山區(qū)高速公路橋梁樁基施工中鉆孔與挖孔的利弊研究
摘要：隨著我國基礎設施建設快速推進，我國絕大部分山區(qū)都通上了公路，全國交通大動脈建設成績喜人。公路橋梁的建設為我國經濟發(fā)展提供了有力保障，方便了群眾出行。由于山區(qū)特殊的地理環(huán)境，給公路橋梁的樁基施工帶來了不小的挑戰(zhàn)。鉆孔與挖孔是樁基施工的主要方式，各具優(yōu)缺點。鉆孔是較為安全的施工方式，但若地形限制則鉆孔技術無法開展;挖孔依靠人力方式進行，可適應多變的山區(qū)地形環(huán)境，但安全問題較為顯眼。
關鍵詞：山區(qū)公路橋梁;鉆孔與挖孔;樁基施工
一、山區(qū)高速公路橋梁鉆孔施工樁基施工研究
機械鉆孔施工可減少人力的使用，解放了勞動者的雙手，各種土層皆可使用鉆孔施工作業(yè)。山區(qū)地質復雜，多為巖石性土層，靠人力挖孔需要爆破作業(yè)，無形增加危險系數(shù)。因此，采取鉆機作業(yè)法較為方便。但這要在水源充足與地形平坦的條件方可使用，以便利于鉆機的運入與場地安裝。這就為施工方帶來了難題，但是，因為鉆孔作業(yè)有其優(yōu)越性，也應該作討論，以便做好相應的質量控制。
長為686.9m的公路橋梁，擁有21跨，24.6m的橋寬，上下兩座橋梁獨立設計，24x30m為上部結構的混凝土預應力簡支T梁，樁柱式為下部橋墩結構。以鉆孔灌注方式完成D2.0m的樁基，共有長為38.5m的85根樁。地質分析：約存在7m左右地下水埋深，土質以頁巖、亞粘土、卵石-圓礫、耕土、粘土巖層混合組成，可見地質復雜，無形加大了施工難度。
1.1 測量樁位
樁位測量應該場地平整后進行，對各樁位的圓點以方木樁做好標示與標高工作并掩埋護樁。在離樁位圓心50cm外應分布3個均勻布置的護樁，地平線與樁頂相互平行，以砂漿將其固牢，標記要明顯，鋼護筒測位架適用于定位深水樁基。
1.2 施工準備階段
1.2.1 準備場地。以高于高水位的0.6m-1.0m為布置場地的海拔高度。首先要平整土地，做好雜物清理，確保供水與順排。若是旱地，則以軟土實。要保證地基堅實以承受鉆機的震動，對沉陷不均勻機座做好清理。若遇斜坡，則以木架或木垛進行工作平臺搭建。若遇流速較小的淺水，可使河道改道或截流，以旱地鉆取代水中鉆。若遇較厚淤泥層或深水區(qū)時，應建設具有穩(wěn)定性且剛度強的工作平臺，同時結合雨季水位情況做好鉆機的進入與撤出準備。
1.2.2 護筒埋設。卷制13mm厚的鋼板為主墩的水上護筒，以13mm厚鋼板加固底部與頂部，卷制15mm厚鋼板為2.5m的直徑護筒，另外卷制鋼板后11mm。鉆頭直徑要比護筒內徑小21-40cm，土質決定護筒高，但應滿足>2m要求。地面矮于護筒頂32cm，比地下水位、施工水位高1.6-2.1m。用黏土實以旱墩為圓心的50cm半徑內的護筒，對筒底與水頭固牢。樁位圓心與埋設護筒中心差要小于50mm，做好護筒間質量控制，以2.1-4.0m為護筒埋深，大于1.0-1.5m的沖刷線是水上主墩護筒埋設條件。
1.2.3 泥漿鉆孔。開鉆前做好膨潤土或造漿黏土的選擇，合理配置選料，1.0-1.3為泥漿比重，16Pa.s-21Pa.s為泥漿粘度，<2%的含砂率。布置好泥漿循環(huán)工作，對沉淀池、儲漿池、制漿池等做好設置，保證鏈接循環(huán)槽。設置儲漿池做好泥漿的廢棄處理工作。
1.2.4 鉆架安設。鉆架即工作架，要確保所按鉆架剛度較強、穩(wěn)定性好，可承受鉆機等輔助設施的震動壓力，搖晃、移動能有效避免。某些鉆機是自身配備了鉆架，鉆孔圓心為鉆架安設中心。
1.2.5 挖孔樁。對場地浮土、危石做好清理并平整，加設保護設施應對坡面的坍塌，松軟土層給予鏟除并實。做好積水排解。做好掉碴工作，設計出渣通道，科學堆放機具與材料，減少或避免對孔壁施加壓力，保證施工順利。
可見， 鉆孔作業(yè)具有前期準備步驟復雜，對環(huán)境要求高，機械設備需維修等特點。
二、鉆孔與挖孔施工應注意的事項
山區(qū)高速公路橋梁的樁基作業(yè)無論采取何種方式，二者優(yōu)越性如何體現(xiàn)，都應在安全的基礎上完成，做好預防工作，確保安全施工。
2.1 鉆孔施工注意要點
山區(qū)地形狹窄，坡度大，降雨量大，很難取得立竿見影的功效。
2.1.1 應對提前做好施工準備工作，以應對山區(qū)樁基施工出現(xiàn)的多發(fā)情況，并克服機械利用率低的現(xiàn)狀。
2.1.2 若山區(qū)雨水多發(fā)，則要做好鉆機、鉆洞的防雨工作。吊裝繩索與構件表面在下雨天被淋濕后會出現(xiàn)摩擦系數(shù)急劇下降的情況。在雨后作業(yè)時要加派專業(yè)人員監(jiān)督，施工人員不能穿硬質性鞋或拖鞋，防止滑倒。時刻關注天氣變化，抓住有利時機作業(yè);做好材料提前安排，使下雨天氣依然可施工，保證工期進度。
2.1.3 若出現(xiàn)山體滑坡等施工道阻塞，可采取馬運、人搬方式運輸施工材料，以解決機械過度閑置問題。
2.2 人工挖孔注意要點
2.2.1 井下作業(yè)是樁基挖孔法的主要安全威脅。要嚴格執(zhí)行安全規(guī)范，保持精神高度集中，對隱患仔細查找并排除，讓井下作業(yè)人員放心。比如安全帽的佩戴、系好保險繩，做好掩體搭設，要時常檢查吊鉤、吊桶、卷揚機等設備。以5-6為鋼絲繩的系數(shù)安全值，有斷絲情況則馬上替換。做好井口維護，取>25-30cm高為宜，以免井內人員受石頭、土、鋼筋等的砸傷，也可防止地表水引流。暫停挖孔作業(yè)后要將孔口蓋上，避免人員墜落與混凝土干燥過度。
2.2.2 爆破挖孔施工中遇堅硬巖石時，做好藥量控制且以淺眼法爆破，同時為防止孔壁被震塌應做好支護工作。爆破結束后應待井內的有毒化學氣體散盡后方可允許人員下井操作。
2.2.3 孔底淤泥、殘碴在標高滿足后要及時清除，以外露原狀土、孔底平坦為標準。在斜巖層鋪設樁，則要鑿為臺階合或水平形態(tài)。
2.2.4 在挖孔施工進行時，若發(fā)覺鉆探數(shù)據(jù)與挖掘時水文、地質資料出入太大，對人員安全構成威脅，那么應以鉆孔法完成余下工作，確保安全。
2.2.5 在基樁混凝土灌注之前或挖孔時發(fā)現(xiàn)孔底出現(xiàn)大范圍積水，以泵抽取;若少量積水，則以吊桶提水作業(yè)。如果地下水位出現(xiàn)過快上升速度，不能滿足空氣混凝土灌注實施方案，則及時修改方案，以水下灌注方式進行。
2.2.6 較大裂縫、孔洞在挖孔時出現(xiàn)，施工單位要與監(jiān)理相互協(xié)商提出解決方案，分析緣由，切合實際，以片石混凝土、較大流動性混凝土或片石漿砌的方式堵住裂縫。
2.2.7 若孔壁存在滲水或土質疏松情況，塌孔、滑塌、掉塊現(xiàn)象較易發(fā)生，要及時支護孔壁，最好采用現(xiàn)澆混凝土方式支護。護壁形式采用“錐形”，方便振搗、澆筑混凝土，同時可增加自身摩擦力。在這里樁身包括護壁混凝土，要求標號高。
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