竖井里放上钢筋搭建好的支架，接着将混凝土朝里面进行灌注，最后就可以在桩的顶部灌溉承台混凝土或墩柱混凝土作为孔桩的基础。人工挖孔桩施工技术通常用于地下水水位以下的粘性土、粉土和填土，对于中等密度以上的砂土、风化岩层土也都是比较适用的，但是对于流砂性土层和流塑状的淤泥层都不适用于这种技术，这是因为这两种土层之间容易产生淤泥杂质，这些杂质经过一系列的沉淀之后就会变得异常坚硬，这样在挖掘的时候就非常困难了。
1.2持力层的适用范围
通常来讲，在桥梁工程中孔桩的持力层非常重要，因为孔桩要承担整个桥梁压力较大的结构主体，如果对于人力挖孔桩持力层的选择出现纰漏，会直接影响到整个桥梁孔桩的力学强度，这样的话整个工程的安全性和合理性都会受到较大的影响。一般承台设置在桩的上面，桥梁孔桩通过运用承台将各个部分连结起来，这样能够使每个桩都受力平衡，能更好更稳的支撑整个建筑物，所以目前选择合适的持力层进行挖孔桩非常重要，比如微风化的岩层都是持力层较好的选择，残积粘性土对于地基承载力的要求也足够了，还有碎石黏土和硕石黏土层的透水性相对来说较小，密度也在中等以上，这些都是人工挖孔桩比较合适的选择。
2、桥梁工程中孔桩的施工工艺
2.1施工的准备工作
只有充分的准备工作，才能使桥梁工程顺利进行，所以在施工之前要充分了解桥梁工程施工的具体位置，对于此处的土地质量特征，地下水分布情况，水流的方位等环境方面因素都要具体分析，进一步制定出合理完善的施工方案。在桥梁建设中，井壁支护的计算和设计非常重要，井壁支护是沿着井壁井帮进行构建的地下结构物，它可以有效控制低层对上层的压力，维护井筒的稳定，更能预防井筒的开裂和漏水。此外，在动工开挖之前，要先对地上地下的电线、管线和部分建筑物等具有障碍性的物体进行清理，防止不必要的麻烦出现，对于施工需要的照明、动力、通风和安全设施等都要提前做好准备，最后在认真查看当地地质情况是否符合施工要求，是否出现流砂现象，地下水等必需品是否丰富。核实好这些外部因素后，相关工作人员应该对施工人员进行内部培训，让其明白这些工作的标准，并且严格按照相关要求来进行，通常桩长不易大于20m，孔径不小于1.2m，接着进行桩位的轴线位置测定，要仔细计算得出对应的定位点，在孔桩的四周都要进行标记，通常高程水准点都需要进行测定，最终才完成放线工序，接着认真检查完所有的准备工作，确保没有问题发生就好了。在开挖孔桩之前也不能盲目进行，通常需要先进行试验，可以先挖两个桩孔，对其中的土质进行分析，或者选择比较特殊具有代表性的位置进行开挖，如果对于计划中的选择位置不满意，可以根据施工时的实际情况进行更改，力求选择到一个更好的位置。遇到孔桩处地下水位置较高的情况，可以将水位适当的降低半米，有利于施工人员的安全性。虽然目前人工桥梁孔桩技术操作较为简单，安全性也比较好，但是安全是确保事情顺利发展的前提，在工程进行前，要全面检查好安全工作，确保施工时万无一失。
2.2桩孔的定位和成孔质量的控制方法
桥梁孔桩施工时，成孔的步骤为：场地平整、放线、定桩位、架设支架、准备潜水泵、鼓风机、照明设备等、边挖边抽水、清理。
相关施工人员在进行桩孔开挖前都需要向负责的施工单位索要图纸、基本的底板轴线，在经过相关负责人员运用激光全站仪检查审核后才能真正的进行开挖工作。通常情况下，开挖孔桩时土质孔桩都是由人力来进行开挖的，要是遇到土质存在坚硬岩石的情况，就需要借助风钻进行打眼，借助打眼后的松动，及时进行爆破，实现进一步的挖掘。对于爆破也具有许多注意事项，在爆破前，需要在孔口做好必要的覆盖和防护工作，这是为了防止孔口在爆破时受到爆炸破坏，施工点的位置也需要提前做好安全防护和安全警戒的工作，以免伤害到不知情的局外人。在完成爆破后，不能立即上前查看，要先检查确认相邻孔口之间的标线，在完全安全后，方可放行通车，进一步完成通风、排烟、检查孔内安全等工作，最后确保安全后方可进入孔内继续作业。在施工时，往往会出现施工人员掉入孔内的情况，所以在无人施工时，相关负责人员应该用盖板把孔口盖好，确保孔口和施工人员的安全，如果施工区域有人的话，必须是非常专业的安全人员进行对下边坡，一般施工区域还需要安装监控设备，这样能更好的观察以确保施工人员和机具的安全。
2.3孔壁的保护方法
如果在桥梁孔口施工时遇到的石质的质量和整体性都比较差，在施工时要格外注意，通常需要先做好开挖支护的准备和防护的工作，混凝土和钢筋混凝土共同围成的护壁就是支护。对于护壁最棘手的问题就是地下水的不断渗透，这会导致混凝土和钢筋脱落，因为护壁施工进入地下时，水就源源不断的向外渗出，沿着井壁不断流淌，这一现象给施工人员造成极大的不便。所以现在，在进行施工时提前就要加入混凝土超早强剂、防水剂和密实剂，可以起到有效的预防作用。
2.4混凝土灌注的方法
混凝土在浇筑时也会遇到许多问题，遇水问题较为常见，为了不影响孔桩的质量，在施工前就会进行抽水工作，就是把井内的积水抽干，运用串筒法进行灌注，但是遇到渗水量过大的情况，就必须采用导管法进行灌注了。
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2.5成桩质量的检验
在完成所有的孔桩之后，就要进行检验工作了，对于每个孔桩都要进行检查，不能大致检查一下就完事，每个孔桩的检查都要有检查记录，方便查看；混凝土的拌合物质量也需要检查同时记录。所有被检查过的孔桩都需要由设计单位和监理单位共同查验确定，在确保合格后方可进行下一步工序。
3、桥梁孔桩技术施工的技术要点
3.1护筒埋设
在对护筒进行埋设时，需要对护筒的厚度加以考虑，通常会将10mm厚的A3钢板作为护筒的标准厚度，与设计的孔桩直径相比，实际的钢板直径会比其大20cm。要保证护筒具有较高的强度和硬度，便于机械化的操作，有助于提高工程作业的速度，在具体埋设护筒时，应注意将护筒埋设在地表的下方并穿过淤泥层和杂土层，护筒的顶端则需高过地面0.3m，护筒要与桩基同心。
3.2泥浆配置
在具体施工时，不但要深挖泥浆池，还要准备充足的膨润土，需要结合施工现场所钻土层的不同及时的调整泥浆比重，以下是泥浆的性能指标：
第一，泥浆的比重，在钻孔工作采用管形钻头时，可以将入池泥浆的比重调整为1.2-1.4，在使用实心钻头且钻层为粉土和粘土时，孔底的泥浆不得大于1.4，当钻层为卵石。大漂石层时，应该将孔底泥浆比重控制在1.5以内，当钻层为岩石时，将该将孔底泥浆比重调整到1.3以下。第二，粘度，地层比较松散容易坍塌时应该将粘度控制在21-29s，而一般地层粘度为17-23s.第三，含砂率，要求新制成的泥浆不得大于1%。第四，HP值要大于6.5。
3.3钻机就位
钻机就位，首先要把钻机向孔桩位置移动，如使用冲击钻机，则应选择刚枕作为机座，而旋挖钻本身重量较大，需要地基具有良好的承载能力，可以将钢板垫设在履带的下方，如此，可以有效的保证底座的稳定性，一定要使钻机的钻杆和整体构架保持竖直状态，使其可以和钻头处在同一垂线上，只有如此，才能够保证孔桩孔位的正确性，同时还要保证钻孔的顺直，当钻机底盘调设完成以后，则可以进行试机环节，如果在施工过程中钻架需要临时的移动，应该注意将标记做好，使其复位以后位置没有偏差，如果必要，可以对钻机进行重新定位，使孔桩的质量得到保障。
3.4钻进成孔
在施工过程中对旋挖钻钻头的选择非常重要，特别是对强度较高的花岗岩岩层进行钻孔时，可以针对中风化岩层使用截齿筒式的取芯钻头、锥形钻头和双层底旋挖钻斗，或是截齿直形的螺旋钻头、双层底旋挖钻斗，针对微风化岩可以使用牙轮筒式的取芯钻头、锥形螺旋钻头和双层底旋挖钻斗，如果岩层直径较大，应该选用分级钻进的方法进行作业。
在实际的钻孔过程中，应该对钻头的准心进行反复的核对，确保钻进过程使垂直向下的，使成孔保持较高的垂直度。
为了防止冲击过程产生的震动对混凝土的凝固和相邻的孔壁造成影响，应该在相邻孔中混凝土浇筑工作完成并具有一定抗压强度以后在进行开钻。
在进行钻孔工作时，要采用一用一备的方法，一旦使用钻头出现问题，可以使用备用钻头，防止机械故障造成工期的延误，在钻头直径磨损大于1.5cm时，必须要更换新钻头，并对换下来的钻头进行修补。
钻孔以前，应该将泥浆调制好，并保证充足的用量。在钻头钻进时，需要注意泥浆的消耗和补充。应对泥浆的各项指标加以控制，尤其是在钻孔作业中存在土层变化，更需要对泥浆进行反复的检查，并对泥浆的指标进行调整。
在实际钻进时，当遇到地层变化或钻进2m以后，需要取出泥浆槽中的泥浆倒入新泥浆，并对土质进行分析和记录，对地层变化加强关注，在土层和岩层的变化处都要进行采样，判明地层，并加以记录，有助于地质柱状图的核对。
3.5泥浆的循环系统
需要根据造浆能力和泥浆用量来设定储浆池的标准。
泥浆的沉淀可以采用三个级别沉淀池，一级的沉淀池是在原地面下的储浆池，而二级和三级通常使用5mm厚的钢板水箱充当。
循环槽厚度为12cm，砖砌沟宽、高为0.3m。
3.6终孔
以下是终孔设计的具体要求，进入中风化岩层的桩端需要大于2m，进入微风化岩层的桩端不能小于1m，在施工以前，应该使用超前地质钻探对地层情况进行探测，当钻孔钻进深度达到设计标准，要对孔的直径和深度进行及时的检查，填写终孔记录，并通知工程师到施工现场进行检查，检查合格以后则可以进行后续工作。
3.7检孔和清孔换浆工艺
换浆操作是清孔的主要方法，此时，要保持孔内水位稳定，使孔壁、泥浆和其他指标达到设计及质量的标准是清孔的主要目的，可以为混凝土的水下灌注奠定基础，清孔工作可以分两次进行，在钻孔深度达到设计标准时进行第一次清孔，第一次的清孔必须达到规定标准，否则下钢筋笼的工作不能进行，第二次清孔在钢筋笼安装完成下放导管以后，依照相关技术规范和设计的要求，泥浆的比重应小于1.2，粘度为18-21s，含砂率不得高于2%，深渣厚度小于50mm。
4、结束语
总之，目前桥梁孔桩技术在桥梁建设中具有很重要的作用，其简单、快捷、方便和低消耗的特点深受施工人员们的喜爱，但是在施工时依然会遇到或大或小的问题，所以在施工时要严格按照要求来办，制定科学合理的计划是极其有必要的，在完工后的检查工作也是必不可少的。相信在今后的发展中，桥梁孔桩技术一定会越来越好，为国家的建设提供更好的技术。
参考文献：
[1]贾文洁.浅谈挖孔桩施工技术在房建工程中的运用[J].山西建筑，2008，29：124-125.
[2]郑海龙.房建工程中挖孔桩施工技术的应用[J].中国建设信息，2011，03：63+65.
[3]赵庆斌，王宴龙.建筑工程中的人工挖孔桩施工技术[J].黑龙江科技信息，2011，12：224.
论文作者:骆科斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：泥浆论文; 钻头论文; 桥梁论文; 岩层论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 挖孔论文; 《基层建设》2018年第5期论文;