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山区高速公路桥梁桩基施工中钻孔与挖孔的利弊研究
摘要：随着我国基础设施建设快速推进，我国绝大部分山区都通上了公路，全国交通大动脉建设成绩喜人。公路桥梁的建设为我国经济发展提供了有力保障，方便了群众出行。由于山区特殊的地理环境，给公路桥梁的桩基施工带来了不小的挑战。钻孔与挖孔是桩基施工的主要方式，各具优缺点。钻孔是较为安全的施工方式，但若地形限制则钻孔技术无法开展;挖孔依靠人力方式进行，可适应多变的山区地形环境，但安全问题较为显眼。
关键词：山区公路桥梁;钻孔与挖孔;桩基施工
一、山区高速公路桥梁钻孔施工桩基施工研究
机械钻孔施工可减少人力的使用，解放了劳动者的双手，各种土层皆可使用钻孔施工作业。山区地质复杂，多为岩石性土层，靠人力挖孔需要爆破作业，无形增加危险系数。因此，采取钻机作业法较为方便。但这要在水源充足与地形平坦的条件方可使用，以便利于钻机的运入与场地安装。这就为施工方带来了难题，但是，因为钻孔作业有其优越性，也应该作讨论，以便做好相应的质量控制。
长为686.9m的公路桥梁，拥有21跨，24.6m的桥宽，上下两座桥梁独立设计，24x30m为上部结构的混凝土预应力简支T梁，桩柱式为下部桥墩结构。以钻孔灌注方式完成D2.0m的桩基，共有长为38.5m的85根桩。地质分析：约存在7m左右地下水埋深，土质以页岩、亚粘土、卵石-圆砾、耕土、粘土岩层混合组成，可见地质复杂，无形加大了施工难度。
1.1 测量桩位
桩位测量应该场地平整后进行，对各桩位的圆点以方木桩做好标示与标高工作并掩埋护桩。在离桩位圆心50cm外应分布3个均匀布置的护桩，地平线与桩顶相互平行，以砂浆将其固牢，标记要明显，钢护筒测位架适用于定位深水桩基。
1.2 施工准备阶段
1.2.1 准备场地。以高于高水位的0.6m-1.0m为布置场地的海拔高度。首先要平整土地，做好杂物清理，确保供水与顺排。若是旱地，则以软土夯实。要保证地基坚实以承受钻机的震动，对沉陷不均匀机座做好清理。若遇斜坡，则以木架或木垛进行工作平台搭建。若遇流速较小的浅水，可使河道改道或截流，以旱地钻取代水中钻。若遇较厚淤泥层或深水区时，应建设具有稳定性且刚度强的工作平台，同时结合雨季水位情况做好钻机的进入与撤出准备。
1.2.2 护筒埋设。卷制13mm厚的钢板为主墩的水上护筒，以13mm厚钢板加固底部与顶部，卷制15mm厚钢板为2.5m的直径护筒，另外卷制钢板后11mm。钻头直径要比护筒内径小21-40cm，土质决定护筒高，但应满足>2m要求。地面矮于护筒顶32cm，比地下水位、施工水位高1.6-2.1m。用黏土夯实以旱墩为圆心的50cm半径内的护筒，对筒底与水头固牢。桩位圆心与埋设护筒中心差要小于50mm，做好护筒间质量控制，以2.1-4.0m为护筒埋深，大于1.0-1.5m的冲刷线是水上主墩护筒埋设条件。
1.2.3 泥浆钻孔。开钻前做好膨润土或造浆黏土的选择，合理配置选料，1.0-1.3为泥浆比重，16Pa.s-21Pa.s为泥浆粘度，<2%的含砂率。布置好泥浆循环工作，对沉淀池、储浆池、制浆池等做好设置，保证链接循环槽。设置储浆池做好泥浆的废弃处理工作。
1.2.4 钻架安设。钻架即工作架，要确保所按钻架刚度较强、稳定性好，可承受钻机等辅助设施的震动压力，摇晃、移动能有效避免。某些钻机是自身配备了钻架，钻孔圆心为钻架安设中心。
1.2.5 挖孔桩。对场地浮土、危石做好清理并平整，加设保护设施应对坡面的坍塌，松软土层给予铲除并夯实。做好积水排解。做好掉碴工作，设计出渣通道，科学堆放机具与材料，减少或避免对孔壁施加压力，保证施工顺利。
可见， 钻孔作业具有前期准备步骤复杂，对环境要求高，机械设备需维修等特点。
二、钻孔与挖孔施工应注意的事项
山区高速公路桥梁的桩基作业无论采取何种方式，二者优越性如何体现，都应在安全的基础上完成，做好预防工作，确保安全施工。
2.1 钻孔施工注意要点
山区地形狭窄，坡度大，降雨量大，很难取得立竿见影的功效。
2.1.1 应对提前做好施工准备工作，以应对山区桩基施工出现的多发情况，并克服机械利用率低的现状。
2.1.2 若山区雨水多发，则要做好钻机、钻洞的防雨工作。吊装绳索与构件表面在下雨天被淋湿后会出现摩擦系数急剧下降的情况。在雨后作业时要加派专业人员监督，施工人员不能穿硬质性鞋或拖鞋，防止滑倒。时刻关注天气变化，抓住有利时机作业;做好材料提前安排，使下雨天气依然可施工，保证工期进度。
2.1.3 若出现山体滑坡等施工道阻塞，可采取马运、人搬方式运输施工材料，以解决机械过度闲置问题。
2.2 人工挖孔注意要点
2.2.1 井下作业是桩基挖孔法的主要安全威胁。要严格执行安全规范，保持精神高度集中，对隐患仔细查找并排除，让井下作业人员放心。比如安全帽的佩戴、系好保险绳，做好掩体搭设，要时常检查吊钩、吊桶、卷扬机等设备。以5-6为钢丝绳的系数安全值，有断丝情况则马上替换。做好井口维护，取>25-30cm高为宜，以免井内人员受石头、土、钢筋等的砸伤，也可防止地表水引流。暂停挖孔作业后要将孔口盖上，避免人员坠落与混凝土干燥过度。
2.2.2 爆破挖孔施工中遇坚硬岩石时，做好药量控制且以浅眼法爆破，同时为防止孔壁被震塌应做好支护工作。爆破结束后应待井内的有毒化学气体散尽后方可允许人员下井操作。
2.2.3 孔底淤泥、残碴在标高满足后要及时清除，以外露原状土、孔底平坦为标准。在斜岩层铺设桩，则要凿为台阶合或水平形态。
2.2.4 在挖孔施工进行时，若发觉钻探数据与挖掘时水文、地质资料出入太大，对人员安全构成威胁，那么应以钻孔法完成余下工作，确保安全。
2.2.5 在基桩混凝土灌注之前或挖孔时发现孔底出现大范围积水，以泵抽取;若少量积水，则以吊桶提水作业。如果地下水位出现过快上升速度，不能满足空气混凝土灌注实施方案，则及时修改方案，以水下灌注方式进行。
2.2.6 较大裂缝、孔洞在挖孔时出现，施工单位要与监理相互协商提出解决方案，分析缘由，切合实际，以片石混凝土、较大流动性混凝土或片石浆砌的方式堵住裂缝。
2.2.7 若孔壁存在渗水或土质疏松情况，塌孔、滑塌、掉块现象较易发生，要及时支护孔壁，最好采用现浇混凝土方式支护。护壁形式采用“锥形”，方便振捣、浇筑混凝土，同时可增加自身摩擦力。在这里桩身包括护壁混凝土，要求标号高。
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