【摘要】在高速公路橋梁施工建設中，人工挖孔樁技術以其優(yōu)異的性能在橋梁施工中得到了廣泛應用。施工單位應當整合先進的技術方案，實施更具可控性和科學性的技術方法，促進技術應用過程標準化，確保人工挖孔樁的工藝質量與安全達到統(tǒng)一。基于此，文中結合實際案例探討高速公路橋梁挖孔樁施工工藝，希望能為相關工作人員提供參考。

【關鍵詞】高速公路；橋梁施工；挖孔樁

【中圖分類號】TU753.3" " " "【文獻標志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2024）04-0089-03

0" 引言

在高速公路橋梁建設中，應根據(jù)工程實踐情況，選用適當工藝方法。在實踐中，如果項目所處地質條件比較復雜，就可以選擇人工挖孔樁。根據(jù)相關規(guī)定和施工要求，選擇最適合的施工方案，保證施工過程的安全和穩(wěn)定，從而提升整個工程質量。

1" 工程概況

呼北高速張家界至官莊段，起自張家界市區(qū)東側洋池村，接已建常德至張家界高速公路，止于沅陵縣官莊鎮(zhèn)，接已建常德至吉首高速公路和在建呼北高速官莊至新化段，全長82.25 km。本項目橋梁較多，且橋梁位置比較險要，地形起伏較大，橋梁樁位置高差近40 m，且大部分無進場施工便道，施工難度較大，且項目橋梁高墩柱多，用常規(guī)的汽車吊施工存在很大隱患。橋梁的高墩柱施工是項目的重點難點。

2" 人工挖孔樁施工

2.1" 施工工藝

施工工藝流程見圖1。

2.2" 樁位定線

布置施工測量控制網并檢查無誤后，按設計圖進行樁位軸線及高程參考點測設。放樣時，用一根長300～500 ㎜的木桿或鋼釬，在地面上打洞，標出孔心，露出地面50～80 ㎜，用紅漆標出，其中心偏差不超過50 ㎜。

2.3" 土層樁身開挖

土層樁身開挖及孔內去渣見圖2。

（1）樁孔開挖。應先從樁孔中挖出土方，然后向外擴挖，孔深根據(jù)設計孔徑及護壁厚度確定，分段開挖高度根據(jù)土層情況確定。采取邊開挖邊護壁的辦法，每節(jié)護壁高度要低于1 m。如果遇到松軟土層或黏性土，高度可以減小至0.4～0.6 m。為了保證樁孔的斷面尺寸，在每一段的開挖結束后，要對樁徑大小、平面軸線位置、傾斜度等進行檢查，在滿足設計和規(guī)范的條件下，及時安裝模板，并進行護壁混凝土澆筑。

（2）在開挖過程中無需對孔壁進行修整。各節(jié)擴底采用的是先開挖樁身圓柱體，根據(jù)擴底的大小由上至下進行削土，形成擴底形狀。為了防止塌孔，開挖與護壁必須同時進行，不能中斷。出渣時，需要用卷揚機將其緩緩提升，并吊出堆放到孔外2 m處。收集達到一定數(shù)量后運往棄渣場。在地下水位以下進行施工時，要及時將泥漿提上來。如果發(fā)現(xiàn)有多處漏水，可以在孔底側開挖集水井，用潛水泵抽水。抽水作業(yè)人員必須遠離井孔，嚴禁人與機同時作業(yè)。施工過程中，質量監(jiān)督人員應與監(jiān)理人員共同對孔徑及平面位置進行檢查，孔中心偏差不得超過孔深0.5%，且斷面尺寸應符合設計要求。

2.4" 混凝土護壁

現(xiàn)澆混凝土護壁施工采用定型鋼模板支護（見圖3），模板通常為1 m高的4段拼成?？妆谏瞎?jié)底的內徑略大于下節(jié)頂?shù)耐鈴?，因此土體與下節(jié)護壁能夠一起支撐護壁混凝土，護壁上口內徑與樁徑設計相同，下口內徑比樁基設計大50 ㎜。澆筑混凝土時，拆上節(jié)，支下節(jié)，由上往下周轉使用。模板之間采用螺栓和U型卡進行連接，無需另行挖掘。護壁混凝土采用機械攪拌，可視土層滲透程度采用速凝劑，由人工進行澆筑，鋼釬搗實，護壁強度不小于5 MPa時可以拆模。為了保證護壁穩(wěn)定，上、下節(jié)護壁之間采用鋼筋拉結，搭接長度為0.2 m。開孔時孔壁上節(jié)底內徑略大于下節(jié)頂外徑，護壁上口內徑與設計樁徑相同，下口內徑比樁基設計大160 ㎜，以此促使土體與下節(jié)護壁一起支撐護壁混凝土。如果遇到孔壁易崩落的不良地質，可將每節(jié)護壁的高度減小到0.3～0.5 m。

2.5" 檢查驗收

終孔前，先將鉆孔底部清掃一遍，做到鉆孔底部沒有殘渣，底部要平整。然后測量樁中點和各截面的準確尺寸，并做相應的記錄。確認無誤后，通知監(jiān)理人員，用相應檢測設備，檢查孔位、孔深、孔徑、垂直度、鉆孔內沉渣情況等。并做好檢驗記錄，再與地質數(shù)據(jù)進行核對。確認驗收記錄達到規(guī)定后，才能進入下一道工序，如果達不到，則按照要求整改。

2.6" 鋼筋籠制作和安裝

（1）鋼筋籠制作。鋼筋籠在加工中心集中制作，短樁基可以利用一次吊裝將鋼筋籠做成整體。針對深大樁基的鉆孔，為減少工作量，在施工過程中需進行鋼筋籠綁扎，分段長度控制在8 m以上。現(xiàn)場鋼筋籠連接須采用滾扎直螺紋連接。

（2）絲頭長度控制。必須是套筒的1/2，且等于鋼筋直徑。允許公差范圍應嚴格限制在1%螺距以內。連接點必須精確位于套筒中部。在鋼筋下料過程中，切口端面要與鋼筋軸線垂直，嚴禁出現(xiàn)馬蹄形或撓曲現(xiàn)象。鋼筋下料應在端部未經調直處理情況下進行。滾扎頭不得有與鋼筋軸線垂直的橫向表面裂紋。

（3）骨架運輸。骨架采用平板車運輸，運輸過程中嚴防發(fā)生變形。6 m以下的骨架可以用兩臺平板車直接運送，超過6 m的骨架需要在車上加裝支架運輸。若將鋼管焊接在一根或數(shù)根支架上，用翻斗車牽引，可輸送不同長度的鋼筋籠。

（4）起吊和就位。鋼筋籠制作完成后，采用25 t吊車安裝骨架。為了防止提升過程中骨架變形，吊裝前，先在長骨架內部焊接三角支撐。兩點起吊時，第一次起吊點設在骨架下部，第二次起吊位置設在骨架中線至三分點之間。為了加強其剛度，應在長骨架內側暫時加兩根杉木桿。先提起第一吊點，輕輕提起骨架，再與第二吊點同時提升。骨架離地后，第一吊點停止，再抬起第二吊點。第二吊點起吊時，慢慢放開第一吊點，使骨架與地面保持垂直狀態(tài)，停止提升。卸下第一吊點，檢查骨架平直度。如發(fā)現(xiàn)存在彎曲，要進行糾正。骨架進入鉆孔后應扶正，同時注意避免撞擊孔壁。所有節(jié)點接好后，才能下沉入孔，直到所有的骨架都安裝好。為了避免在澆筑時出現(xiàn)浮籠，必須將孔口固定好。

（5）骨架最上端定位。要根據(jù)測得的孔口標高進行定位筋長度計算，經多次檢查確認無誤后才能進行焊接，確保鋼筋籠底部及頂面的標高精確。

（6）預埋聲測管。每根樁基要預埋4根聲測管，用鐵絲綁扎在鋼筋籠上，與鋼筋骨架同時吊入孔中，采用套管絲扣連接，生膠密封，保證管間平行、等距，不變形，接縫要密封不漏水，在施工中不被堵塞。

2.7" 灌注混凝土

2.7.1" 干灌法

（1）如果孔底和孔壁中地下水上升速率小于6 mm/min，并且能夠將其完全排出，可以利用串筒下掛混凝土自由下墜的干灌法灌注樁基混凝土。在灌注之前，首先要清除樁孔內積水，然后下井清除沉渣，以確保清底干凈。在施工過程中，混凝土應連續(xù)灌注。井口應設料斗，并與混凝土串管相連。串管出口距混凝土表面不大于2.0 m?；炷翑嚢柢囈獙⒒炷辆徛厮腿肼┒分小Ｔ跐仓^程中，孔內外工作人員要相互協(xié)作，在混凝土表面每升高300 ㎜停止給料，孔內作業(yè)人員要用插入式振搗器進行全面振搗，以確保各層混凝土密實。隨著在混凝土表面緩慢升高，逐一拆掉串管，直到混凝土達到設計標高。超過50～100 ㎜后拆掉漏斗，完成混凝土灌注。在澆筑混凝土的過程中，必須按照規(guī)范進行試件取樣，待混凝土澆筑完成后，在樁頂覆蓋草袋進行養(yǎng)護，并確?；炷帘３譂駶櫊顟B(tài)。

（2）為確保干灌混凝土質量，其坍落度應嚴格控制在120～180 ㎜范圍內。對于樁身混凝土施工，應采取導管式串筒自由傾落方式，確?；炷辆鶆蚍植?。在混凝土振搗過程中，每層振搗高度不得超過1.0 m，以確?；炷聊軌虺浞置軐崱榇_保樁身混凝土的完整性和質量，混凝土灌注應連續(xù)進行，不得出現(xiàn)中斷或停頓。

（3）在澆筑過程中，孔底水位不得高于50 ㎜，并應盡可能加快灌注速度，使孔壁承受的壓力高于滲漏壓力，避免滲水。

（4）為避免產生施工縫，孔內混凝土應盡可能一次連續(xù)灌注完畢，否則需在澆筑混凝土前先確定其位置，并將其設置在受剪、彎矩較小、易施工部位。再根據(jù)要求對施工縫進行處理。①處理層混凝土表面，應當鑿去疏松層。對于已加固層，在用水沖刷和鑿毛時，處理層混凝土的強度應該在0.5 MPa以上；人工鑿毛時的強度要大于2.5 MPa；用風力機進行鑿毛，需要其強度在10 MPa以上。②對混凝土表面進行鑿毛后，應用凈水清洗。③當施工縫為斜面時，應澆筑或鑿出階梯形狀。采用上、下兩層錨固筋，錨固鋼筋截面尺寸要按照施工縫位置決定。如果沒有相關信息，可以按照截面面積的1%配筋。在施工縫處設有加強筋時，可以從1%配筋面積中扣除骨架主筋截面積。當主筋橫截面面積大于樁截面1%時，可以不加錨固。

2.7.2" 水下灌注法

（1）當?shù)叵滤S富且孔底及孔壁的地下水上升速度大于6 mm/min時，采用水下混凝土灌注樁的方法。

（2）灌注水下混凝土采用豎向導管法。導管內徑為280 ㎜，絲扣連接。導管分節(jié)長度，中間節(jié)2.5～3 m，下端節(jié)4～6 m，漏斗下配0.5～1 m上端節(jié)。上下兩節(jié)連接時，在接口處設4～5 mm厚橡膠圈。

（3）安裝集料斗。二次清孔完畢后，快速安裝初灌料斗。

混凝土灌滿料斗后剪球，開始灌注混凝土，并注意觀察料斗內混凝土下落變化情況，防止意外情況發(fā)生。剪球后攪拌車可采取加速連續(xù)卸料法，以彌補大直徑樁基首罐埋深要求，確保樁基灌注質量。

當首罐混凝土灌注完成后，減少從導管底部流出的混凝土對上部沖擊力?？字谢炷帘砻孢_到鋼筋骨架底口5 m左右時，停止灌注并拆除導管。將導管埋入3 m左右，以確保骨架在導管底口下埋置深度，增強混凝土對鋼筋框架握持力，防止鋼筋籠上浮。導管及時拆除后即可恢復混凝土灌注速度。

（4）混凝土面上升高度測量?；炷帘砻娴臋z測以測錘多點測量為準，并用混凝土灌注量計算值進行驗算。如果兩者之間差異很大，則要分析誤差產生的原因。將誤差因素排除后，才能再次灌注。采用錘擊法測量時，要在孔周圍兩點處進行測量，以最低測點為基準，進行導管拆卸。在拆除導管前，由現(xiàn)場施工員進行復核，確認無誤后才能拆除導管。每車料放完后檢測灌注深度，記錄數(shù)據(jù)，并對混凝土灌注方量和灌注深度進行校核，查看樁基孔徑有無異常及推算灌注混凝土總用量。

（5）導管拆除。按照施工規(guī)范和實踐經驗，可以利用埋管深度、埋管時間等確定導管拆除方式，埋管深度一般為2～6 m。停止灌注，提升導管直至露出法蘭接頭。在孔口將固定套管固定住之后，松開套管接頭螺栓，并把導管起吊鉤懸掛在要拆除導管上部的吊環(huán)上。待全部螺栓被移除后，再抬起要拆卸導管，放在管架上，然后把漏斗再次插進連通井口導管中，并用螺釘緊固，進行位置校正后方可繼續(xù)灌注。拆管要迅速，防止螺栓、橡膠墊等落入孔內。起吊時，要盡可能慢抬吊管中部，以免掛在鋼筋骨架上。灌注時，若管內混凝土未滿且有氣體，則應緩慢注入。但不能整斗注入，否則會在管內產生高壓氣囊，擠壓接頭之間的橡膠襯墊，造成管道堵塞。

導管拆除后及時用水將導管沖洗干凈，單獨擺放整齊，以利核對拆除的導管數(shù)量，計算孔內剩余導管長度及埋深，確保導管拆除不出現(xiàn)失誤。

（6）混凝土灌注標高確定。為確保樁頂混凝土有效強度，混凝土澆筑高程應比設計高出800 ㎜。在灌注接近尾聲時，因導管中混凝土高度降低，壓力下降，導管中泥漿和所含渣土稠度也隨之提高。當混凝土難以頂起時，可以向鉆孔中加入少量水以稀釋泥漿，同時取出沉淀物，保證灌注過程順暢。最后一根較長導管抽出應緩慢，以避免樁底沉渣進入管中而產生泥芯。

在灌注將近結束時，按照混凝土灌注過程中校核推算混凝土灌注總需要量，及觀察孔口排出孔底渣體或混凝土漿體來判定混凝土灌注應否結束。

灌注過程中溢出的水或泥漿不得隨意排放，應用泥漿車運走，或在泥漿池做沉淀處理后再排放到指定場所。

混凝土灌注完成待最后一根導管拔出后，應將護筒緩慢拔出，以待重復利用，并對場地進行清理。灌注完后，孔口圍蔽。

3 結語

綜上所述，在高速公路橋梁施工建設中應用人工挖孔樁技術，要嚴格遵循技術標準和操作規(guī)范要求，配合動態(tài)的質量監(jiān)控管理方案，最大程度上發(fā)揮技術優(yōu)勢作用，為工程項目建筑奠定堅實基礎，保證高速公路橋梁施工項目的質量。

參考文獻

[1] 鄧榮鐘，王勇，羅長翔，等.挖孔樁在高速公路橋梁基礎中的應用[J].建筑技術，2020，51（10）：1202-1205.

[2] 王勃.高速公路橋梁建設中的人工挖孔樁施工技術綜述[J].北方建筑，2020，5（1）：70-72.

[3] 張昌存.人工挖孔樁施工技術在高速公路橋梁中的應用探析[J].建材與裝飾，2020（17）：247.

[4] 李曉龍，金飛，何汝苗.公路橋梁工程超深人工挖孔樁施工技術研究[J].西部探礦工程，2020，32（2） ：9-11.

[5] 魏迎東.高速公路橋梁工程中人工挖孔樁的施工技術[J].四川建材，2019，45（5）：131.

[作者簡介]楊亞凡（1983—），男，安徽壽縣人，大學本科，工程師，研究方向：項目管理。