摘要：人工挖孔桩以其特有的工程特点，在桥梁桩基础施工中得到了广泛的应用。进行全面的施工准备工作，在人工挖孔桩施工过程中进行严格的质量管理，可对施工质量进行有效控制，达到预期的效果。文章基于人工挖孔桩技术的理论概述，以某高速路段工程中的桥梁施工为案例，分析其技术应用和质量控制要点，并提出了安全管理措施，希望对相似工程有所启发。
关键词：桥梁基础；人工挖孔桩施工技术；质量控制
前言
随着科学技术水平的不断提高，人工挖孔桩施工技术逐渐在桥梁工程建设施工中得到了广泛应用，但同时也存在着部分问题，对桥梁质量和人身安全有着不利影响。这就需要施工单位及其工作人员能够针对存在问题展开详细探讨、交流，进而及时提出相应的解决策略，促使人工挖孔桩施工技术能得到进一步的发展、创新。
1人工挖孔桩技术概述
1.1人工挖孔桩适用的情况
无地下水或地下水较少，同时桩直径大于800mm的黏土、粉质黏土和黄土层，路基边坡防护工程、桥梁工程、高层建筑等。不适用的情况：含水量大的淤泥质土层、淤泥和地下水位高、涌水量大，有流沙的冲积地带。人工挖孔桩施工的关键是合理的选择人工挖孔桩持力层，因为持力层的力学强度会直接影响到桩基的安全对安全有着直接的影响，所以选择持力层的时候一定要细心，要选择无软弱持力层、微风化岩层、透水性较小的砾石黏土层、碎石黏土层和残积黏性土。
1.2人工挖孔桩的优势
（1）施工机械简单
人工挖孔桩施工只需要准备简单的施工机械，包括空压机、鼓筒式搅拌机、风镐等设备，设备数量少，前期投入成本低。
（2）成孔质量好
人工挖孔桩在成孔过程中可以对工程地质和水文地质情况进行观察，尤其是可以直接对桩底持力层的地层结构进行观察。在进行混凝土浇筑过程中，由于桩孔内没有泥浆，不会混入桩体内部，造成断桩等质量问题。
（3）对环境污染小
人工挖孔桩主要采用小型机具作业，所产生的废渣统一堆弃，由于数量少对周边环境造成影响小。施工过程中产生的噪声很小，不影响周边环境。
（4）节约施工成本
人工挖孔桩所使用的材料、机械和人工费用均较低，节约施工成本。由于设计中一般采用端承桩的形式，桩体的配筋率低，与钻孔灌注桩相比，所耗费的原材料少，施工成本低。
2工程概况
某高速路段工程，起点桩号K15＋850.54，终点桩号K22＋710，标段全长6.17ｋｍ。桥梁（左幅398.4m，右幅452.1m），桩基72根，墩台33个。钢－砼工字组合梁86片。上部结构形式均为钢－混凝土工字组合梁，下部结构及基础结构形式均为柱式墩、空心墩、柱式台、桩基础。该桥位区属山间河流沟谷区，地形起伏较大，上部覆盖层主要为第四系上更新统洪坡积粉土、碎石，局部见黄土状粉土，下伏基岩为燕山期侵入花岗岩、闪长岩，无地下水或少量地下水，为挖孔桩施工提供了良好的地质条件。桥梁共有桩基72根，其中41根桩基在半山坡，大型机械无法施工，且最小桩径为180ｃｍ，经专家论证，桩基适合采用人工挖孔桩。
3人工挖孔桩施工技术应用与质量控制要点
3.1准备工作
（1）根据人工挖孔桩施工需要，配备施工机械，主要包括砂浆拌和设备，选用鼓筒式搅拌机一台；弃渣用的卷扬机和提土筒，以及空压机、风镐、护壁钢模板、潜水泵等设备。各施工机具在施工前做好检查和维护，以保证施工的正常进行。
（2）平整场地，清除坡面危石浮土。坡面有裂缝或坍塌迹象应加设必要的防护，铲除松软的土层并夯实；然后实测墩台十字线，定出桩孔准确位置，设置护桩并经常检查校核，孔四周要设置好排水系统，及时排除地表水，搭好孔口雨棚。
（3）桩位放样。开孔前，桩位定位应放样准确，合理确定开孔高程。在孔周围确定十字线四点，并设置护桩，以便及时检查并纠正偏位情况。应从桩中心位置向四周引测桩中心控制桩，当第一节桩孔挖好安装护壁模板后，每节护壁模板的安装必须用桩心点校正模板位置，确保不偏孔。
（4）锁口施工。为防止桩周围土石滚入孔内造成人员伤亡事故，同时也防止地表水流入孔内，需在挖孔前浇筑井圈锁口，同时考虑在锁口外侧浇筑一个绞盘的支撑平台。井圈锁口采用C30混凝土浇筑，并预留钢筋与第一圈护壁混凝土连接。井圈厚为25cm，顶面高出施工基面30cm。在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点，该井圈的中心线与设计轴线的偏差要≤20mm。
3.2挖土作业
（1）采用分段形式挖，以1n为一施工段，同一段内挖土次序为先中间后周边。为确保安全和质量，相邻两孔不同时开挖或浇筑混凝土，同一坡面上先开挖上位孔后开挖下位孔。
（2）挖土由人工自上而下逐段开挖，先用镐和锹进行，遇坚硬土用锤、钎破碎，遇风化基岩用风镐凿岩破碎，当进入岩层时，用风镐等工具无法挖凿，应采用定向井下爆破施工。
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（3）弃土装入吊桶，由提升设备提升到孔口，再由手推车运出集中堆放，孔口四周作业范围内不得堆积弃土及其他杂物，提升装置必须要有防倒刹车装置。
3.3护壁
在人工挖孔桩的实际施工过程中，必须及时施作护壁，以保证孔壁的稳定。护壁应在开挖施工后紧接着进行，以防止塌孔，护壁分节进行，呈阶梯状。环向布置4根12竖向连接筋，绑扎钢筋网片，网片规格为φ6@150×150。竖向钢筋留足连接长度，以便下段钢筋搭接。采用通用的1m钢模板，模板之间通过螺栓连接。为了方便拆模，最后一块模板安装时一般插入一根木条。采用钢筋混凝土护壁，护壁模板安装合格后，即可进行混凝土浇筑。如桩孔内有水，首先将水抽出，必要时在混凝土内添加防水外加剂。护壁混凝土振捣可采用木棍敲打模板振实，不宜采用振捣设备。成孔后对桩孔进行检验，可使用验孔器进行检测，主要项目包括倾斜度、孔径、孔位中心等。
3.4钢筋笼的制作与安装
成孔后对桩孔进行检验，确保其垂直度、直径、深度等尺寸符合要求。钢筋笼施工应严格按照设计图纸和规范要求，严格控制钢筋间距、数量、焊接质量等指标。对钢筋笼的各项指标检测合格后，即可进行钢筋笼安装。钢筋笼安装应保证位置准确，标高符合要求。钢筋笼安装并检验合格后，对钢筋笼进行固定，以防止在混凝土浇筑过程中出现上浮或是下沉现象。
3.5混凝土浇筑
人工挖孔桩混凝土浇筑前须对其进行严格的检验，确保坍落度、配合比等指标符合要求。为了防止混凝土在浇筑过程中产生离析，施工中应使用串筒下料。桩孔内混凝土振捣采用插入式振捣器，必须保证振捣密实，并严格控制每层混凝土浇筑厚度。为了保证浇筑的质量，每次浇筑的高度不能超过1.5m，每层浇捣的厚度不能超过0.5m；为了避免混凝土出现离析的现象，要将混凝土坍落度控制在70～90mm内。在离桩孔口距离较近的位置，不适合使用人工浇捣的方式，可以在混凝土中加入木钙减水剂来增大混凝土坍落度，再利用混凝土下落时的冲击力来压实混凝土自身。振捣密实后方可进行下一层混凝土浇筑，保证混凝土密实度。人工挖孔桩混凝土浇筑应连续浇筑，不得间断，防止产生断桩。桩身混凝土养生时间不少于一周，混凝土硬化后可在桩口少量洒水，并覆盖保湿养生。
3.6桩基质量检测
混凝土灌注完成后，桩身混凝土强度达到桩基检测条件后，按设计要求进行超声波无破损法检测。桩基超声波无破损法检测前，先用塑料水管进行冲水检查，若有淤塞，进行不断冲洗，直至孔底。
4人工挖孔桩施工技术的安全管理
（1）人工挖孔桩前，应查勘现场孔桩开挖后对邻近建（构）筑物、地下管线、道路、桥梁、高低压电杆线路等有无危及和影响的程度，视情况提出预防方案。
（2）为了防止孔口的工作人员掉入孔内，在孔口进行作业的施工人员应该佩戴好安全带和安全绳，将其固定在指定位置，在停工后，应该将孔口封闭；
（3）为了防止施工人员在上下孔时坠落，应该定期对升降设备进行安全检查，在施工前进行试吊，作业人员上下孔，应该运用专用吊笼；
（4）为了防止高处坠落物体对孔内人员造成打击，在孔内的施工人员应该佩戴好安全帽，在孔口设置井圈，并在孔口内设置防护罩；
（5）为了防止管涌及淹溺和孔壁塌方，应该对地下水位较高和地质条件较为复杂的地区采取合理的施工方法，做好排水措施，加强护壁的质量，根据施工区域原有设施和建筑物的实际情况，制定合理的降水方案，避免坍塌周围建筑物造成损害；
（6）为了避免施工人员在孔底由于缺氧和中毒发生窒息的情况，应该对孔内的空气情况进行实时监测，做好孔内的通风措施，孔底施工人员与地面施工人员及时保持联系，及时的对孔内进行通风和换气，当出现有毒气体时，应该即刻将孔底施工人员送上地面，清除有毒气体后再进行施工；
（7）为了避免触电事故的发生，应该做好施工区域的漏电保护措施，定期进行检修；
（8）为了避免爆破事故的发生，应该采用专业人员进行爆破施工，施工前，相关人员及时撤离到安全区域内。
5结束语
综上所述，人工挖孔桩是目前最为常见的一种桩基施工方法，人工挖孔桩施工设备简单，施工噪声低，对环境无污染，施工工艺简单，工程成本低，在我国桥梁施工中得到了广泛的应用。施工中必须结合施工现场的工程地质和水文地质情况，制定科学合理的施工技术方案，从人工挖孔桩的施工准备工作、施工工艺和质量控制措施等方面进行全面管理，增强对设计与施工的重视程度，保证人工挖孔桩施工质量。与此同时，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，针对施工技术以及人员都做好安全管理工作，避免出现安全事故，保证施工人员的生命安全和工程施工的顺利进行，最大限度地提高施工效率和质量，为施工企业带来巨大的经济收益。
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论文作者:许俊青
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签：混凝土论文; 挖孔论文; 桩基论文; 钢筋论文; 桥梁论文; 施工技术论文; 风镐论文; 《基层建设》2018年第23期论文;