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摘要：本文着重分析了人工挖孔桩施工技术在四川省成（都）简（阳）快速路夏家沟4#大桥地质灾害区桩基二次施工中的应用。通过分析地质灾害区对施工的影响因素和人工挖孔桩的技术特点，明确施工方案和施工中一些问题的处理方法以及施工过程中所采取的相应的安全措施。
关键词：地质灾害；人工挖孔桩；施工
1 工程概况
夏家沟4#大桥是四川省成（都）简（阳）快速路桥梁工程之一。全桥均位于24.5m整体式路基段内，桥宽2×12m，左幅桥长350m（14跨），右幅桥长400m（16跨），其上部结构均采用25m装配式预应力砼连续箱梁，下部采用双柱式墩，基础为桩基础。该桥位于夏家沟河左侧，主线通过区域地形起伏较大，山体斜坡陡倾，横向V型沟谷发育，属剥蚀低山及河谷地貌。
受四川地区2010年53年一遇大暴雨及大桥左侧K9+630弃土场荷载较大（弃土约5万立方米）影响，夏家沟4#大桥Z11～Z13、Y12～Y14区域内发生山体滑坡地质灾害，导致灾害区内已建成的桩基、墩柱、盖梁等混凝土结构物发生不同程度的倾斜、偏位和裂缝，丧失使用功能。后经地质补勘和专家鉴定，决定对受损结构物进行重建，其桩基形式变更为4.15m×1.8m圆端型桩基（见图1-1），桩长18m—29.5m不等。
3 施工过程
3.1 施工准备
施工准备的主要内容为技术准备、人员机械准备、施工用风水电准备、测量准备及场地平整等，以明确施工图、施工方案的技术要求，抽调有经验的作业人员和充足的机械设备，结合现场情况提供风水电等准备工作。此外，在各孔口位置搭设钢管组装而成的轻型防雨棚，并于出渣提升机作业位置预留足够空间，以方便雨天施工。
3.2 桩位放样
利用已加密测量控制点，放出桩基的中心线及开挖轮廓线。在第一节开挖及护壁砼浇筑完成后，控制点引至护壁砼上，并用油漆和钢钉做出标识，以便校桩。
3.3 人工挖孔
挖孔由人工从上到下逐层进行，六个挖孔作业面同时展开，每孔孔下作业人员4人，挖孔次序为先挖中间部分后周边，按设计直径加护壁厚度控制截面，允许尺寸误差为3cm。孔深超过10m时，增设通风设备通风。孔口搭设软梯，软梯外侧每隔0.5m制作圆形安全防护钢筋与护壁预埋钢筋连接，外挂安全网，作为作业人员的进出口通道。
孔内普通土用镐、锹直接开挖，遇坚硬土层用锤、钎破碎，岩层用手持式风镐破碎。孔深每挖进1m时进行地质采样并做好记录，当遇到地质情况发生变化时及时增加采样频率。
桩位轴线控制利用第一节砼护壁上的测量控制点，圆弧段每节以十字线对中，吊大线锤作中心控制用，用尺杆找圆周并控制桩基开挖四处直线段与圆弧段交点，以确保直线段开挖准确。直线段吊锤线控制其垂直度。以基准点测量孔深，以保证桩位，孔深和截面尺寸正确。桩位偏差值不大于50mm，孔深、孔径均不能小于设计尺寸，倾斜度小于1%桩长且不大于500mm。
3.4 提升机机出渣
人工挖孔桩施工采用自制吊桶放入孔内人工装渣，每桩孔口处放置2台DTS400型多功能提升机完成垂直出渣。出渣弃于桩孔1m范围以外，并及时以小型设备转运至场外。
3.5 护壁施工
考虑施工安全，护壁施工为每节高度100cm，首节护壁高出孔口地面20cm，遇流沙、破碎带等不良地质条件时每节高度为50cm或更低。
护壁钢筋于场内制作，孔内安装，钢筋搭接长度不小于10d。施工过程中必须保证所使用钢筋的规格及钢筋安装间距和数量。护壁圆弧段模板采用δ=1.5mm铁皮加焊￠18钢筋肋制成，直线段采用δ=2cm竹胶板拼装。模板安装采用孔内木支撑。护壁砼采用标号C25的钢纤维混凝土，钢纤维掺量为28kg/m3。自上而下2m范围内为护壁锁口，锁口处砼厚度50cm，其余部位砼厚度为25cm。使用2台0.3m3滚筒式砼拌和机拌制护壁砼，DTS400型多功能提升机吊铁皮吊桶完成垂直运输，人工入仓振捣。为保证施工进度及安全，护壁砼拌制时可掺入早强剂。
护壁间的接茬必须保证内表面的平整，护壁砼浇筑密实，以保证砼护壁的完整性和防渗透功能，如发现质量问题应及时修补。第一节护壁应高出地面200mm，便于挡水和定位。护壁砼强度达到70%时可以拆除模板，并以直径20cm的原木做双排横支撑。
3.6 终孔及成孔验收
人工挖孔达到设计标高后，进行孔底处理，作到平整，无松渣，污泥及沉淀等软层，嵌入岩层深度不小于3倍桩径。自检合格后，报请监理、设计方验收，若地质情况与设计不符，应及时向设计单位及监理工程师提出。成孔后桩孔位置允许偏差不大于50mm，钢尺量孔深、孔径不小于设计指标，斜度偏差不大于1%。
3.7 桩基钢筋制安
桩基钢筋制作须严格按照设计图纸进行。钢筋笼采用场内制作，每根桩钢筋笼内设8根超声检测钢导管，均匀布置，伸入桩底。每节钢筋笼长9m，加强筋及桩身定位钢筋每2m设置一道，保证箍筋的加密间距。超声检测钢导管上端应高出桩顶50cm，下端用钢板封底焊接，混凝土浇筑前在管内灌水，上口用塞子塞住。两节钢筋笼采用双面搭接焊，搭接长度不小于10d，同一截面的钢筋接头不应超过50%。
现场使用25t汽车起重机吊装钢筋笼入孔。每节钢筋笼入孔剩余0.5m时，使用4根长4m，直径15cm钢棒穿过钢筋笼并将钢筋笼卡在第一节护壁口上并固定，起重机吊起第二节钢筋笼与已固定在护壁口上的钢筋笼对接，人工焊接，焊接结束后，起重机吊起钢筋笼，人工拆除钢管，钢筋笼继续入孔并重复该作业直至桩基钢筋笼安装结束。
3.8 桩基砼施工
桩基砼设计强度C30，砼拌制及运输均为常规施工，不做赘述。制铁皮螺旋形溜筒进行砼垂直入仓，人工平仓，D50插入式振捣棒分层振捣，地面2m以下分层厚度60cm，地面以下2m范围内分层厚度不超过30cm。如遇特殊原因浇筑作业中止，必须在中止砼面上以30cm×30cm间距安插长80cmΦ28钢筋，并将表面覆盖以利后续施工。
浇筑结束后，去除表面浮浆，及时对砼表面苫盖，并在墩柱施工前进行凿毛处理。
4 安全措施及文明施工
人工挖孔桩施工是安全风险很高的一种作业方法，其安全文明非常重要，施工过程中必须高度重视，应做到以下措施保障：现场应设专职安全员，作业人员应树立强烈的安全意识，以“科学施工，安全生产”为原则；孔内设置应急软爬梯供人员上下，使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠，并配有自动保险装置，不得使用麻绳或尼龙绳吊装；每日开工前检查孔下的有毒有害气体及提升机钢缆、挂钩、上下通道的安全性；作业人员一律佩带安全帽、安全带以及其他有必要的安全防护；开挖深度超过10m时应配有通风设备；现场用电必须一机一闸一保护，线路整齐有序，统一规划，并有专人负责，井下照明应采用12V以下安全灯；孔口周围设置80cm高钢筋护栏，挖出的土石方应及时运离孔口，机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响；机械作业设专人指挥，以哨声为号，做到司机操作与指挥一致，吊装机械使用前必须进行试吊；现场定时洒水；防止施工扬尘，大噪音施工不在夜间进行，避免噪音污染；机械使用后集中停放，施工材料统一堆放；夜间设专人值班，看管现场。
结束语
人工挖孔桩具有机具设备简单、施工操作方便、占用场地小、对周围环境及建筑物影响小、施工质量可靠、可多桩同时施工、施工中对水、电需求量较小、工期短、造价低等优点，特别是在山地深谷等钻孔机具运输困难、缺水或地质条件良好的地区以及较大桩径的桩基施工时，人工挖孔桩技术更能突显其优越性。但我们还应该认识到人工挖孔桩施工中人工劳动强度大、作业环境差、危险性高，容易出现安全事故等问题，尤其是在地质条件恶劣的情况下，其作业过程会受到很大的局限性。
所以在人工挖孔桩特别是特殊情况下的人工挖孔桩施工前，管理者要合理组织，精心策划，必须做好充足的施工准备和施工可行性分析，在优先保证安全的前提下展开作业。
参考文献
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[3]马寅生.黄河上游新构造活动与地质灾害风险评价[M].北京：地质出版社，2013：33-57.
论文作者:赵军峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/5
标签：钢筋论文; 作业论文; 桩基论文; 挖孔论文; 地质论文; 地质灾害论文; 大桥论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;