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山區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展提供了有力保障，方便了群眾出行。由于山區特殊的地理環境，給公路橋梁的樁基施工帶來了不小的挑戰。鉆孔與挖孔是樁基施工的主要方式，各具優缺點。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，可適應多變的山區地形環境，但安全問題較為顯眼。
關鍵詞：山區公路橋梁;鉆孔與挖孔;樁基施工
一、山區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。山區地質復雜，多為巖石性土層，靠人力挖孔需要爆破作業，無形增加危險系數。因此，采取鉆機作業法較為方便。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，因為鉆孔作業有其優越性，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，則以軟土夯實。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時，應建設具有穩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。用黏土夯實以旱墩為圓心的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。布置好泥漿循環工作，對沉淀池、儲漿池、制漿池等做好設置，保證鏈接循環槽。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夯實。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， 鉆孔作業具有前期準備步驟復雜，對環境要求高，機械設備需維修等特點。
二、鉆孔與挖孔施工應注意的事項
山區高速公路橋梁的樁基作業無論采取何種方式，二者優越性如何體現，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，以應對山區樁基施工出現的多發情況，并克服機械利用率低的現狀。
2.1.2 若山區雨水多發，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摩擦系數急劇下降的情況。在雨后作業時要加派專業人員監督，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;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 井下作業是樁基挖孔法的主要安全威脅。要嚴格執行安全規范，保持精神高度集中，對隱患仔細查找并排除，讓井下作業人員放心。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。
2.2.4 在挖孔施工進行時，若發覺鉆探數據與挖掘時水文、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現孔底出現大范圍積水，以泵抽取;若少量積水，則以吊桶提水作業。如果地下水位出現過快上升速度，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，施工單位要與監理相互協商提出解決方案，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、掉塊現象較易發生，要及時支護孔壁，最好采用現澆混凝土方式支護。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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