浅析桥梁基础之人工挖孔桩

　　摘要：人工挖孔桩是桥梁工程中常见的桩基础施工，它具有机具设备简单，施工操作方便，占用施工场地小，对周围建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，缩短工期，造价低等优点，因此
　　得到广泛应用。
　　关键词：人工挖孔桩，简单方便，造价低
　　工程概况
　　该项目位于陕西省铜川市蒲家山后花石村，项目名称为铜川至黄陵高速公路TH—C10标，位于该标段的马杓沟大桥呈左、右线分离式布置，其中位于左线K105+680、K105+990各一处，右线K105+765一处，全长738米。设计荷载：公路I级，地震动峰值加速度为0.05g，设计洪水频率：1/100。该桥上部结构均采用20米一跨预应力混凝土连续箱梁，下部结构均采用柱式墩，柱式台，桩基础。桩基直径有1.2m，1.4m，1.5m,1.6m，四种，全桥共87根桩基，180片箱梁，本桥墩桩基采用嵌岩桩设计，嵌入中风化岩层不小于3.5米。
　　施工工艺
　　放线、定桩位及高程
　　依据导线总水准点测量控制网资料和施工设计图上的桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后，作好护桩方可开挖。
　　开挖第一节桩孔土方
　　开挖桩孔要从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度要根据土质好坏、操作条件而定，一般0.9m～1.2m为宜。
　　支护壁模板附加钢筋
　　为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔要设置钢筋砼(或砼)井圈。当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好，地下水位较低的情况下，也可以采用喷射砼护壁。护壁的厚度要根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求，并按受力状况，以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算来确定。
　　浇注第一节护壁砼
　　桩孔护壁砼每挖完一节以后要立即浇筑砼。人工浇筑，人工捣实，砼强度一般为C20，坍落度控制在80～100mm，确保孔壁的稳定性。砼强度到达1.2Mpa即可拆模，护壁砼应根据气候条件，一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。
　　检查桩位中心轴线及标高
　　每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐层进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
　　架设垂直运输架
　　第一节桩孔成孔后，着手在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。
　　安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等
　　安装提升设备时，尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心。
　　开挖第二节桩孔土方
　　从第二节开始利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，系好安全带，每天浇注井壁前，采用吊锤法用钢尺检查孔的偏位及直径与井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。
　　孔内岩层的爆破
　　由于桩有坚硬基岩嵌岩要求，在监理工程师批准下，用风钻或凿岩机钻炮眼,小药量浅眼爆破法施工，由专业人员实施采取控制爆破技术的等能原理、缓冲原理及微分装药原理，注重药包内部爆破作用，避免药量集中及一次药量过大现象。由专业人员实施，采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药用量，采用电雷管引爆。
　　炸药用量计算： Q=0.35e.q.a.b.h
　　Q—每个炮孔爆破用药量
　　e— 炸药换算系数
　　q—炸药单位消耗量
　　a—炮孔间距，用式a=（0.8~2.0）W计算，W为最小抵抗线
　　b—炮孔排距，用式b=（0.8~1.2）W计算
　　h—炮孔深度，用式h=（1.1~1.15）H计算，H为开炸深度，取0.35m
　　拆模板(放附加钢筋)
　　护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。模板上口留出高度为100mm的砼浇筑口，接口处要捣固密实，强度达到1MPa时拆模。
　　浇注第二节护壁砼
　　砼用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。砼可由试验室确定掺入早强剂，以加速砼的硬化。
　　检查桩位中心轴线及标高
　　每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线锤向井底投设，以半径尺竿检查检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
　　逐层往下循环作业
　　将桩孔挖至设计设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底要支承在设计所规定的持力层上。
　　开挖扩底部分
　　桩底可分为扩底和不扩底两种情况。挖扩底桩要先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5～3.0d，扩底部位的变径尺寸为1:4。
　　吊放钢筋笼
　　钢筋笼放入前，在主筋上每隔3～4m左右设一个φ20耳环，作为定位垫块；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，要立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，要采用单面焊接，接头数按同一截面不得大于50％错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。
　　浇筑桩身砼
　　清除孔底积水，用溜槽或向孔底浇筑砼，当高度超过3米时，应用串筒，串筒末端离孔底高度不大于2米，桩孔深度超过12米时，宜采用砼导管浇筑，浇筑砼时应连续进行，分层浇捣密实，砼浇筑12H后进行浸水养护。
　　虚桩
　　砼浇筑到桩顶时，要适当超过桩顶设计标高，一般可为20～30cm，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。
　　成品保护
　　已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过4h，以防坍方。有地下水的桩孔要随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。
　　保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。
　　桩孔混凝土浇筑完毕，要复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋扶正，用草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。
　　施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点，不得碾压桩头，弯折钢筋。
　　参考文献：
　　（1）《公路工程技术标准》
　　（2）《公路桥涵施工技术规范》
　　（3）《公路工程水泥混凝土试验规程》
　　（4）《公路工程质量检验评定标准》
　　（5）《公路桥涵设计通用规范》
　　（6）《公路工程施工安全技术规范》
　　（7）《施工现场临时用电安全技术规范》
　　（8）《建筑施工现场环境与卫生标准》

《浅析桥梁基础之人工挖孔桩》

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