淺析橋梁工程中人工挖孔樁技術(shù)的施工方法及認(rèn)識

【摘要】隨著公路工程施工技術(shù)的逐步提高，人工挖孔樁在橋梁施工中作為護(hù)壁措施被廣泛應(yīng)用，但是其使用必須要根據(jù)不同的水文地質(zhì)條件而采取不同的方式進(jìn)行開挖。

【關(guān)鍵詞】橋梁工程；人工挖孔樁；應(yīng)用

1、前言

橋梁建設(shè)中，在對滲水較大的地層尤其是砂礫石地層進(jìn)行樁基施工時，使用鉆機(jī)成孔的方式比較常見。但是，當(dāng)條件適宜時，人工挖孔樁也是一種比較好的方法。通過實踐，在護(hù)壁措施和施工手段都完善時，人工挖孔樁所取得的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果也非常好。文章介紹了不同條件下采用不同護(hù)壁措施人工挖孔樁的施工方法。

2、不同護(hù)壁措施的人工挖孔樁施工方法

2.1邊開挖邊現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁成孔。施工方法：（1）樁孔定位后沿樁孔周邊用紅磚砌一個高出地面50～100cm的樁孔圍護(hù)結(jié)構(gòu)。目的是防止地面物塊落入孔內(nèi)和能夠在此圍護(hù)結(jié)構(gòu)上安放吊土用的支架等物件。（2）工人進(jìn)入樁孔內(nèi)用風(fēng)鎬直接挖孔，邊挖邊抽水，每挖深50～100cm即立模澆筑護(hù)壁混凝土一次。具體深度視樁孔周邊土質(zhì)的穩(wěn)固情況而定。但最深不應(yīng)超過1m。進(jìn)入透水性砂礫石層后可30cm護(hù)壁一次，流砂層中砂水同時涌入，造成進(jìn)展困難時甚至15～20cm護(hù)壁一次，護(hù)壁厚度為15cm。護(hù)壁的內(nèi)模采用分塊內(nèi)八字搭接，其豎向上下口之間應(yīng)稍有傾斜度，另外，護(hù)壁混凝土的上口厚度為15～18cm，下口厚度12～15cm。這就為下一層護(hù)壁混凝土灌注時在上面留下了一個開口寬度。護(hù)壁混凝土的強(qiáng)度等級為C20?；炷恋奶涠炔灰颂?，只要能用人工將混凝土插搗密實即可。滲水太大時也可用干拌混凝土。待其浸濕后再用鋼釬插搗密實，每一節(jié)護(hù)壁之間沿縱向用3～5根Ф8的鋼筋拉結(jié)，以防護(hù)壁混凝土下滑。護(hù)壁完成后混凝土待強(qiáng)期間可停止抽水，讓樁孔中充滿水以減少護(hù)壁內(nèi)外的水壓差，為縮短待強(qiáng)時間，混凝土中可摻早強(qiáng)劑。（3）護(hù)壁前后均要對樁孔進(jìn)行檢測，保證孔徑、樁孔中心位置及樁孔垂直度等符合規(guī)定。達(dá)到規(guī)定的孔深后，即可抽水澆筑水下混凝土成樁。

2.2雙液高壓注漿止水后現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁開挖。施工方法：（1）先用紅磚在樁孔處砌一個直徑大于樁徑30cm的圓形圍護(hù)結(jié)構(gòu)，再在河床水面高出水下1m且低于紅磚樁孔圍護(hù)結(jié)構(gòu)的部分用砂袋圍堰筑島。（2）對于最上面滲水壓力小的砂礫石覆蓋層，可以直接抽水開挖，挖的同時要在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上面加砌紅磚，利用紅磚自身的重力克服外側(cè)摩阻力下沉護(hù)壁。這種方式雖然比現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁簡單方便，但是注意要保證紅磚圍護(hù)結(jié)構(gòu)下沉?xí)r均勻平穩(wěn)沒有大的傾斜變形，同時為了減少下沉過程中的摩阻力和能有效地阻水，要用水泥砂漿將紅磚表面粉刷光滑。（3）在孔深增加的同時，滲水壓力和土的側(cè)壓力也逐漸增大，這時再用漿砌紅磚護(hù)壁就會有大變形或垮塌的危險。因此，便需采用雙液注漿固結(jié)止水后再現(xiàn)澆護(hù)壁的方式掘進(jìn)。其方法是用兩根注漿管將漿液同時注射到砂礫層中，因混合漿液凝結(jié)的時間很短，所以兩種漿液在混合后就可迅速凝結(jié)形成止水性壓漿混凝土，所以能在砂礫層中迅速止水。同時要視滲水壓力的大小和漿液需要達(dá)到的擴(kuò)散半徑來定注漿壓力。

2.3插打鋼護(hù)筒護(hù)壁開挖。施工方法：（1）根據(jù)樁徑大小和現(xiàn)場起吊能力在岸上將鋼護(hù)筒分節(jié)制好，護(hù)筒長度3～5m，直徑比實際樁徑大20cm。（2）通過船運(yùn)或岸邊便道將護(hù)筒運(yùn)至樁位，全站儀配合準(zhǔn)確定位，護(hù)筒接高采用浮吊或搭設(shè)簡單腳手架配合手拉葫蘆吊起焊接，再用60t的震動錘震動下沉，首次震動深度在1m左右。（3）邊抽水、邊開挖，挖一段后，再震動下沉一段。開挖段的長度以樁孔中的滲水能及時抽干并不垮孔為原則。最后達(dá)到設(shè)計標(biāo)高，并澆筑水下混凝土完成樁基。

2.4傾斜圍堰內(nèi)壓漿封底人工挖孔樁。施工方法：（1）沿圍堰刃腳四周的內(nèi)外兩側(cè)先回填砂礫石，讓刃腳充分被砂礫石覆蓋和埋藏，其目的既是為了刃腳壓漿止水的需要，也是為防止圍堰進(jìn)一步傾斜和偏移。（2）沿圍堰刃腳內(nèi)外兩側(cè)布置壓漿管，壓注水泥漿固結(jié)砂礫石覆蓋層，讓鋼圍堰與壓漿體共同形成一個擋水隔離層。（3）在雙壁鋼圍堰內(nèi)配重，加撐后抽干堰內(nèi)積水，用風(fēng)鎬人工開挖樁孔，樁孔挖成后向鋼圍堰內(nèi)灌水，澆注水下混凝土，然后再抽干積水，直接在圍堰內(nèi)澆注樁頂系梁和墩身。

3、對人工挖孔樁的幾點認(rèn)識

3.1人工挖孔樁的發(fā)展。近年來，人工挖孔樁的發(fā)展速度非常快，其具體表現(xiàn)在：（1）人工挖孔樁的適用范圍不斷擴(kuò)大，目前在有幾米深的明水或滲透性較強(qiáng)的砂礫石覆蓋層中也可以使用。（2）挖孔的深度大大增加，從以前的孔深不宜大于15米擴(kuò)張到現(xiàn)在的挖孔深30～40m。（3）孔壁的支護(hù)方式呈現(xiàn)多樣化，有現(xiàn)澆混凝土支護(hù)、漿砌紅磚支護(hù)、鋼護(hù)筒支護(hù)，甚至出現(xiàn)了內(nèi)外雙層鋼護(hù)筒中間夾防水混凝土層支護(hù)，現(xiàn)澆沉井法支護(hù)等，多種多樣的支護(hù)形式使得挖孔樁的適應(yīng)性和采用時的安全可靠性增加。（4）開挖時，一般以小型風(fēng)鎬掘進(jìn)為主，同時也可采取小藥量淺眼爆破。另外，渣土的提升常用人工絞車或機(jī)械。（5）鋼護(hù)筒振動下沉?xí)r可采用震動錘配合空壓機(jī)導(dǎo)管吹砂方式進(jìn)行，也可以在護(hù)筒頂上堆放砂包壓重并在護(hù)筒壁上安放附著式震搗器，模擬震動錘的作用使護(hù)筒震動下沉到位的辦法。

3.2人工挖孔樁具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)可比性。人工挖孔時，人工挖孔與鉆機(jī)成孔相比，一般具有以下特點：（1）造價較低，可減低工程的施工成本。（2）進(jìn)度較快，由于人工挖孔樁以人工開挖為主，工藝簡單且無需太多的機(jī)械設(shè)備，因而可多根樁同時施工，全面加快工程進(jìn)度。（3）質(zhì)量更可靠。由于成孔后技術(shù)人員可直接進(jìn)入樁孔內(nèi)?？讖?、孔深、特別是樁底土（巖石）的強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)均能很直接地檢查認(rèn)定。更沒有鉆機(jī)成孔時樁底沉淀層可能超標(biāo)的擔(dān)心，也不會出現(xiàn)縮徑、擴(kuò)孔之類的問題。樁身混凝土澆筑采用水下混凝土?xí)r，一旦出現(xiàn)“斷樁”問題，可直接抽干孔內(nèi)的積水，鑿除浮漿層后再直接澆筑混凝土接長樁身。這一點更是鉆機(jī)成孔所無法比擬的優(yōu)越性。

3.3橋梁工程中應(yīng)積極合理地采用挖孔樁。人工挖孔樁雖有其多方面的長處，但也有其不足的一面。主要是：（1）受水文、地質(zhì)條件等客觀因素的制約較大，水位上漲、地質(zhì)情況復(fù)雜將會大大增加施工難度，增加造價，甚至功虧一匱。（2）施工安全保障要求高。工人在孔內(nèi)作業(yè)面小，條件差，用電安全、廢氣、缺氧、垮孔、崩塌而危及安全等因素都必須仔細(xì)認(rèn)真考慮和加以防范，避免出現(xiàn)災(zāi)難性的問題。（3）人工挖孔樁采用鋼護(hù)筒護(hù)壁時，護(hù)筒在震動下沉過程中很容易傾斜、偏移，甚至在土層側(cè)壓力下護(hù)筒鋼板變形，而一旦變形便很難糾偏，導(dǎo)致樁孔難按規(guī)定尺寸成型。上述這些不足之處，要求我們在采用挖孔樁之前要從地質(zhì)水文條件、護(hù)壁方式等多個方面作出認(rèn)真分析比較，充分考慮安全經(jīng)濟(jì)等多重因素，不可盲目，另外，換個角度說，只要積極合理地采用人工挖孔樁，其經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益將是明顯的。

4、結(jié)語

人工挖孔樁施工方便、速度快、也不需要大型的機(jī)械設(shè)備，對周圍環(huán)境的影響也小，因此，只要我們在施工中技術(shù)處理到位，并做好周密的防范措施，不僅能很好地利用人工挖孔樁為工程建設(shè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，而且也可以提高工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]肖紅.淺談人工挖孔樁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2011（10）.

[2]鄭建生.人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用探討[J].黑龍江科技信息，2009（25）.

[3]滕杰鋒.橋梁工程人工挖孔灌注樁施工方法及技術(shù)措施[J].山西建筑，2007（24）.

[4]謝朝迎.淺析某橋梁工程樁基的施工技術(shù)[J].科技資訊，2010（15）.