挖孔桩方案的确定--桥涵工程--工程技术--论文--路桥网

原设计为φ1.2m，桩长20m左右的钻孔灌注桩，但由于武义江为季节性河流，枯水期河水干涸，主河道狭窄，河滩广阔平坦，基础大部分集中在河滩上。原地质钻探资料表明，除个别地层水量较大外，大部地层为潮湿状态，因此，出于下面几点考虑，最后选择了挖孔桩。
1）采用挖孔桩取代钻孔桩，节省了大量费用。另外，若成孔后有效降低孔内水位，采用空气灌注混凝土，可大大减少水泥用量，从而达到降低成本的目的。
2）人工挖孔投入少，作业面多，数十个孔可同时进行开挖，较钻孔桩明显缩短工期。
3）采用人工挖孔，更便于对地质情况进行判定，进而正确确定终孔标高，确保入岩深度。桩底沉渣用人工清理的更彻底，保证桩底与岩石的结合效果。此外，若采用空气灌注可避免水下混凝土施工的危险性，确保桩身混凝土的质量。
4）由于挖桩成孔后孔内水质较好而又无泥浆存在，所以，即使孔内水位较高，无法按空气灌注，采用水下灌注混凝土，也不会有断桩现象的发生。施工中若出现堵管、不翻浆等现象无法继续灌注时，大可不必慌张，这时可从容地将导管全部拔出，重新进行剪球，这样混凝土在结合的紧密程度上，仍然可以得到保障。
挖孔桩的施工
1）准别工作
设备、人员、材料到场后，要仔细研究桩位处的地层情况，根据设计单位提供的地质断面图，确定不同地层的厚度、性质，进而制定相应的成孔方法、护壁方案和安全措施。
2）成孔
（1）降水措施，根据地下水位标高的不同，选择相应的降水措施。
①河岸枯水段，采用孔内降水，即用潜水泵直接进行孔内抽水。当孔内水量较多时，可同时开挖几个孔，以达到降水效果。
②河滩丰水段，采用孔外降水，在多孔开挖仍达不到降水效果时，可采用孔边开挖渗水池的办法实现孔外降水。
（2）护壁施工。一般情况下采用混凝土护壁，根据地质情况，护壁方法也有所不同。
①原地面至透水段，本段特点是土层较紧密，含水量较低。护壁长度可设为1.0m，每开挖1.0m，即安装钢模，浇筑护壁混凝土。
②流沙、涌泥等丰水段，本段地层受水浸泡，容易出现流沙等情况，护壁较为困难，这时可将护壁长度缩短为0.5m.。对于特别容易坍孔段，可根据安全情况，再酌情减短护壁长度，必要时，护壁采用钢筋混凝土，以防护壁坍塌。
③较为松软的地层处理，施工中如出现这种地层，无法进行混凝土护壁时，可采用具有足够刚度的钢护壁代替混凝土护壁并作到随挖随沉。
护壁过程中，每浇筑一节护壁，必须用垂球校核桩的中心位置，以保证桩身竖直度。
（3）岩石段成孔，可不进行护壁，相对较软的地段可采用空压机配合风钻成孔。岩石较为坚硬处，采用井底水下爆破开挖。但要注意在距孔底标高50cm以上范围内停止爆破，采用人工开挖，以防止对孔底的扰动，影响基底承载能力。
桩身混凝土灌注
1）当孔内渗水量较少时，应先抽干孔内积水，然后用窜筒进行水上混凝土空气灌注。这时的混凝土除桩顶以上2m范围内，需按常规方法振捣外，其他部分均靠其本身下落自动挤压密实而不用振捣。
2）当孔内积水始终保持在10cm以上时，而又无法抽干，应视作水下桩，必须严格按照水下混凝土的规定进行。
施工难点及措施
当护壁以下出现局部塌方时，为避免出现坍孔等严重后果，必须进行及时处理。方法是沿护壁下插长度为1.0m的φ16mm钢筋，如土0.5m，外露0.5m，间距0.15~0.2m，以此作为支撑，用麻袋将塌方位置封堵好，好快速抽水、支模、灌注混凝土。
2）护壁出现漏水
护壁通过透水层时，若护壁混凝土不密实，会造成护壁的渗漏，严重时可能会造成护壁坍塌，给以下的施工带来不便。所以注意护壁混凝土振捣密实的同时，若出现孔壁漏水，应及时处理。
方法是对于水压较小的水孔，用水玻璃掺加30%的水泥，充分拌匀后直接堵塞。对于水压大、直径较大的水孔，先将孔内松散的混凝土打掉、洗净，根据水量大小选择相应尺寸的塑料管插入孔壁导流，然后用加30%的水泥的水玻璃将漏水处沿塑料管四周封死。24h后，将塑料管打折并用铁丝扎死，切断水源。
3）岩石爆破
井下爆破除特别注意安全外，还应注意以下几点：
（1）采用少药多炮的特点，防止超挖孔及爆破对孔壁的扰动；
（2）打眼、放炮时孔内水位尽量降低，以便合理准确控制炮眼位置，以防超爆、超挖；
（3）接近桩底设计标高（一般位50cm内）时，停止爆破，改用人工开挖，防止超挖以及对基底的扰动。

墩身施工
1）匝道桥接柱共191根，有φ1.2m和φ1.5m两种类型（φ1.2m60根，φ1.5m131根）。接柱最高的高度为15.86m(φ1.5m)，其混凝土浇筑量是28m3。
施工方法是：钢筋笼分段预制成型，现场吊装组拼；钢模板分段组拼，立模一次完成；泵车灌注混凝土一次到顶。
以最高的接柱（H=15.86m）为例，施工程序如图9-1所示。
2）需要注意的问题
（1）模板基础平台，必须力求水平，便于使用千斤顶、缆风绳、花兰螺栓、预拉葫芦调整模板垂直度。模板拼到8m高度时，就应调整平面位置和垂直度。待全部完成后，再进行检查校正。
（2）混凝土是否一次浇筑到顶，应考虑到模板的强度和刚度的大小。由于采用的现成的钢模板，面板壁厚10mm，法兰盘厚度和两半拼接的纵向连接板厚度20mm，加强肋板间距50mm×30mm，连接螺栓M22，竖向接缝螺孔间距50mm，水平接缝螺孔间距30mm；加工精度高（采用机加工），直径偏差±1.5mm，长度偏差±1mm/1m；因此适合采用高墩模板分段组拼，混凝土一次浇筑的方法。
混凝土浇筑速度为18m3/h，钢模板每延米质量约为800kg。
（3）混凝土配合比强度为33Mpa，坍落度8-14cm，粗骨料最大颗粒20mm，和易性良好，为适合泵车使用的泵送混凝土。
配合比采用1：1.607：2.795（水泥：砂：碎石）；每立方米水泥用量为420kg（强队等级为42.5的普通硅酸盐水泥）；水灰比为0.38。
（4）要有可靠的安全措施，包括带护栏的作业平台，带保护圈的竖梯（安装在支好得模板上），悬挂在模板周围的安全网。
（5）重视养生。国外对混凝土的养生十分重视，尤其是干热地区。从浇筑后2h~3h一直养护到7d，始终让混凝土表面呈湿润状态。该桥采取的措施是柱顶放置储水桶，柱身罩布罩，由水桶向下渗水。专门配备水车一台，给匝道桥接柱养生供水。尽管如此，尽管如此，也时常有养护供水不及时地现象，所以，宜采取用柱身喷涂养护剂的办法养生。
3）施工组织、主要机具设备及进度
接柱施工中，混凝土的拌和、运输、泵送由五桥统一的机运队承担，钢筋笼由匝道桥下部构造钢筋班制作和现场绑扎。混凝土浇筑由桥下部构造混凝土班担任，接柱浇筑由6~8人完成。
为了加快模板周转，减少班组的穿插交接，所有接柱的模板作业，钢筋笼的运输和吊装，盖梁模板使用的剪力销预埋件，接柱与桩钢筋搭接段的模板，基坑清理、排水，拆模后养护设施的准备等工作均由一个专门的“接柱小组”来完成。其组成是：工长1名，木工7人，起重工4人，普工2人；配备一台30t吊车。装载运输机械由工程队统一安排使用。接柱的模板总工程量为8050m2。接柱模板的数量为φ1.5m接柱钢模板，长30m(面积141m2)；φ1.2m接柱钢模板，长24m(面积91m2)。接柱与桩基搭接钢筋段接桩钢模板：φ1.5m的长7.5m(面积35m2)；φ1.8m的长5m(面积28m2)。各种类型的模板的平均周转次数为27次，其中φ1.5m接柱钢模板周转次数为40次。
接柱施工的平均进度为每月完成24根（每根接柱的平均高度为9.3m，包括了地下桩基与接柱钢筋搭接段）。
在正常的情况下，15m高的φ1.5m，3.5d完成2根，平均2d一根；8~10m高的3d完成一组3根，平均每天1根。