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（中铁十局集团西北工程有限公司,陕西 西安 710077）
摘 要：桥梁桩基承载着上部结构的荷载,是桥梁结构安全运行的重要保证,因此,桥梁施工技术一直是工程人员关注的焦点.文章分析了复杂地形下采用人工挖孔桩的桥梁桩基施工技术,可供同类工程参考.
关键词：地质条件；桥梁桩基；挖孔桩；护壁施工；施工技术
中图分类号：U448 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2010）09-0153-02
桩基成孔目前常用的方法有人工挖孔、旋转钻机成孔、冲击钻进成孔及冲抓钻进成孔等.人工挖孔灌注桩是利用人工挖孔,在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土的一种桩型,因为这种桩基础作业劳动强度大、危险性大,在井下作业过程中,作业人员有时可能会遇到塌方、物体打击、毒气、触电、涌水、涌沙等不安全因素的威胁,所以目前国内已有部分省市出台了相关政策开始限制乃至淘汰这种传统的桩基施工工艺.但因为人工挖孔桩同时存在造价低廉承载力大等优势,适用于平坦地形、山区地形条件施工,尤其是在复杂地质环境下,因施工方便、速度较快、不需要大型机械设备、成本较低、工艺简单、易于控制质量、施工时不易产生污染等优点,所以国内不少桥梁桩基仍然采用人工挖孔桩.
一、人工挖孔桩施工工艺
(一)施工准备
挖孔前,先测放孔桩中心,开挖前顶面向四周做一定坡度的排水坡,确保地面积水及时排除,最后将挖孔桩中心十字控制线和高程控制点以“骑马桩”的形式设在锁口顶面,骑马桩顶面等高并钉有小钉,以便随时挂线检查.
(二)挖孔
挖孔采用人工开挖、现浇混凝土护壁、吊篮出土、人工轱辘提升.开挖过程中,每挖深1.0米浇筑一段混凝土护壁,护壁混凝土与桩身混凝土等强,护壁上下尺寸一致,混凝土壁厚为25cm.开挖过程中,随时对挖孔的直径、垂直度等进行挂线检测,出现误差,及时采取措施进行纠偏.
挖土由人工从上到下逐层用镐、鍬进行,遇坚硬土层用锤、钎破碎,挖土次序为先挖中间部分后周边,按设计桩尺寸加四周护壁厚度控制截面,允许尺寸误差3cm.每节的高度根据土质好坏、操作条件而定,一般以0.5～1.0m为宜.弃土装入活底吊桶或箩筐内.垂直运输,在孔上口安支架、工字轨道、电葫芦或搭三木搭,用轱辘与桶相连作为提升设备.吊至地面上后用手推车运出.遇到岩层采用浅眼松动爆破,电论文范文起爆.施工中严格控制炮眼深度和装药量,在最下一段混凝土护壁强度达到2.5ＭPa后起爆,然后采用机械法通风排烟15分钟,经检测孔内无有害气体以后,施工人员再下井继续作业.
孔内采用机械通风、36Ｖ低压照明.挖孔至设计标高后,对孔底进行清理,做到平整,无软层松渣、泥污等.如地质情况与设计不符,立即报告监理工程师,会同业主、监理和设计单位共同协商确定处理方案.若开挖过程中出现地下水,则采取随挖随用吊桶（用土堵缝隙）将泥水一起吊出.大量渗水,在一侧挖集水坑,用高场程潜水泵排出桩孔外.地下水位较高时,应先采用统一降水的措施或进行喷锚加灌水玻璃桨.逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,桩底应支承在设计所规定的持力层上.
(三)护壁施工
护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成,拆上节,支下节,循环周转使用,模板间用U形卡连接,或用螺栓连接,不另设支撑,以便浇灌混凝土和下一节挖土操作.混凝土用人工或机械拌制,用吊桶运输人工浇筑.第一节井圈护壁应符合下列规定：（a）井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；（b）井圈顶面应比场地高出250～300mm,壁厚比下面井壁厚度增加100～150mm.
修筑井圈护壁应遵守下列规定：（1）护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；（2）上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；（3）每节护壁均应在当日连续施工完毕；（4）护壁混凝土必须保证密实,根据土层渗水情况使用速凝剂；（5）护壁模板的拆除宜在24h之后进行,故施工中,掺加早强剂；（6）发现护壁有蜂窝、渗水现象时,应及时补强加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入桩子内,以防造成事故；（7）同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm.
(四)桩身钢筋工程
钢筋笼的主筋采用搭接焊,钢筋笼接长采用电弧焊,焊接后钢筋接头冬季保温冷却,其它时间自然冷却.为防止钢筋笼紧贴护壁,确保保护层厚度,每隔2～3米对称焊接两个“耳环”.钢筋笼检验合格并适当加固后,放入孔内,入孔后校正轴线位置,并牢固定位,以免在灌注混凝土时发生浮笼现象.钢筋采用在现场加工的方法,钢筋根据设计图纸下料、焊接,Ⅰ、Ⅱ级钢分别采用E43、E50 焊条,双面焊焊缝长>,5d,焊缝长度和高度要符合规范要求.纵横钢筋交接处都要焊牢,同一截面钢筋搭接面积不超过总面积的50%.
1．钢筋加工.钢筋加工弯制前应调直,对其上的油渍、漆污、水泥浆及能剥落的浮皮铁锈均应清除干净.钢筋下料、加工应严格按照施工图纸进行.对图纸上的各种形式、型号钢筋加工应符合规定.钢筋操作人员应认真计算下料长度.弯起钢筋应弯成平滑的曲线,其曲率半径不宜小于钢筋直径的10倍〈光圆钢筋〉；钢筋末端弯钩的净空直径不小于钢筋直径的2.5倍；钢筋弯曲点处不得有裂缝,绝不允许Ⅱ级钢筋〈螺纹钢筋〉弯过头再弯回来；钢筋弯曲成型后的允许偏差为：全长±10mm,弯起钢筋起弯点位移20mm,弯起钢筋的弯起高度±5mm,箍筋边长±5mm.平直钢筋：钢筋的断口不得有马蹄形或起弯,钢筋的长度应力求准确,其允许误差±10mm.
2．钢筋焊接.钢筋焊接采用搭接焊,按下列要求进行：（1）搭接接头的长度、帮条的长度和焊缝的总长度应符合规范规定.（2）搭接接头钢筋的端部应预弯,搭接钢筋的轴线应位于同一直线上.（3）焊缝高度h应等于或大于0.3d,并不得小于4mm,焊缝宽度b应等于或大于0.7d,并不得小于8mm.（4）搭接焊时,帮条与被焊钢筋间应采用2点固定,定位焊缝应离帮条端部或搭接端部20mm以上.（5）每次改变钢筋级别、直径、焊条或调换焊工时,应预先用相同材料、焊接条件和参数,制作2个拉力试件.当试验结果均大于该级别钢筋的抗拉强度时,方可正式施焊.
(五)混凝土施工
混凝土拌合机投料顺序为碎石、水泥、中砂,混凝土拌合时间不小于1.5min.当混凝土拌合完毕后,直接把混凝土输送到位.桩孔挖至孔底设计标高或持力层时,清渣抽水,随时浇灌封底混凝土.每个桩孔终孔验收后,必须将有漏水的护壁及时修补堵塞,彻底清理沉渣和抽干积水,不准在有积水和沉渣的情况下勉强灌注混凝土芯,从而影响桩的质量.桩芯混凝土为保证灌注时的混凝土不产生分离现象,灌注桩身混凝土,必须用溜槽及串筒离混凝土面2m 以内,不准在井口抛铲或倒车斜料,以免混凝土离析,影响混凝土整体强度.桩体混凝土要从桩底到桩顶标高一次完成.如遇停电等特殊原因,必须留施工缝时,可在混凝土面周围加插适量的短钢筋.在灌注新的混凝土前,缝面必须清理干净,不得有积水和隔离物质.
在灌注混凝土过程中,注意防止地下水进入,不得有超过50mm 厚的积水层,否则,应设法把混凝土表面积水层用导管吸干,才能灌注混凝土.如渗水量过大（>,1m3/h）时,应按水下混凝土规程施工.采用水下混凝土施工方法时,塌落度应控制在18～20cm,须严格检查各导管接头,有无漏气现象,隔水栓用预制混凝土塞.混凝土边浇边插实,采用插入式振动器和人工插实相结合的方法,以保证混凝土的密实度.在灌注桩身混凝土时,相邻10m 范围内的挖孔作业应停止,并不得在孔底留人.灌注桩身混凝土时,应留置试块,每根桩不得少于1 组（3 件）,及时提出试验报告.桩混凝土的养护,由于桩顶标高比自然场地标高低,在混凝土浇筑12h后浇水养护,养护时间不少于7d.
二、施工安全保证措施
钢筋:混凝土施工 混凝土钢筋 混凝土---土方工程机械化施工
人工挖孔桩是人力挖掘成孔,必须在保证安全的条件下进行施工作业.结合实践经验,笔者建议应做好如下安全保证措施：
1．在施工图会审和开始挖掘前,技术负责人应认真研究钻探资料,分析地质条件,对可能出现的流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况,应制定有针对性的安全防护措施.如对施工安全问题存在疑虑,应事先向有关单位提出意见,协商解决.
2.孔口周围要采取防护措施,防止孔口杂物落下伤人,如加高孔口护壁、设置孔口活动盖板等.
3．施工场地内的一切电源、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.
4．防止有毒气体危害人员安全,当桩孔开挖深度超过5m时,每天开工前应进行有毒气体的检测；挖孔时要时刻注意是否有有毒气体,特别是当孔深超过1０m时要采取必要的通风措施,风量不宜少于25 L/s.
5.灌注桩身混凝土时,相邻10m范围内的挖孔作业应停止,并不得在孔底留人.
6.同时开挖的桩位间距不小于7m.
7.挖孔桩孔口要安设防护网盖,防止落石伤人.
8．爆破装药量要严格控制,禁止爆破人员在孔内点燃导火索.
9．每次爆破后,由领工员组织立即检查线路状况,当线路几何尺寸超过临时补休允许误差时,应在当日内处理完毕.
三、结语
复杂地形下,桥梁桩基施工工艺极其复杂,其工程质量对于桥梁结构的安全性和耐久性极为重要.本文就复杂地形下的人工挖孔桩施工技术展开探讨,分析了挖孔桩的挖孔方法、支护措施、钢筋制作及混凝土灌注方案等,最后给出了施工安全方面应注意的问题,可为同类工程提供借鉴参考.
参考文献
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[3]林论文范文,苏阳,欧阳衡．人工挖孔桩工程孔内基岩爆破设计和施工简介[J]．水运工程,2001,（2）．
[4]惠中华．岩溶地质条件下的桩基施工[J]．铁道建筑,2000,（8）．
作者简介：罗权才（1980－）,男,四川威远人,中铁十局集团西北工程有限公司助理工程师,研究方向：铁道工程.
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钢筋引用文献:
[1] 经典钢筋混凝土论文选题 钢筋混凝土论文题目如何定
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[3] 钢筋混凝土论文大纲格式 钢筋混凝土论文框架怎么写
