桥梁工程中人工挖孔桩基础施工技术探究

龙平

摘要：在桥梁工程施工期间，人工挖孔桩往往应用在地形复杂且地下无水或者少量水，它不仅具有大型成桩设备无法进场的优势，而且在施工期间所使用的施工设备也较为简单，人工挖孔也能保证成桩的质量。桥梁工程实施期间，由于受到场地限制和外界因素干扰，应用人工挖孔桩可以保证项目施工的便利性。本文基于当前桥梁工程施工现状，探究人工挖孔桩基础施工技术的相关措施，从施工技术方面展开探讨，旨在为桥梁施工工作者提供参考。

关键词：桥梁工程；人工挖孔桩；施工技术

桥梁工程最为重要的部位是桥梁桩基础，桥梁桩基础施工质量的优劣将会对桥梁工程质量、使用寿命以及运行安全有着直接影响。桩基工程属于地下隐蔽工程，若是在施工期间，施工质量控制不当，将会导致各类安全事故频发，引发质量问题。当问题出现以后，想要及时补救，为时已晚。若质量安全事故严重将会引发重大经济损失，甚至出现灾难性后果。

1.人工挖孔桩施工技术的优势

一般情况下，挖孔桩周边摩阻力与端承力两部分形成承载力。在合适的地质及复杂的地形条件下，实施人工挖孔桩工程，其优点集中体现在以下四个方面。第一，具有比较简单的施工工艺和施工设备，在施工期间所使用的施工设备主要有简单的模板，水磨钻，空压机、风镐，起吊设备也相对较为简单和方便；第二，人工挖孔桩施工技术具有更好的质量，在施工期间，不存在塌孔形象，不存在断桩现象，也没有卡钻现象。在大多数情况下，无需浇筑混凝土，在桩底没有沉淀物产生，可以显著强化桩身的支撑力，使得桩尖扩大^[1]。第三，具有比较快的施工速度。相比较于钻孔而言，挖孔在岩层地质位置上施工，具有更快的速度，并且施工期间不需要比较重大的设备，例如钻机等，所以施工期间比较容易实现多孔平行施工，使得全桥进度加快。第四，人工挖孔桩施工技术还可以在钻孔施工过程当中用于处理一些常见的施工事故。

2.桩基成孔的一般方法

2.1桩基成孔的程序

人工挖孔桩施工之前，需要对桩基成孔的流程做出宏观规划。第一步，要对施工场地展开平整施工，保证施工场地的环境能够符合施工要求。第二步，进行测放中线，旨在通过科学合理的测量工作提升测量质量，保证测量结果准确无误。第三步，合理化的布置排水沟。在排水沟布置期间，需要综合桥梁施工路线以及施工技术，根据使用现场的地质环境，提升布置效率和质量。第四步，确定上桩位，同时完成雨棚搭建工作。第五步，按照设定步骤和流程合理化的安装与布置提升设备，同时要对出渣的道路进行平整处理。

实现空口架梢的设计工作目标，对桩基的中心位置予以明确。为保证测量结果应用质量，需要将护壁的外径在地面上绘制出来，为实现挖孔工作提供支持。人工挖孔期间，一般性的选择使用铁锹、镐以等相应设备，若是施工范围已经进入到风化岩层位置，需要按照施工进度合理化的配置好凿岩机。每挖进一米的距离，便需要在内部合理的设置内模，并且做好护壁混凝土浇筑工作^[2]。倘若是施工地点的地层比较坚硬，将会面临着较小的坍塌风险，此时可以将挖进的距离设定为1.5m。倘若是施工地点的地层比较柔软，将会面临着比较大的坍塌风险，此时可以缩减挖进的距离，将其设定为0.5m到0.8米左右。

施工期间出现地下水渗入等问题而对挖桩施工产生影响时，必须要在挖孔桩的底部位置合理的挖掘积水坑，并且利用潜水泵将积水抽取干净。倘若是出现大面的涌水问题，那么必须要在施工前合理的调整施工方案，保证施工工艺与施工技术实现施工质量优化提升。

2.2流沙环境下的施工工艺

桥梁工程本身便是秉承着“遇山开路，遇水搭桥”的施工理念，桥梁工程施工所面临的环境极为复杂，在人工开挖桩基期间挖掘到地下水，假如孔内的地下水对土粒产生的动水压力值超过土的浸水密度，那么此时的土粒稳定性将会丧失，从而形成流动状态。土粒被水流裹挟进入桩基孔内，形成流沙。在实施人工挖孔桩期间，对于流沙问题的处理，集中体现在以下几个方面，分别为搭建止水帷幕，钢导管沉井、井点降水，混凝土护壁沉并以及降低动水压力。假如流沙的流动程度较轻，最为有效的方法是尽可能的将一次性开挖深度缩小到0.3m到0.5m左右，尽可能的降低暴露开挖段孔壁的时间，同时要在最短时间内完成浇筑护壁混凝土任务。加入流沙的流动程度较重，在处理时最为常见的方法便是使用长度为1.5m左右的钢筋，将其按照10cm到15cm的间隔距离进行布置，将其沿着护壁的周边在土中插入。将桩基孔内部的沙土清除以后，需要使用水平环向钢筋固定住竖向钢筋。在此之后，通过使用插纤维板等方式对流沙进行阻挡，避免流入桩孔中。

2.3石块环境下的施工工艺

探头石是最为常见的石块环境，这主要是指嵌入到孔壁而有一部分探入到桩基孔内的石块。在进行挖孔期间，若是遇到探头石，必须要仔细检查石头的大小和形状，并且对石壁中的石块大小作出判断。倘若嵌入部分较小，那么将其挖掘出来即可，挖掘完成以后，需要对该位置进行土壤回填并夯实。若是嵌入石壁中的石块比较大，甚至会影响到孔壁的径向结构，那么此时便需要采取少量的炸药，对其展开定向爆破，将探入桩孔的石块彻底清除

^[3]。在清除以后，要对嵌入到孔壁部分的石块松动情况进行观察，可采取打入木桩或者是进行木支撑的方式防止孔壁发生破坏。若是在进行爆破时存在着难度，那么便需要在探头石上面直接做桩。在探头石钻锚孔，使用钢筋作为锚杆，在钢筋的一端位置将岩石锚入，而在另一端位置，将其锚入到桩基孔内部，从而使得混凝土结构和探头石两者成为一个整体，并受力。不稳定石块多指在孔壁内部镶嵌，其重心是朝向孔壁内部的泥夹块石。在人工挖孔期间，施工人员要详细检查是否存在不稳定石块，若是存在，那么要在护壁施工前期阶段，采取打入木桩，或者是木支撑的方式，避免孔壁受到破坏，更要防止坍塌事故出现。

3.人工灌注桩施工重要技术

3.1桩位测量放样技术

在桩位测量放样期间，常见的施工技术方式为坐标法，在组织实施放样前期阶段，需要详细检查桩位的具体坐标，在保障桩基位置准确无误的前提之下，同时用全站仪设备完成具体位置测量。监理工程人员对项目工程展开复核以后，在埋设钢护筒之前，利用掌握桩将灌注桩的桩位引出到桩外位置，从而可以实现在最短时间内埋设钢护筒，为后期校验工作提供支持。

3.2钻孔平台搭建

实施陆上桩基工程期间，可根据施工需求简单的搭建好平台，综合运用枕木和方木垫牢固钻机，在施工期间，需要切实保证钻机不会在使用期间出现下沉或者位置移动等现象^[4]。

3.3成孔措施分析

在工程实施前期阶段，需要以测放的中线、平整后的场地、安装的提升设备、布置的排水沟等进行工程施工准备，另外，还可以使用相关设备清理出出渣的通道。在工程实施期间，可通过使用空口架梢定位整个桩基的中心位置，之后在施工地面位置上描绘护壁外径，完成人工挖孔。施工人员可使用铁锹和镐挖土，若是开挖过程中遇到风化岩层，还需要使用凿岩机等机械设备。工程开始之前，要做好地质勘查以及施工设备准备工作。在人工开挖期间，每掘进一米的距离，就要浇筑混凝土完成壁护，开挖期间，当地层质地坚硬，但是不会发生塌陷事故时，可将浇筑的混凝土护壁开挖距离适当性的增加1m的距离，若是地层的地质比较松软，可适当性的缩减0.5m到0.8m的距离。钻孔期间，要求以土层的实际分布情况为依据，对钻进的速度和进尺的速度做好控制。就第一根桩基进行钻孔施工时，需要基于土层实际分布情况，控制钻进速度低于正常的钻进速度。钻孔期间，孔中的泥浆高度情况必须要始终保持一致,仔细检查泥浆的质量。基于地质报告结果,对地质分布状况做好详细的记录。若是设计与施工两者之间存在着偏差，那么要对问题进行标注，留好样品，以备后期的检查复核。

3.4浇筑桩身混凝土

由于桥梁工程施工期间的环境影响因素较为复杂，并且地表层的土壤性质多为粘性土壤以及亚粘性土壤，性质较差。为了在工程实施期间，避免孔口位置出现塌落现象，要求施工人员在工程实施期间，将孔中的水位保持在合适的范围之内。在人工挖孔桩施工期间，桩的混凝土用量很大，所以需要选择使用机械搅拌的方式完成施工，若条件允许，可选择使用商品混凝土。为提高桩身混凝土浇筑时的密实程度，可应用分层振捣浇筑和传统下料浇筑的方式连续浇筑。浇筑混凝土时，其速度的快慢也极为关键，合理的把控速度，在最短的时间内高质量浇筑完成桩身混凝土。采用分层浇筑的方式浇筑混凝土，每层混凝土的厚度值要维系在0.5m以下，通过应用多台插人式振动棒完成振动，同时要在规定的时间和条件下，重塑上层混凝土。配比混凝土时，不仅要确保其具有足够强的强度，还应该具有足够好的和易性，保水性、粘聚性与坍落度等，均要保持在规定的要求下。

结束语

桥梁施工期间应用人工挖孔桩技术，可以凭借其较小的占地面积和较快的成孔速度进行作业。通过使用人工挖孔桩技术能够有效避免在钻孔过程中的缺点，提升施工质量和效率。在具体施工期间，要以实际地质条件为依据，对各项工作做好保持，旨在实现施工质量和施工安全提升。本文立足于桥梁工程施工要求，对人工挖孔桩施工技术展开系统性分析，从施工基础要点和施工具体环节两个角度着手，旨在提升桥梁工程人工挖孔桩施工质量，在保障施工团队经济效益的同时，实现社会效益提升。

参考文献：

[1] 王勃. 高速公路桥梁建设中的人工挖孔桩施工技术综述[J]. 北方建筑, 2020,(01):70-72.

[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,(04):58-59.

[3] 韩晓东. 高速公路桥梁建设中的人工挖孔桩施工技术综述[J]. 商品与质量, 2019, (49):112-112.

[4] 李晓龙, 金飞, 何汝苗. 公路桥梁工程超深人工挖孔桩施工技术研究[J]. 西部探矿工程, 2020, (02):13-15+19.