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一、概述
（一）、挖孔桩技术是从旱地施工的墩台基础发展起来的，先后用于建筑、大桥的边滩、引桥，以及城市跨线桥、立交桥，可节省钻孔机具，还可避免钻机噪音污染和泥浆对街道环境的污染。现在已发展到水中也采用挖孔桩，直径不断增大，桩长不断增加。
（二）、在地质条件允许的情况下，采用挖孔桩有许多优点：
1、挖孔桩成本更低，可大量节省直接成本，有效控制活化劳动的消耗，施工机械由简单的卷扬起吊设备代替钻机，并节省了许多钻孔用原材料，其成本比灌钻孔可降低30—40%。
2、施工进度更快，质量更好。施工进尺比钻孔快，且可大面积施工，对周围孔的扰动较小，容易多孔平行施工，大大加快全桥进度，且桩底无浮泥，清孔彻底，更易扩大桩底孔径，以增加桩底面积，提高桩基承载力。桩基为隐蔽工程，质量好坏直接影响桥梁整体质量，而用于桩基完整性及质量检测的费用较高；而挖孔桩无需灌注水下混凝土，消除了钻孔及灌注中许多质量隐患，如：扩孔、塌孔、卡钻、断桩、钢筋笼保护层厚度、沉淀层厚度等问题，更能保证桩的完整性及质量。
但是，挖孔桩施工条件有限制：
1、 地下水位较低。
2、 地质条件良好，地层土体密实，流沙、淤泥层不太严重。
3、 工期较紧，而又缺乏钻机。
4、 桩长较短，孔径较大。
（三）、我区地处黄土地区，气候干旱，地下水位低，加之黄土直立性好，地质不复杂（如图一示），很适合挖孔施工，只要做好孔口和孔壁的支护防渗工作，充分利用丰富的人力资源，使用简单的起吊设备，并做好安全措施，用挖孔法施工是十分快速有效的。我区桥梁桩基设计多为钻孔灌注桩，许多施工单位在施工中，根据地质条件，并充分利用黄土区特有的特点，用挖孔代替钻孔施工，取得了良好的经济效益，并总结了适合这种地质施工的成套经验。在很多工程建设中广泛应用，如：石中高速公路北段K14+316.4跨铁路立交、中郝高速公路跨中宝铁路大桥、盐兴公路一些大中桥等工程，都成功应用挖孔技术。
(a)(b) (c) (d)
图一
注：(a)为中郝高速公路跨中宝铁路大桥K221+142.00处地质
(b)为石中高速公路北段跨铁路立交K14+350.00处地质
(c)为桃同高速公路同心互通式立交K1+205.00处地质
(d)为同沿高速公路K68+763.80通道地质
二、挖孔技术处理
（1）、准备工作
平整场地→桩孔定位放线→埋设护筒→设置排水沟→安装提升、照明、通风、水泵设备→准备绳梯、盖板、支挡工具、遮雨棚布、警示牌、混凝土灌注导管
→设置围栏→布置出渣道路
（2）、挖孔
根据地质条件，大多采用孔口护筒法施工，桩孔定位，埋设护筒，护筒宜高出地面20cm以上。开挖过程中，孔壁塌落不严重时，可用挡土板支撑，并用25cm钢筋加固；塌孔或裂缝严重时，可采用边挖边护法，即边挖边置内模浇注护壁混凝土，混凝土护壁形式有内齿式和外齿式（如图二示），模板为截锥形。每次浇注时，须将内模定位一次，保证基桩的垂直度和有效直径。挖掘及支撑护壁两个工序，必须连续作业，不宜中途停顿，以防塌孔。
開挖时不得随意扩大工作面，不要扰动周围土层；遇到地下水位浸入时，可在孔底局部开挖集水坑，并设置潜水泵抽水；挖掘时，不必将孔壁修成光面，尽量使孔壁凸凹不平，以增加桩的摩擦力。开挖过程中经常检查桩孔尺寸、平面位置、竖直度，不致偏位。
图二
（3）、浇注封底混凝土及桩身混凝土
挖孔达到设计要求后，可根据需要扩大桩尖面积，以提高桩基承载力。彻底清孔，清除浮土和积水，检查孔径、孔长等。合格后，立即浇注封底混凝土，以封闭地下水。封底及桩身混凝土灌注为避免离析，应用串筒或导管进行，分层震捣密实。
三、挖孔施工安全措施
挖孔施工主要由人工在井下开挖，所以安全措施必须到位。
1、地表多为砂性土，为防止孔口坍塌，须用护筒护壁，孔口护筒宜高出地面20-30cm，还可防止土、石、杂物滚入孔内伤人。孔口四周严禁堆放料具，以防掉入孔内，并设置围栏，3m内不许车辆通过。
2、挖孔较深时，应经常检查孔内二氧化碳浓度，如超过0.3%，应增设通风设备。对可能有腐植物产生的有害气体逸散到井内时，发现气味异常，施工人员立即离开，通风排气，直至排净安全后再施工。孔内应有照明设备，照明可用防爆灯。对井下电气设备，要保证线路绝缘良好并充分接地，保证电气设备一机一闸一漏电保护器，设专人看护并常检查线路。
3、下井作业人员，需戴安全帽；孔口应设置安全盖板，起吊出渣时，作业人员要站在盖板下；要配备安全带、救生绳索、吸氧设备、上下联络设备；孔内应设置绳梯或钢筋梯，供作业人员上下出入，不应借出渣料斗升降。
4、施工现场要有安全负责人，保证与井下人员常联系，出现险情时，及时安排处理措施。
5、井下作业人员随时注意孔壁情况，当孔壁有裂纹及塌落现象时，及时报告井上技术负责人，并采取支护措施，避免事故发生；作业人员作业时间不能太长，防止疲劳事故发生；停止挖孔或成孔后，要盖好孔口，设警示牌，并专人看管。
四、结束语
随着我区高速公路里程的不断增长，桥梁桩基施工的技术与经验也在不断地丰富与积累，成熟的施工技术所带来的经济效益也是明显地。以上针对我区地质挖孔桩施工的一些浅见，愿和广大施工人员共同分享，未尽之处，有待总结完善。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
（一）、挖孔桩技术是从旱地施工的墩台基础发展起来的，先后用于建筑、大桥的边滩、引桥，以及城市跨线桥、立交桥，可节省钻孔机具，还可避免钻机噪音污染和泥浆对街道环境的污染。现在已发展到水中也采用挖孔桩，直径不断增大，桩长不断增加。
（二）、在地质条件允许的情况下，采用挖孔桩有许多优点：
1、挖孔桩成本更低，可大量节省直接成本，有效控制活化劳动的消耗，施工机械由简单的卷扬起吊设备代替钻机，并节省了许多钻孔用原材料，其成本比灌钻孔可降低30—40%。
2、施工进度更快，质量更好。施工进尺比钻孔快，且可大面积施工，对周围孔的扰动较小，容易多孔平行施工，大大加快全桥进度，且桩底无浮泥，清孔彻底，更易扩大桩底孔径，以增加桩底面积，提高桩基承载力。桩基为隐蔽工程，质量好坏直接影响桥梁整体质量，而用于桩基完整性及质量检测的费用较高；而挖孔桩无需灌注水下混凝土，消除了钻孔及灌注中许多质量隐患，如：扩孔、塌孔、卡钻、断桩、钢筋笼保护层厚度、沉淀层厚度等问题，更能保证桩的完整性及质量。
但是，挖孔桩施工条件有限制：
1、 地下水位较低。
2、 地质条件良好，地层土体密实，流沙、淤泥层不太严重。
3、 工期较紧，而又缺乏钻机。
4、 桩长较短，孔径较大。
（三）、我区地处黄土地区，气候干旱，地下水位低，加之黄土直立性好，地质不复杂（如图一示），很适合挖孔施工，只要做好孔口和孔壁的支护防渗工作，充分利用丰富的人力资源，使用简单的起吊设备，并做好安全措施，用挖孔法施工是十分快速有效的。我区桥梁桩基设计多为钻孔灌注桩，许多施工单位在施工中，根据地质条件，并充分利用黄土区特有的特点，用挖孔代替钻孔施工，取得了良好的经济效益，并总结了适合这种地质施工的成套经验。在很多工程建设中广泛应用，如：石中高速公路北段K14+316.4跨铁路立交、中郝高速公路跨中宝铁路大桥、盐兴公路一些大中桥等工程，都成功应用挖孔技术。
(a)(b) (c) (d)
图一
注：(a)为中郝高速公路跨中宝铁路大桥K221+142.00处地质
(b)为石中高速公路北段跨铁路立交K14+350.00处地质
(c)为桃同高速公路同心互通式立交K1+205.00处地质
(d)为同沿高速公路K68+763.80通道地质
二、挖孔技术处理
（1）、准备工作
平整场地→桩孔定位放线→埋设护筒→设置排水沟→安装提升、照明、通风、水泵设备→准备绳梯、盖板、支挡工具、遮雨棚布、警示牌、混凝土灌注导管
→设置围栏→布置出渣道路
（2）、挖孔
根据地质条件，大多采用孔口护筒法施工，桩孔定位，埋设护筒，护筒宜高出地面20cm以上。开挖过程中，孔壁塌落不严重时，可用挡土板支撑，并用25cm钢筋加固；塌孔或裂缝严重时，可采用边挖边护法，即边挖边置内模浇注护壁混凝土，混凝土护壁形式有内齿式和外齿式（如图二示），模板为截锥形。每次浇注时，须将内模定位一次，保证基桩的垂直度和有效直径。挖掘及支撑护壁两个工序，必须连续作业，不宜中途停顿，以防塌孔。
開挖时不得随意扩大工作面，不要扰动周围土层；遇到地下水位浸入时，可在孔底局部开挖集水坑，并设置潜水泵抽水；挖掘时，不必将孔壁修成光面，尽量使孔壁凸凹不平，以增加桩的摩擦力。开挖过程中经常检查桩孔尺寸、平面位置、竖直度，不致偏位。
图二
（3）、浇注封底混凝土及桩身混凝土
挖孔达到设计要求后，可根据需要扩大桩尖面积，以提高桩基承载力。彻底清孔，清除浮土和积水，检查孔径、孔长等。合格后，立即浇注封底混凝土，以封闭地下水。封底及桩身混凝土灌注为避免离析，应用串筒或导管进行，分层震捣密实。
三、挖孔施工安全措施
挖孔施工主要由人工在井下开挖，所以安全措施必须到位。
1、地表多为砂性土，为防止孔口坍塌，须用护筒护壁，孔口护筒宜高出地面20-30cm，还可防止土、石、杂物滚入孔内伤人。孔口四周严禁堆放料具，以防掉入孔内，并设置围栏，3m内不许车辆通过。
2、挖孔较深时，应经常检查孔内二氧化碳浓度，如超过0.3%，应增设通风设备。对可能有腐植物产生的有害气体逸散到井内时，发现气味异常，施工人员立即离开，通风排气，直至排净安全后再施工。孔内应有照明设备，照明可用防爆灯。对井下电气设备，要保证线路绝缘良好并充分接地，保证电气设备一机一闸一漏电保护器，设专人看护并常检查线路。
3、下井作业人员，需戴安全帽；孔口应设置安全盖板，起吊出渣时，作业人员要站在盖板下；要配备安全带、救生绳索、吸氧设备、上下联络设备；孔内应设置绳梯或钢筋梯，供作业人员上下出入，不应借出渣料斗升降。
4、施工现场要有安全负责人，保证与井下人员常联系，出现险情时，及时安排处理措施。
5、井下作业人员随时注意孔壁情况，当孔壁有裂纹及塌落现象时，及时报告井上技术负责人，并采取支护措施，避免事故发生；作业人员作业时间不能太长，防止疲劳事故发生；停止挖孔或成孔后，要盖好孔口，设警示牌，并专人看管。
四、结束语
随着我区高速公路里程的不断增长，桥梁桩基施工的技术与经验也在不断地丰富与积累，成熟的施工技术所带来的经济效益也是明显地。以上针对我区地质挖孔桩施工的一些浅见，愿和广大施工人员共同分享，未尽之处，有待总结完善。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。