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摘要：随着桥梁基础施工技术的逐渐提高，桥梁基础种类变得更为丰富。在高速公路桥梁建设过程中，人工挖孔桩施工技术由于具有工程造价低、施工质量高、环境影响小、操作便捷、施工机具简单等优势，因此在桥梁基础施工中被广泛应用。文章以实际高速公路桥梁工程为例，从人工挖孔桩的构成条件、施工方法特征及适用范围入手，进而详细探讨了人工挖孔桩的施工技术、工序和施工效果，让高速公路桥梁建设工程质量得到有效保证。
关键词：高速公路；桥梁建设；人工挖孔桩
0引言
由于桥梁基础的施工技术水平不断提升，促使桥梁基础的种类变得更加丰富。人工挖孔桩是采用小型机具人工开挖成孔，机械安装钢筋笼并浇筑混凝土的方式之一[1]。人工挖孔桩的操作十分简单，具有机具设备简单、施工操作方便、占用施工场地小、速度快、工程造价低、施工质量可靠等特点，在施工时，对周边环境建筑物影响小，所以在山区桥梁的施工过程中具有十分广泛的应用。
1工程概况
本文所阐述的高速公路桥梁桩基施工是贵黔高速公路的TJ2标段，项目区域位于贵州高原北部向四川盆地过渡的斜坡地带，是大娄山脉的东南段，海拔高程大致为550m~1200m，地形高低差异明显。其中包含主线、百花湖互通区。主线开始于K7+000~YK14+350，路线的总长度为7.35km。起始点K7+000在贵阳市的观山湖地区，沿线依次经猫跳河大桥、新田大桥、百花湖互通区、破岩大桥、木老冲0号、3号、4号的中桥、木老冲1号、2号的大桥、白岩1号、2号的大桥最终抵达本标段的终点。合同段中主线有大桥7座，中桥3座；百花湖互通区共有5条匝道、1条L匝道桥，有较大的地形起伏，主线以桥梁为主。以地质状况及地形地貌为依据，通过综合的考虑与分析最终决定采用人工挖孔桩。
2人工挖孔桩概述
2.1施工方法特征
施工用到的设备、工器具简单，可以形成固定的作业系统是人工挖孔桩施工方法的主要特征。施工人员的数量定量化；施工的操作过程较为简单，工艺不复杂；占地面积较小，土石方开挖量和弃土量比较少，对环境的影响低；地质条件要满足一定的要求，在施工的过程当中要及时勘查地质状况；工程造价比较低；不过安全风险比较大，应该制定较为规范的安全制度。
2.2适用范围
人工挖孔桩的应用范畴如下：其基础桩的直径或最小边宽度宜≥1.2m。挖孔的深度一般宜≤15m，不过地质条件良好时可适当放宽。适用于无水无地下水或地下水比较少的勤土，粉质勤土里含少量的砂、砂卵石、浆结石，特别适合在黄土层中使用，在岩石地质里也有着应用。
3人工挖孔桩的施工技术
3.1施工准备
（1）整平土地。在正式开始施工之前，应该对施工的现场展开整平处理工作，把表面的杂物清理干净，施做施工平台；（2）桩位的放置。桩位放置的高度对高速公路的运行有着非常重要的影响，规定孔口应设置高出地面至少30cm的护圈，以防止施工时物体掉入孔内，危及操作人员的安全；（3）孔口的开设。其包含孔口的开挖和浇筑孔口的混凝土。当孔口在开设时，应该测量出孔口的大小与深度，在一定的范围内浇筑孔口的混凝土，保证孔口的质量，确保施工人员的安全问题。当孔口开设完毕以后，应考虑提升支架的安装问题，以方便之后的施工；（4）测量放样。在施工放样时，应该严格按照图纸设计坐标进行。在保证孔洞的位置合理后，对桩基中心点位做好十字护桩。并用砂浆或者混凝土为其加固，以便在开挖的过程中实行对桩位的校正工作。
3.2成孔施工
当进行挖桩孔时，首先检测孔口位置是否正确，使用全站仪复核，并在孔口位置设置标高控制点，当符合标准之后便可展开正常的开挖施工作业。其施工工艺为：场地的整平工作→测量并放样→提升架安装→准备施工所用的仪器与工具→挖掘→清理。覆盖层一般通过风镐配合人工的方式成孔，同时进行护壁工作，如果岩层需要爆破，通常选用浅眼松动的形式完成，但要严格控制炮眼深度，硬岩深度应该控制在0.4m左右，软岩深度控制在0.8m左右，其炸药使用量需根据要求来控制，一般不超过炮眼深度的1/3，注意药包不可裸露。所设置的炮眼斜插方向、位置、数量等，要根据岩层断面的方向设置，四周斜插主要进行挖边，中间一组负责完成掏心。完成孔内爆破以后，需要及时进行排烟工作，其孔壁不需要特意开展修光处理，不过需反复检查倾斜度及桩径。
3.3护壁
在人工挖孔桩施工的过程中，如遇到土层的土质较差，应该依照一定的要求做好开挖支护工作[2]。通常状况下，可运用混凝土或钢筋混凝土进行护壁，具体的施工方式依照实际施工情况设计。上级和下级两者之间应该用梯形的模式搭建，在接头处搭建钢筋。在施工时，如遇到含水层及其之下的混凝土护壁时，因为地下水不断渗漏并且顺着井壁下流，会给施工造成一定的影响，所以在作业过程中要保证混凝土的抗冲刷能力。如果岩层孔深较浅，且条件较为良好，就无需进行护壁，反之必须进行。同时，混凝土强度必须和桩身混凝土同标号，且每进尺0.9m~1.2m设置支护，其厚度一般≥15cm。如果挖孔时出现渗水的情况，立即展开支护处理；若挖孔内的渗水量比较大，需进行抽水工作。如果孔内水量比较大，且土层较为松软，可以采用对角开挖的形式。
3.4钢筋笼安装
由于施工现场的实际情况限制，吊车等设备无法进场作业，所以在孔口处设置支架，一边制作一边放下。其方法及步骤如下。（1）加工钢筋配料。依照桩基的设计、实际深度，确定钢筋笼的加工长度；（2）搭设钢筋笼制作、下放支架。所搭设的下放支架高度设置为2.5m，其搭设钢管规格为壁厚6mm，直径110mm，而制作钢筋笼支架高度设置为6m，搭设钢管规格为壁厚3mm，直径48mm，支架搭设位置为孔口处的混凝土基础之上，其工作平台的设置为每2m一设；（3）在下放前进行相应的检查。其检查内容包含：下放钢管支架、手拉葫芦、钢丝绳、加强箍筋与主筋焊接情况及钢筋对接套筒的安装情况等；（4）下放钢筋笼。在加强箍筋与主筋的对称位置上加设吊点，利用手拉葫芦将其吊起，之后下放，下放时应保持对称。下放过程中每2m需将钢筋笼挂于孔口，下放时必须严格控制其高程、垂直度、平面位置等；（5）钢筋笼的接长。对完成下放的钢筋笼进行加长处理，并重复以上步骤，直到钢筋笼长度满足设计长度为止。
3.5混凝土灌注
混凝土浇筑方法有2种，分别为干灌注和水下灌注[3]，这时则要根据具体的施工情况来选择：当孔内水的上升速度较小（参考值＜6mm/min）时，直接采用串筒干灌；当孔内水的上升速度较大（参考值＞6mm/min）时，按水下混凝土灌注法灌注，具体分析如下。（1）混凝土干灌注混凝土的坍落度应控制在7cm~9cm间，从导管式串筒自由倾落，分层振捣厚度不超过0.3m，混凝土灌注连续进行。对于混凝土干灌注每次混凝土浇筑的高度应不超过0.5m，并用插入式振捣器分层振捣密实，每层混凝土初凝前，浇筑下一层混凝土，并对上一层混凝土进行充分的二次振捣；（2）灌注水下混凝土清孔满足各项指标后，即可灌注混凝土。混凝土采用罐车运输，根据各桩位现场情况选择地泵泵送入孔或直接灌注，需注意的是，坍落度控制在8cm~12cm间。灌注水下混凝土时，混凝土灌注导管采用内径Φ300型螺纹接口管，按《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50—2011要求，在混凝土灌注前进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作，并经监理工程师检查合格后下放导管，导管底口至桩孔底端的间距控制在0.2m~0.4m。首批灌注混凝土的数量满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，根据《公路桥涵施工技术规范》的公式，计算不同桩长和不同条件下的钻孔桩首批灌注混凝土所需方量。现场设料斗，料斗存混凝土方量超出首批混凝土方量，确保能够连续灌注后，再进行首批混凝土灌注施工。现场技术员会同监理员测定首批混凝土灌注深度合格后，方可进行后续混凝土灌注施工。
4结语
在工程建设的过程中，人工挖孔桩在其中起到了重要的作用，此施工方法不仅具有操作简便、成本较低、对环境影响较小等特点，还具有方便质量控制、成型效果较好等优点。在实际的运用过程中，需要注意对地质资料详细解读，在此基础上，严格遵循相关要求，将质量安全做到位，从而提高技术应用的水平，保证工程质量。
参考文献
[1]蒲实.人工挖孔桩与机械成孔桩在承德山区建筑中的应用[J].工程建设与设计，2018（11）：85-86.
[2]陈理.山区高速公路建设中的人工挖孔桩技术[J].交通世界，2019（11）：58-59.
[3]魏迎东.高速公路桥梁工程中人工挖孔桩的施工技术[J].四川建材，2019（5）：131-133.
作者:王勃 单位:中交路桥北方工程有限公司