对桥梁桩基施工中的相关技术进行研究

摘要：人工挖孔桩是一种传统的成桩施工工艺，其造价低、所需施工设备简单、成桩直径大、成桩质量容易保证且在受到施工场地限制时，使用人工挖孔桩更方便施工等特点，是一种在桥梁以及其他重要建筑结构中采用相对较多的深基础形式。

关键词：桥梁；桩基施工；研究

一、人工挖孔桩的适用范围

（1）人工挖孔桩适用于地下水位以下的黏性土、粉土、填土、中等密实度以上的砂土、风化岩层。而粉细砂或粉细砂夹淤泥等易于出现流砂的土层以及流塑状的淤泥层都不适宜采用人工挖孔桩。

（2）人工挖孔桩持力层的选择甚为重要，持力层的力学强度如何，直接关系到桩基的合理与安全。挖孔桩持力层应选择无软弱持力层且中等风化、微风化岩层，透水性较小的中密以上的碎石黏土或砾石黏土层，地基承载力大于200 kPa 的残积黏性土。

二、施工工艺

1.施工准备

根据工程所在地的土质特点、地下水分布情况，编制切实可行的施工方案，进行井壁支护的计算和设计。开挖前场地完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。必须认真研究设计图纸，熟悉场地的地下土质、水文地质资料。看清桩基地质条件，符合人工挖孔桩的条件一般为：地质情况良好，无流沙、无丰富地下水，桩长不宜大于20 m，孔径不小于1.2 m。按基础平面图，设置桩位轴线、定位点，桩孔四周撤灰线。测定高程水准点。放线工序完成后，办理预检手续。全面开挖之前，有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关情况，以此修改原编施工方案。在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩底以下0.5 m 左右。人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前对施工人员进行全面的安全技术交底，操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

2.桩孔定位和成孔质量控制

施工过程桩孔开挖前应由土建施工单位测放出基础底板轴线，然后由测量人员根据建设方提供的基础平面图及控制坐标，用激光全站仪进行复核无误后，方可进行正式开挖，然后再测放出抗浮桩桩位。

成孔的流程一般为：场地平整放线定桩位架设支架或电葫芦准备潜水泵、鼓风机、照明设备等边挖边抽水每次下挖的清理。挖孔时以人力为主、小型机械辅助，挖孔弃渣采用卷扬机提升至孔外。土质桩孔人力开挖，石质桩孔风钻打眼采取松动爆破开挖。爆破前，孔口应做好覆盖防护，施工点两端应按规定做好安全警戒和防护。爆破结束后，应先检查相邻既有线，确认安全方可放行通车，而后，通风、排烟、检查孔内安全，确认安全后方可入孔继续作业。为防止人员掉入孔内，孔口无人施工时，应用盖板盖好，以保证安全。如在有人区域施工，须设置专职安全人员对下边坡及施工区的情况进行监控，保证施工人员及机具安全。

3.护壁

在土质及整体性差的石质中挖孔时应作好开挖支护，支护一般为混凝土或钢筋混凝土护壁，根据工程特点进行护壁设计。护壁紧跟开挖分节施工，上下节采取梯形搭接。接头面布置间距20 cm，直径8～16 cm，长度不小于60 cm 的搭接钢筋。护壁施工到含水层及以下混凝土护壁时，由于地下水不断漏出顺井壁下淌，给桩护壁混凝土的施工造成困难，因此须在桩壁混凝土施工中加入混凝土超早强剂、防水剂和密实剂，提高护壁混凝土的抗冲刷能力。另外，每节护壁混凝土的接槎处采用混凝土堵漏剂，控制接槎处的大量漏水，从而控制井内水面的高度，使操作人员在抽泵的配合下能连续施工。

4.制作和安装钢筋笼

（1）制作钢筋笼：钢筋笼制作采用箍筋成型法，按设计图纸制作加强箍筋后，在加强箍筋内将主筋位置作上记号，依次焊牢，然后再焊（或绑扎）其它箍筋和加强箍筋，采用单面焊接时搭接长度大于10 m，采用双面搭接焊接时搭接长度大于5 m。为了控制孔壁与钢筋笼保护层厚度，钢筋笼每隔2 m 处于同一截面对称设置四个钢筋“耳环”，耳环钢筋直径为16 cm。

（2）安装钢筋笼：为了确定孔内无塌方和沉渣，安放前需再检查孔内的情况，安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。放入后应反复校正设计标高并用工艺筋固定，防止钢筋笼下沉或上浮。

5.混凝土灌注

为了保证桩体砼的质量，混凝土灌注前先排除积水，把井内积水抽干。用串筒法灌注砼，串筒末端距孔底高度不宜大于2 m，宜采用插入式振捣器振实砼，如果渗水量过大，则应采用导管法在水下灌注。

水下混凝土必须具有良好的和易性，塌落度18～22 cm，水泥用量不少于360 kg/m3，水下混凝土含砂率为40%～45%，并选用中粗砂，碎石骨料的最大粒径不大于40 mm。导管埋深不宜少于2 m，每盘砼的拌和时间不得少于90 s。混凝土浇筑前必须做坍落度检测，调整好流动性，使其具有较好的粘聚性，为了方便指导砼配合比的调整，灌注时做坍落度损失的观察，拌和好的砼应立即使用，有离析现象的严禁灌入桩孔；混凝土运至现场后，由质检员检验其坍落度，合格后方可开始浇灌。

为了保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中浇筑速度是关键，必须在最短时间内完成一个桩身混凝土浇筑，在进行混凝土浇筑时，采用高频插入式振动器分层捣振。整个桩芯混凝土通过连续浇筑完成，不留施工缝。特别是在有地下压力水情况时，为了领先混凝土自身重量压住水流的渗入，要求集中足够的混凝土短时间浇入。对于深度大于10 m 的桩身下线，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，这部分混凝土即可不用振捣。

6.成桩质量检验

在施工中我们要求做到每根成桩应该具有钢筋加工检验记录、混凝土拌和物质量记录、混凝土试块资料及桩身完整性检测资料。检测桩的数量、位置和方法，由设计单位会同建设单位、施工单位、监理单位和质监部门按有关设计要求及施工检验规范规定共同确定。所有桩必须经质检验收认可，才能进行桩承台等下道工序的施工。

三、人工挖孔桩安全保证措施

施工中要清楚人工挖孔桩的安全至关重大，严格按技术规范要求配备有效的安全保证措施。注重技术管理，加强监督、检查与指导，发现问题及时处理，不留后患。人工挖孔桩安全措施包括以下几个方面：

（1）开挖前在桩孔周围统一用架管搭设龙门架，作为人员及重物上下的支架。

（2）现场施工人员必须戴安全帽，穿绝缘胶鞋，孔内有人时，孔上必须有人监督防护，井孔周边作业人员、监护人员，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。

（3）施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器，严禁一闸多用，照明应采用安全矿灯或12 V 以下的安全灯。

（4）当孔深大于10 m 以上时，应向孔下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注意观察桩孔下人员情况，预防安全事故发生。

（5）安全员必须对孔内提升设备（吊桶、麻绳、滑车或电动葫芦等）经常进行检查，不安全的不能使用。

（6）现场降水人员采取24 h 值班，随时观测孔内地下水位情况，发现异常及时采取措施，以保证桩孔安全，现场抽水不得停顿。

（7）为了避免人误落孔内，在第一节护壁上用φl6 钢筋做成钢筋网盖住孔口。

（8）施工中遇到地下管线应停止施工，记录现场情况报业主和设计院，对由于避让地下管线而移动桩位的桩，要重新复核桩的受力情况，征得设计人员同意后方可进行施工。

（9）三级安全教育要到位，对特种作业人员进行特别培训，要求全部持证上岗。

（10）每天作业前必须先检测或采用放鸟等方法测试，以预防有害气体中毒和孔井内缺氧，如不符合要求应先通风充氧，符合要求方准作业。

四、结束语

综上所述，桥梁施工技术是一项复杂的系统工程，因此现场施工人员要严格把握每道工序质量，高度负责，仔细检查，认真记录，及时消除隐患，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，确保桩基质量。