人工挖孔桩挖孔施工技术

摘要：随着目前高速公路的建设逐渐从平原地区向山岭地区推进，施工环境越来越复杂，由于受山区地形限制，很多桥梁桩基无法采用钻孔灌注桩施工技术，这就使得人工挖孔桩施工技术在山区高速公路得到越来越广泛地应用。本文主要阐述人工挖孔桩施工过程中的挖孔施工工艺及在挖孔施工过程中需注意的一些常见问题。

关键词：人工挖孔桩挖孔施工

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

1、概述

随着目前高速公路建设逐渐从平原地区转向山岭地区，使得施工条件越来越困难。山区施工受场地狭小、地形险峭、施工便道修建困难等因素影响，尤其是山区的桥梁多为跨山谷的陆地桥，桥梁桩基一般均处于陡峭的山坡上，导致钻机无法运输至桩位位置而无法使用钻孔施工工艺。在这种施工环境下，人工挖孔桩施工技术被广泛地予以采用。

2、适用范围

人工挖孔桩适用于在无地下水或有少量地下水，且较密实的土层或风化岩层中的地区，或无法采用机械成孔或机械成孔非常困难且水文、地质条件允许的地区。在多年冻土地区，当季节融化层处于冻结状态且不受地层和水文地质情况的影响时，可采用挖孔桩施工，在孔底热融时开挖。

在地质情况复杂、地下水位高、施工过程中土层能释放有毒气体、易燃易爆气体及空气污染物的土层及在夏季融化的季节融化层地区不得采用人工挖孔施工。

桩径一般要求在1.2米以上（以便于人在孔内挖孔）、桩长一般不超过15米（在地质条件好是可放宽）。

3、人工挖孔桩施工特点

（1）人员、设备需求少。每个工作面只需配备2名施工工人、1台卷扬设备即可，在赶工期的时候通过多上人员、多开工作面即能加快施工进度。

（2）不受地形限制、施工前准备工作要求不高。在施工便道未修建好之前即能开始施工，施工便道也无需修至桩位位置，对那些位于山坡、峭壁上的桩基也能及早展开工作面。现场施工也无需等到大电通后才能进行，前期用小型发电机即能满足施工需要。

4、挖孔施工方法

（1）施工流程

施工准备测量放样开挖第一节浇筑锁口及护壁混凝土开挖第二节浇筑第二节护壁重复开挖步骤直至挖至桩底设计标高终孔检查

（2）施工准备

①施工前进行桩位平整，将桩位处地面大致整平。

②做好锁口及护壁混凝土的配合比工作并上报审批。

③锁口及护壁混凝土原材料已运至施工场地，施工中需用的机械设备均已进场。

（3）测量放样

桩位场地平整完成后，由测量人员利用全站仪对桩位中心进行放样，放样完后在桩位中心位置打上木桩进行标记。施工人员根据放好的桩中心及桩基直径将开挖范围布设好并洒上白灰标记。

（4）开挖第一节

根据每节护壁模板高度（为1米）及锁口需比原地面高出30cm，确定出首节开挖深度为0.7米。开挖时直接采用铁锹开挖，若地质情况较好用铁锹无法直接开挖时，则采用风镐进行破碎后再进行人工清理，若风镐破碎施工都比较困难时，则需采用爆破施工，爆破需另外找具有相应资质的爆破公司进行。

首节开挖时，桩位中间位置先留一部分不开挖，即以桩中心为圆心，直径30cm～40cm范围暂不开挖。这部分先留着主要是为了保护已放样好的桩位中心，待锁口施工完成后并在锁口上布设好护桩后再进行这部分的开挖。

（5）浇筑锁口及护壁混凝土

①锁口施工

首节开挖完成后即开始锁口及护壁施工，锁口内模采用护壁模板，外模采用在地面上用砖围砌或利用护壁模板支模。模板安装完成后对各尺寸进行检查，锁口的厚度控制在25～30cm，锁口内径不小于桩径。

②护壁施工

护壁材料采用混凝土，护壁的厚度根据地质情况进行计算。为方便下节护壁混凝土浇筑，护壁一般施工成楔形，即护壁的上口厚度比下口厚度要大，一般护壁上口厚度取15cm，下口厚度取10cm。

③混凝土浇筑

锁口及护壁混凝土标号一般选用C25，采用现场人工拌制。现场配备计量设备按照批复的配合比进行拌制，拌制好的混凝土用小推车运至桩位处，进行浇筑时人工用钢筋插捣以保证混凝土密实性。

锁口混凝土浇筑完成后，需注意在锁口上预埋2根钢筋作为以后挂爬梯使用，2根钢筋相距约20cm，采用Φ12的钢筋，每根钢筋长30cm，埋入混凝土深度为15cm，外露的钢筋用铁锤砸弯以免在施工过程中扎伤人。

锁口混凝土初凝后，在锁口上布设护桩，护桩共布置4个点，位于通过桩位中心的两条垂直的直线上。护桩有测量人员进行布设，并在锁口上钉入钢钉作为标记。

（6）开挖第二节及浇筑第二节护壁

待首节护壁混凝土达到强度后开始进行第二节的施工，开挖方法与前面相同，直接全断面进行下挖。挖完后安装完护壁模板后对开挖孔径及偏位进行检查。检查采用吊垂球法：利用锁口上的4个护桩找出顶口桩位中心，并在桩中心吊垂球至孔底，分别量测孔底垂球所对位置至孔壁的距离，若不满足要求要及时进行修凿。

开挖过程中如出现孔壁渗水情况应及时采用水泵将水抽出，当开挖深度超过10米后需采用机械设备向孔内通风。开挖过程中的桩基在未施工时需在孔口覆盖东西防止人员掉入孔内，一般覆盖竹胶板或由Φ12的钢筋加工的钢筋网片。

5、常见问题及处理方法

（1）施工锁口时，锁口比原地面高出30cm，但在施工过程，慢慢地锁口比原地面高出高度减小，造成安全隐患。出现这种情况的原因一般是施工时工人为了图方便，直接将开挖出来的土渣弃在孔口周围，从而导致锁口外露高度越来越少。

处理方法：在施工前专门指定一块场地作为弃渣用，若实在没地方进行处理需弃至桩位附近时，定期用挖机清理桩位附近弃渣集中处理。

（2）施工时，工人为减少弃渣次数而将吊桶内土石装得满满的，在吊桶提升过程中容易出现桶内石头滚落出去砸伤下面施工的工人。针对这种情况，必须要求每次出渣的时候控制好吊桶内土石数量，不能高出吊桶顶口平面（一般每次出渣量为吊桶体积的2/3为宜）。

（3）施工时施工人员见地质情况较好不进行护壁混凝土施工。护壁是挖孔桩施工的一个重要环节，是防止塌孔的一项主要措施，且护壁是一节一节往下施工，若中断一节不施工，则下面的护壁都无法再施工，所以在施工过程中技术人员必须每节都进行验收检查。

（4）桩基终孔后桩基钢筋笼无法下放。导致此问题出现的原因一般是进行每节挖孔施工时，施工人员为图方便只进行了桩径控制，而对桩位倾斜及偏位没有采用吊垂线的方法进行控制，造成各节护壁朝不同的方向偏位，从而无法下放钢筋笼。为防止出现此问题，在每节桩基进行护壁混凝土浇筑前必须吊垂球控制桩基偏位。

6、结语

人工挖孔桩虽然是一项传统的、比较老的施工技术，但由于其施工方便、不受场地限制等特点，在机械化施工的今天仍然有许多的可用之处，在山区高速公路的桥梁施工中也将会越来越广泛地被采用。

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范JTG/T F50—2011，人民交通出版社