王欣宇 杨龙 王国伟 郭亚栋 王树斌
中建八局天津公司 天津 300450
摘要：本文结合工程实例，对高回填人工挖孔灌注桩板墙的施工技术进行分析，并对施工中遇到的问题进行探讨，对以后类似工程具有参考意义。
关键词：人工挖孔；高回填；施工技术
前言
人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩[1]。在今天的工业和民用建筑中，人工挖孔灌注桩具有施工设备简单，进退场方便，在正常施工条件下有质量保证，对环境污染少，承载力大，抗震性能好，沉降量小，桩基钢筋笼易于验查，施工噪音干扰小，布桩容易，造价便宜，应用范围广的优点[2]，因此得到广泛应用。
1 工程概况
兴隆高铁站站前广场项目位于河北省兴隆县。其中CK0+438.14-CK0+453.924接FK0+000-FK0+026.541接GK0+000-GK0+026.197右侧路肩设置桩板墙，1-13号为I型桩，共13根，桩截面1.6m×2.4m，3号-4号-5号、8号-9号-10号桩间距均为5.8m（中到中），其他桩间距均为5m（中到中），1号、13号桩长9m，12号桩长12m，2号、11号桩长16m，10号桩长19m，3号、9号桩长23m，5-8号桩长26m，3号桩长27m，桩身采用C30钢筋混凝土现场浇筑。
2 工程地质概况
经调查和钻孔揭露的地层情况，结合区域地质资料综合分析，勘探深度范围内地基土为第四系覆盖层（Q）及太古界岩层（Ar）。
主要地层描述如下：
⑴粉土：黄褐色，稍湿，稍密，图纸较均匀，含砂砾等，局部可见碎石，土、石工程分级为II级。
⑵强风化斜长角闪岩：灰黑、棕红色，纤维粒状变晶结构，主要成分以斜长石和角闪石为主，块状构造，岩体破碎，完整性一般，节理发育，岩芯呈块状，30-60mm。土、石工程分级为V级。
⑶中风化斜长角闪岩（Ar）：灰黑、棕红色，纤维粒状变晶结构，主要成分以斜长石和角闪石为主，块状构造，岩体破碎，完整性一般，节理发育，岩芯呈短柱状，一般30-60mm，锤击易碎。土、石工程分级为V级。
3 施工工艺和主要技术措施
3.1 施工工艺流程
放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→锁扣钢筋加工绑扎支模浇筑混凝土→在锁扣上投测标高、桩位十字线→开挖第二节桩孔土方→第一节护壁钢筋加工绑扎支模浇筑混凝土→安装护栏、照明、通风、排水设备→重复第二节工序进行下一节土方开挖···最后一节土石方开挖完成→清理桩孔底拆除护壁模板→终孔验收→扩孔封底→绑扎钢筋笼就位并验收→埋设检测管→浇筑桩芯混凝土养护→凿除装订混凝土浮浆→超声波检测。
3.2主要技术措施
3.2.1桩孔开挖
⑴桩孔开挖
应在路堑开挖到桩顶高程后进行。开挖桩孔应从上到下逐层进行，开口时先挖四周土方，留住中部中心桩部分，用以校核锁口模板。待锁口施工完成后开挖下节时再挖掉中心部位，然后由测量技术人员将中心桩十字线引到锁口混凝土面上，以此控制开挖中心位置，方可逐节下挖。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以1.0m为宜。
⑵锁口施工
井口上部2.18m范围为锁口，开挖深度达到1.6m时立即施作锁口。锁口高出地面0.58m，采用C30钢筋混凝土。施做前先由测量技术人员复核桩位，然后支护模板，模板要支护稳定，在内部进行支撑。安装完钢筋后报验监理工程师，验收合格后浇筑混凝土。见图3.2.1.1。
⑶桩身掘进、护壁支撑
采用边开挖边支护的方法，每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般每节挖1m，灌筑一节钢筋混凝土护壁。上一级竖向钢筋必须与下一级竖向钢筋连接牢固，并浇筑成体。且须采取跳桩开挖方式进行桩身开挖。见图1。
图1
⑷出碴
井内采用人工出碴，使用井架做提升设备，将土用吊桶吊至井口，再横移至运碴车上方，打开底板将碴土卸入车中即可。井架配置紧急刹车装置，防止溜绳。
⑸井内排水、通风、照明
桩孔挖至10m以下后，为改善井下的施工环境，在井口应设通风设施。一般是在井口设一台5.5～11KW轴流式通风机，通过胶管向井下送风。当桩井挖至有水时，采用离心泵或多级泵抽水。
每日开工前必须检测井下的有毒、有害气体，并进行通风，当桩孔开挖深度超过5m或遇有黑色土、深色土时，应有专门向井下送风的设备进行强制通风，作业前强制通风不得少于30分钟，作业中每隔2小时进行一次强制通风。
⑹坍塌处理
开挖桩井时，难免会遇到不良地质、滑动面等情况，有时井壁一侧或多处发生坍塌。针对此种情况，应立即停止开挖，尽快把坍塌的土、石清理干净，采用浆砌片石填筑，再进行护壁施工，灌筑与护壁同等级的砂浆把片石内的空隙、空洞塞满，使护壁和开挖面结合成一整体。
3.2.2制作安放钢筋骨架
⑴铺底清孔
为减少井内渗水，保持清洁，用与混凝土同级砂浆铺底，厚10～20cm。
⑵制作钢筋笼
每节钢筋笼按施工图尺寸及配筋，在井口利用箍筋做框架先将四角的主筋固定，再进行其他钢筋的焊接、绑扎成笼，在同一截面上钢筋的接头的截面积不得超出50%。
⑶安放及固定
一般每节钢筋笼5～7m长，利用井架上的提升设备或吊机将钢筋下放，在井下进行安装作业。钢筋笼安装完成后，其与护壁的间距应以混凝土垫块楔紧。
3.2.3桩身立模
⑴上部桩身柱体模板可以根据施工图在施工现场制作，采用胶合板作为外露面及耳墙模板，要保证表面平整、光滑，形状、尺寸正确，有足够的强度和刚度。
⑵待钢筋绑扎后，柱基清理干净，依次立竖挡、横挡及斜撑，在顶部用线锤吊直，拉线找平，撑牢钉实。
⑶为便于拆模和混凝土表面整洁光滑，应在模板上涂刷隔离剂。外露面混凝土模板应使用同一品种的隔离剂。隔离剂不得使用废机油等油料，以免黏附于混凝土表面，影响柱体的美观。
⑷根据施工图或工艺设计要求在桩身地面以上部位预埋铁件或设置牛腿，以便安装挡土板。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部高度、节点联系及稳定性进行检查，检查合格方可灌筑混凝土。
⑸灌筑时，发现模板漏浆或有超过允许偏差变形值时，应及时加固纠正，模板安装的允许偏差。
3.2.4桩身立模
⑴上部桩身柱体模板可以根据施工图在施工现场制作，采用竹胶板作为外露面及耳墙模板，要保证表面平整、光滑，形状、尺寸正确，有足够的强度和刚度。
⑵待钢筋绑扎后，柱基清理干净，依次立竖挡、横挡及斜撑，在顶部用线锤吊直，拉线找平，撑牢钉实。
⑶为便于拆模和混凝土表面整洁光滑，应在模板上涂刷隔离剂。外露面混凝土模板应使用同一品种的隔离剂。隔离剂不得使用废机油等油料，以免黏附于混凝土表面，影响柱体的美观。
⑷根据施工图或工艺设计要求在桩身地面以上部位预埋铁件或设置牛腿，以便安装挡土板。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部高度、节点联系及稳定性进行检查，检查合格方可灌筑混凝土。
⑸灌筑时，发现模板漏浆或有超过允许偏差变形值时，应及时加固纠正，模板安装的允许偏差。
3.3声波透射法检测桩身质量
声波透射法是对混凝土灌注桩顶预埋管从桩底开始沿桩长每隔10cm分别进行剖面同高程对测（平测）。各测点发射与接收换能器累计相对高差不大于2cm，并随时校正，当发现读数异常时，加密测量点距。对于超越临界值的测点区域，加密测量点距，并结合接收波形、视频率进行综合判定。
4 结论
兴隆县地势多山，大面积建筑群势必会引起填方和高回填场地的出现，尤其是受地形限制大型机械不易进场的情况，人工挖孔桩的优势是显而易见的。本文结合工程实际情况，对高回填区的人工挖孔桩施工工艺进行了有益的探索研究，同时也对施工中可能遇到的问题提供一些解决措施，希望能对高回填区中类似的人工挖孔桩有一定的借鉴作用。
参考文献
[1]丁士昭，2011.建筑工程管理与实物[M].北京：中国建筑工业出版社。
[2]史佩栋，2008.使用桩基工程手册[M].北京：人民交通出版社。
论文作者:王欣宇,杨龙,王国伟,郭亚栋,王树斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/7
标签：钢筋论文; 混凝土论文; 模板论文; 井口论文; 柱体论文; 施工图论文; 井下论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;