人工挖孔桩在工程施工中的应用

摘 要： 南水北调天津干线保定市1段工程桩号XW34+691～ XW34+781段箱涵与京石客运专线铁路桥交叉，由于施工高度有限，钻机等大中型机械设备不便使用，采用了人工挖孔灌注桩的方法进行施工，结合施工实践经验，对人工挖孔桩施工技术进行了阐述，并提出了施工中注意事项。

关键词：人工挖孔桩 施工技术 应用

中图分类号：GTU753 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）04-0346-02

一、工程概况

南水北调天津干线保定市1段工程全线长45.68公里。工程主要以3孔4.4×4.4米现浇钢筋混凝土有压输水箱涵为主，输水箱涵采用3孔4.4×4.4米现浇整体结构。桩号XW34+691～ XW34+781段箱涵与京石客运专线铁路桥存在交叉，为了保证此段箱涵在基坑开挖过程中不会对桥墩的稳定造成影响。根据设计图纸要求在此段箱涵施工前，先采用钢筋混凝土灌注桩对桥墩进行防护，再进行箱涵工程基坑开挖等项的施工。

二、挖孔桩施工方法

为了保证施工安全及工程进度，采用每间隔1个灌注桩同步进行施工的次序进行施工。为了保证在灌注桩浇筑过程中各桩孔受力均匀稳定，浇筑时采取各桩孔同时进行浇筑的施工方法进行施工。

施工工艺流程为：放线定桩位及高程开挖第一节桩孔土方第一节护壁模板及附加钢筋安装浇筑第一节护壁混凝土检查桩位轴线架设垂直运输设备安装电动葫芦安装吊桶、照明、活动盖板、空压机等开挖吊运第二节桩孔土方（修边）拆第一节护壁模板支第二节护壁模板（钢筋安装）浇筑第二节护壁混凝土检查桩轴线逐层往下循环作业开挖扩底部分检查验收钢筋笼加工安装放混凝土串筒浇筑桩身混凝土（随浇随振）相邻两侧灌注桩开始施工所有灌注桩施工完毕压顶梁施工

1.施工放线

测出桩中心位置并以此为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出挖孔的区域，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。

2.桩孔开挖

桩孔开挖应从上到下逐层进行，先开挖中间部分的土方，然后有效控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的开挖高度控制在1m，每挖完一节，必须根据桩孔口的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直一致。

3.第一节护壁模板及附加钢筋安装

为防止桩孔壁塌落，确保施工安全，成孔时设置20cm厚的C30钢筋混凝土做为护壁。按设计图纸加工安装附加钢筋，模板之间用卡具、扣件连接固定。在每节模板的上下端各设一道圆弧形的槽钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。

4.第一节护壁混凝土浇筑

根据图纸设计，第一节护壁混凝土护壁比下面护壁厚度增加20cm，高出地面20cm以便于挡土和挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口。当开挖完第一节后及时浇筑护壁混凝土，混凝土在现场用强制式混凝土搅拌机拌制，坍落度宜控制在8～10cm。人工浇筑、人工振捣确保孔壁的稳定性。护壁混凝土应根据气候条件，浇筑完毕后经过24小时后方可拆模。

5.架设垂直运输设备，安装设备

第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔护壁架设垂直运输支架。支架采用钢管吊架，要求搭设稳定、牢固。

安装吊桶、照明、活动盖板及空压机等设备。吊桶与桩孔中心位置要重合，作为挖土时能直观控制桩位中心和护壁支模的中心线。施工作业时上下轮流作业，桩孔上人员密切关注桩孔内人员的情况。

6.第二节以下桩孔开挖

从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴安全帽，地面人员应系好安全带。吊桶离开孔上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桩孔挖至规定的深度后，检查桩孔的直径及井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。

7.第二节以下护壁混凝土浇筑

先拆除第一节再支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。第二节以下护壁混凝土用串筒运送，人工浇筑并振捣密实。

8.检查桩轴线

以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。

9.逐层向下循环作业

将桩孔逐层挖至设计高深度，清除虚土，随时检查土质情况。

10.开挖护底部分

挖扩底桩应先将底部位桩身的圆柱体挖好，再按设计底部位的尺寸、形状自上而下削土。

11.钢筋笼加工安装

钢筋笼骨架箍筋采用箍筋成型法，照钢筋骨架的外径尺寸制一块样板，将箍筋围绕样板弯制成箍筋圈；钢筋笼采用在钢筋加工场集中加工制作。主筋搭接互相错开，保证同截面的接头数量不多于主筋根数的50%，相邻主筋接头错开距离应大于35d，且不小于500mm，其搭接长度及焊接形式符合规范要求。调运采用吊车，采取保护措施防止扭转、弯曲。安装钢筋笼时，应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。

12.桩身混凝土灌注

桩身混凝土原材料按规范规定执行，浇筑时必须经项目部试验室检验合格后才可进行。混凝土坍落度宜控制在8～10cm。用串筒进行混凝土浇筑，串筒末端离孔底高度不得大于2m。混凝土时分3层浇筑，每层高度为6m，人工浇筑并振捣密实。

三、安全技术措施

1.孔口围护措施

孔内作业时，孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内。孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带，特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时，必须采取相应的防范措施，以防落物伤人。

2.孔中防毒措施

每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测。若发现存在有害气体，设置专门设备向孔内通风措施，以防止急性中毒事故的发生。人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必须在现场按应急措施规范要求实施抢救。

3.防触电措施

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。用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器，各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地相埋压土中，孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。

4.高铁桥墩安全保护

为了防止施工车辆刮碰桥墩，在桥墩周围2m范围内设置钢管护栏，护栏地面以上高1.5m，埋深0.5m。涂刷红白相间涂料。

总之，人工挖孔桩作为一种安全可靠、经济的桩基础形式在多年来的工程实践中广泛应用并逐渐积累了丰富的施工经验。设计人员在实际工作中认真分析地质资料，结合工程结构形式，荷载大小，因地制宜采用，设计施工中采取各种有效措施，就可以充分发挥该桩型的优势，满足工程需要。

作者简介：王立峰，（1976.8-），男，汉族，高级工程师，本科，河北省黄壁庄水库管理局，水利水电工程管理。