关键词：高速公路; 桥梁建设; 人工挖孔桩;
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 人工挖孔桩的施工
人工挖孔桩是在高速公路的建设时通过人工的方式挖出地下孔洞并在地下浇筑钢筋混凝土的过程。通过人工挖土、现场浇筑的方式对桩基进行施工。人工挖孔桩一般适用于面积较大的桩基, 承载的压力较大。这种方式可以使高速公路在一些特殊地质条件中有维持稳定的地基, 避免因为地质原因对桥梁造成破坏。人工挖孔桩的施工方式比较简单, 对周围环境的影响小, 且适应于多种不同地质条件, 施工质量比较高, 且施工成本低、方便快捷, 是高速公路桥梁工程施工的一个重要的施工方式, 也是现今桥梁施工的主要方式之一, 有其自身的优越性。
人工挖孔桩是人力挖土挖出孔洞并浇灌钢筋混凝土的一种打桩方法。这种方法承载压力较大, 适合高速公路的建设。人工挖孔桩的桩基面积大, 但是施工速度较快, 且成本较低, 在技术上要求较低。但是由于人力施工的问题, 在施工过程中容易产生众多的安全问题, 对施工质量产生严重影响, 并对施工人员生命安全产生威胁。因此, 深入掌握人工挖孔桩的技术和规范的操作方法, 才能保障高速公路的建设。
1.1 人工挖孔桩的施工过程
1.1.1 施工前的准备
在开挖之前, 要对场地进行整体、合理规划, 对施工现场的条件和情况进行详细的了解, 主要是现场的地理环境和地质条件。因为人工挖桩的方式适用于地下水位较低的环境, 对土质有一定要求, 针对不同土质也要有不同的处理方法;然后设计出相应的图纸, 对施工现场进行“三通一平”, 对电缆、光缆、旧建筑物等杂物进行清除, 并对地面设置防护, 对坡面裂缝或松散土地进行处理, 防止施工时产生影响, 同时修建好临时设施;然后根据设计图纸对桩位进行测量和选点, 确定开孔高程, 并用灰线和护桩标记好桩孔位置, 以便之后的检查和确定;最后设置好排水设施, 准备好通风设备和抽水设备, 及时对孔洞进行排水处理。
1.1.2 成孔
一般是由镐、铁锹等工具向下挖掘。面临岩层时利用液压劈裂机对岩石进行破碎。岩石较坚硬或挖掘效率低时可以根据实际情况采取爆破方法处理岩石。对挖出的废料一般用卷扬机对料桶中的废料进行提升出渣。在挖掘时避免超挖或对孔壁造成破坏。桥梁人工挖孔桩的各孔之间的距离要合理, 因为距离太近可能会导致孔壁坍塌, 距离太远起不到良好的支撑作用。一般两孔距离要大于3倍孔径。当面临特殊情况而孔距较近时, 施工人员应间隔开挖, 而且间距也应大于5 m, 防止孔壁坍塌。施工时, 施工人员要及时对孔壁进行护壁工作, 一般每往下挖1 m就要浇筑护壁, 在流砂等流动性较强的地质中每隔0.5 m就要浇筑护壁, 且要当天挖孔当天护壁, 不能拖延时间。施工要从上到下依次进行, 避免过于追求效率而挖掘过快, 应分阶段施工并及时对情况进行检查, 保证施工的质量和安全。
1.1.3 钢筋笼的安装
钢筋笼一般在加工厂加工成型后整体运输到施工现场, 再根据设计图纸的数据对钢筋进行箍筋和焊接。如果桩孔较深, 可以采用分段方法对钢筋笼进行制作, 制作好后通过检查, 挂上合格证书, 做好防雨措施, 对钢筋笼进行固定, 防止挤压变形运输到施工场地。在下笼时, 对孔洞内的环境进行清理, 缓慢下笼, 避免出现钢筋变形弯折。在安装好后对标高进行测量, 对钢筋笼进行校正直到符合设计要求。
1.1.4 混凝土的灌注
在浇筑混凝土之前首先要对混凝土中的骨料尺寸控制。制定好严格的施工指导书, 根据实际情况对材料和搅拌时间进行分析制定。坍落度要保证在规定范围中。应对孔洞中的杂物进行清理, 对积水进行排空。在排水时要防止水泵的倒流, 施工人员可以将干水泥铺在坑底进行混合, 对水进行充分吸收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆灌注时采用串桶法灌注施工, 下落高度不得超过2 m, 在孔桩较深时利用插入式振捣器进行振捣。
1.2 人工挖孔桩的安全问题
人工挖孔桩由于人工参与程度比较高, 因此, 安全问题在施工中要得到特别重视。
首先是施工人员的资质。施工人员要有相应的专业知识和技能, 且在上任前需要接受专业的培训和安全教育, 在施工时要认真仔细, 避免出现失误。在向下挖孔洞时, 首先对附近的环境进行了解, 对地下的环境进行实时监测, 防止地下有毒有害气体对人造成伤害。对地下水进行及时排空, 在较深的地方要防止缺氧情况的发生。在向上运送废渣时, 料桶要稳定, 废渣不能装得过满, 避免料桶碰到孔壁倾翻对人造成下落伤害。在较深的位置开挖时, 要注意上层孔壁的情况, 对裂缝等危险征兆及时发现和处理, 要配备对讲机等能够与地面人员及时沟通的通信设备, 光线不足时要有照明设施。一般施工1 h要换班。地面人员要在附近设置好警戒标志, 在暂停施工时把孔洞盖好, 防止失足掉落。施工人员在上下移动时, 要采用牢固结实的机械设备, 机器质量应合格, 并且定期对机器进行检查。要有紧急保险装置, 缆绳和卡钳要坚固。在面对岩层要进行爆破时, 首先要准确计算好爆破的程度和炸药用量, 在引爆前对人员进行疏散和检查, 防止爆炸点附近有人。要有专人警戒, 设置好安全距离, 防止工人受伤, 保障安全。
施工结束后要对孔桩进行质量检查。每一根孔桩都要进行及时检查, 要对孔桩做好记录工作。对孔桩情况、挖掘深度进行详细记录, 对地质材料做好取样工作, 对数据做好整理。其次要做好测量和检查, 对孔桩的承载力进行测量, 检查承载量能否达到合格标准。对桩底持力层进行检验, 根据相应规范对孔桩的质量进行检查, 防止后期出现问题。
2 施工问题及措施
由于施工环境复杂, 在施工中经常会出现众多问题, 这些问题会影响施工时的进程、孔洞内环境产生变化。比较主要的就是地质的问题, 如地下水和土质的问题。这些问题影响较大, 因此, 对这些问题的处理是很重要的。
在挖孔桩时, 地下水对孔桩的挖掘很有影响。在有些地下水位较高或者土壤含水量高的地方, 向下开挖就需要对孔洞进行及时抽水。地下水对土壤有比较大的侵蚀作用, 如果水流较大且处理效果不理想, 土壤结构很容易发生改变, 甚至出现孔壁塌方的情况。因此, 在发现水的渗入速度较快、渗水量较多时, 要用钢护壁套筒制作护壁截断地下水的流动, 还要用间隔跳挖的措施挖孔。混凝土凝固后对水进行抽出, 以免水压对混凝土的密实度产生影响。
一些地区的土质比较松软, 这种土质在挖孔洞时容易发生塌方的情况, 且这种土质流动性较强, 形变严重, 给施工产生很大的困扰。所以施工人员在施工时可以减少挖掘深度, 对孔壁进行及时浇筑, 减少土层孔壁的暴露时间。施工人员还可以利用木板等对孔壁进行固定, 对孔壁起到支撑作用, 或者利用钢筋加强孔壁的稳固性。
在面对流砂环境时, 由于砂的流动性强, 其处理方法比泥土等地质环境的处理要更难, 因此, 在开挖时, 可以减少挖孔深度, 及时对孔壁进行填充浇筑混凝土, 利用钢筋对孔壁进行固定。流砂较重时, 可以采用下钢套筒的方法。插入肋条, 用钢筋紧紧箍住, 再及时对孔壁进行浇筑。
3 结语
科学技术的发展使我国交通行业发展迅速。但是在注重建设速度时也要抓住质量, 把质量放在第一位。人工挖孔桩的方式由于施工过程简单、施工速度快、成本低, 在施工方式上优点众多, 在高速公路的桥梁施工中能起到很多积极作用, 是主要的施工手段。然而, 由于此方式人工参与较多, 且施工环境复杂, 产生的问题很多, 因此, 需要十分重视施工质量和安全问题, 保障工程的顺利进行。工人要有专业能力, 管理人员要尽职尽责、检查到位, 保障施工的质量, 防止出现施工事故。人工挖孔桩的技术虽然优点众多, 但还存在一系列的问题, 因此, 应加快科技创新的步伐, 对存在的问题进行合理处理。
参考文献
[1]熊永波.人工挖孔桩在高速公路桥梁工程中的运用研究[J].黑龙江交通科技, 2015, 38 (7) :77-79.
[2]陈竞华.桥梁人工挖孔桩施工技术及常见问题处理[J].四川建材, 2017, 43 (11) :144-145.
[3]薛东起.人工挖孔桩施工技术在高速公路桥梁中的应用[J].交通世界, 2015, 22 (27) :105-106.
论文作者:廉野,白子杰
论文发表刊物:《建筑实践》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/27
标签：挖孔论文; 桥梁论文; 孔洞论文; 钢筋论文; 高速公路论文; 方式论文; 土质论文; 《建筑实践》2020年第1期论文;