浅析人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工法的应用

浅析人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工法的应用

张勇

四川省场道工程有限公司610000

摘要：人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇注混凝土成桩。而人工挖孔斜桩比一般人工挖孔直桩，对桩孔稳定性要求更高，易出现坍塌、偏桩等问题，为有效的减少和避免这些质量缺陷。根据重庆江北国际机场东航站区及第三跑道建设工程项目中南北联络通道拓宽工程-景观河桥工程中的人工开挖斜桩施工经验，以及针对斜桩施工全过程施工质量控制开展的重庆斜桩施工的方法与管理经验，探索和总结的人工挖斜桩在施工工艺标准应用的施工经验研究本工法。本文对人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工法的应用进行详细的分析。

关键词：人工挖孔灌注桩；斜桩；开挖施工法；应用分析

1.应用工程简介

本工程为重庆江北国际机场东航站区及第三跑道建设工程项目中南北联络通道拓宽工程-景观河桥，为原有景观河桥梁基础上进行拓宽，桥梁总长42.913m，混凝土拱肋桥。据地面调查及钻探揭示，场地内地层上覆第四系全新统人工填土层，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂岩及泥岩，呈不等厚互层，单斜产出。在勘探深度范围内均未见地下水。场区地下水贫乏，水文地质条件简单，但河道长流水随挖孔深度增加，渗水量增大。开挖坡面为人工新填土，土质松散，斜桩桩径2米，桩身长11米。本文针对斜桩施工开挖灌注桩全过程施工质量控制开展。由于覆盖层相对松散，使得斜孔开挖的施工过程中坡面及桩孔孔壁稳定性问题更加突出。人工挖孔桩在施工中虽然广泛应用，但由于本工程地质条件，易出现坍塌、偏桩等问题，为有效的减少和避免这些质量缺陷，通过人工挖斜桩在施工工艺标准的应用，并积累更加完善的经验。以下就针对该工程进行人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工法的应用展开分析论述。

2.斜桩的开挖施工过程

对于人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工来说，施工实施过程需要注意以下几点：（1）做好班前交底工作，提高全体员工的质量意识；（2）进行员工培训，在施工中不违反操作规程；（3）控制注浆固结效果，确保浆液灌满土层缝隙；（4）抓好锁口混凝土标高控制检查，确保高程控制精度；（5）定制高精度铝合金坡度尺，控制开挖倾斜夹角。（6）做好出渣时的安全防护工作。

人工挖孔斜桩比较少见，施工技术难度大，施工工艺复杂，受地质情况影响大，易发生质量安全事故，要解决影响人工挖孔斜桩质量安全的主要影响因素，提高施工的工作效率，在施工进度、安全措施、斜桩成桩质量，斜桩施工的现场参数以及技术措施等都要进行完善。

3.斜桩开挖施工法的关键技术分析

人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工法的关键技术主要为：一是采用花管注浆固结对坡面及覆盖层硬化处理；管棚及型钢对孔壁作前期支护，确保边坡不位移、土层不坍塌；二是一般斜桩倾斜角角度靠经验控制，无法精确控制。我部为方便施工及精确控制斜桩倾斜角采用自制配备激光笔的铝合金坡度尺配合水平尺在施工过程中控制夹角，追踪采用经纬仪检查斜桩夹角；三是开挖后及时采用工字钢架作初期支护，再喷射混凝土护壁作后期支护。随着桩基开挖的进行，土体内每100cm设置一榀型钢钢架。其钢架横向采用螺栓连接，纵向采用φ12钢筋连接。进入中风化岩层后采用喷锚护壁。

4.斜桩开挖施工法的特点分析

人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工法在应用过程中主要特点主要为三个方面：由于桩基顶面覆盖层相对松散，使得桩基开挖的施工过程中坡面稳定性问题及人工开挖过程孔壁稳定性问题更加突出。本工法从坡面花管固结注浆以及孔壁管棚注浆两个方面保证边坡及孔壁稳定性问题。与传统人工挖孔桩单独采用钢筋砼护壁的工艺相比安全性更高，更适合根据现场土质条件灵活使用；斜桩倾斜度为斜桩成孔质量控制重要部分。一般施工工艺采用吊垂、水平尺、拉线来控制，同时采用坡度尺实时进行检查。由于随着斜桩的开挖进行，桩心位置随时发生改变，桩心难以定位，操作复杂，采用原始的施工方法相对滞后了施工进度。我部根据实际情况自制铝合金坡度尺，并在坡度尺上配备激光笔，在桩心定位时操作方便，在定位桩立尺即可随时检查。同时简化了操作，加快了施工进度；对于渣土运输，一般吊篮出土应用于斜桩难以实施，且无法确保孔内施工人员安全。本工法自行设计了相应的出渣车及轨道。轨道可兼做爬梯使用。保证了出渣效率，确保了人员安全。

5.斜桩开挖施工法的应用与操作要点分析

5.1土方开挖及地表防护

开挖桥台基坑，标高至桩顶+50cm位置后，对桩基软弱土层范围内采用钢花管进行压浆，作好桩孔区地表防护；每根斜桩顶地表2.8m（横向）×4.2m（纵向）的范围内布置Φ42注浆钢花管，间距0.7m×0.7m，梅花型布置，采用潜孔钻机垂直跟管钻入，长度为地表至斜桩开挖中线以上，并对注浆管进行单液注浆；注浆加固顺序为先两侧后中间，先深管后浅管，注浆终孔条件为注浆压力达到0．8～1．0MPa，或者是地表冒浆为止。

5.2桩口定位控制

桩位开挖时，做好“十字线”，四个锚钉拉线找中心点。开挖1m时做好孔口现浇护壁，护壁墙出自然地坪200～300cm，防止雨、雪水进入孔内，同时防止其它物品滚入孔内伤人。

5.3型钢混凝土护壁

开挖后及时采用12号工字钢架作初期支护，再紧跟着喷射13cm厚的C20混凝土护壁作后期支护。随着桩基开挖的进行，土体内每100cm设置一榀型钢钢架。其钢架横向采用螺栓连接，纵向采用φ12钢筋连接。

5.4开挖及出渣

桩基开挖采用人工全断面开挖，泥岩风化层直接采用水钻及风镐配合人工凿除相结合的方式施工，弃渣采用轨道运输出渣。砂岩层开挖，采用孔内水钻施工，考虑安全因素不采用爆破方式。

5.5开挖斜度控制

斜桩斜度采用水平尺、定制坡度尺来控制：坡度尺采用铝框制作，坡度尺底座采用5×5cm方木与坡度尺固定，保证坡度尺能垂直放置于孔边。坡度尺直角边应为孔半径，坡度尺锐角应与倾角相同。坡度尺斜边上固定激光笔，坡度尺水平直角边固定一个水平校准仪。制作坡度尺时用角度尺量准，并固定牢固；根据桩位中心沿桩的垂直方向打入2根长80cm的Φ25钢筋作为控制坡度尺位置的基线，使用时注意先将坡度尺直角对准桩边缘基准点，同时直角边上的水平校准仪气泡处于中间位置，此时用坡度尺的激光笔对准护桩中心，向桩体内延伸控制桩的倾斜度。

5.6终孔检查

挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。

5.7斜桩开挖施工法应用质量控制

由技术负责人及工长对操作工人进行详细的质量技术交底，明确施工的重点，做好质量预控工作，提高全体员工的质量意识，确保工程质量的提高；由项目组织主要员工进行相关操作规程的学习，并组织有经验的老技工进行现场技术指导，在施工中不违反操作规程，提高全体员工的质量意识，确保工程质量的提高；严格控制水灰比，观察注浆压力表，确保浆液灌满土层缝隙；抓好锁口混凝土标高控制检查，对水准仪进行检测，仪器标定合格后使用。施工中由质量员现场对专职测量员监督测量控制，对班组锁口浇筑混凝土全过程监控，严格用水准仪测设，确保表面平整度。严控型钢钢架尺寸及安装精度，确保开挖孔径。

6.结束语

总之，人工挖孔灌注桩斜桩开挖施工法应用需要注意的要点有很多，我们要加大对施工技术与工艺的研究，从而被更好的应用。