1、超深人工挖孔桩施工工艺工挖孔桩具有施工工艺简单、施工过程直观、工程质量较钻孔桩易于控制等特点，因而大直径桩（墩）施工中为首选施工工艺，但在目前工程实践中，主要在地下水位以上，孔深不大的情况下，才采用人工挖孔桩。我们认为这主要是受技术措施、施工工艺及人们观念的影响。在现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94棗94中，关于人工挖孔桩的一般规定为：人工挖孔桩在地下水位较高，特别是有承压水的砂土层、滞水层厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时，必须有可靠的技术措施和安全措施。突破了原来认为地下水位高就不宜做挖孔桩的旧观念。但JGJ94规范上也规定了挖孔桩孔深不宜大于40 m。通过多年工程实践，2、我们认为只要采取适宜可靠的技术及安全措施，挖孔桩的应用范围就会大为拓展，同时深度规定也可适当放宽，不必拘泥于规范中不宜大于40 m的规定。在山东博莱高速公路某特大桥2号桥墩桩基工程中，在距河流不足20 m远的工程场地上，我们进行了50 m超深挖人工挖孔桩施工，为国内罕见，现将施工过程及技术措施整理成文，与大家共同探讨，以期共同提高人工挖孔桩施工技术水平。 1 工程概况1.1该工程场区位于鲁中山区北部，桥两端为山坡，2号桥墩位于山谷间，场地南侧有一季节性小河，施工期在8月-10月间，水量较大。场区内地下水埋藏较深，地质钻探未见地下水，雨季水量更大。2号桥墩下共设计1800 mm大直径嵌岩桩20支3、，设计有效桩长不小于40 m，并要求桩端嵌于同一风化岩3.6 m，桩顶标高位于地面一下-5.0 m。实际成孔深度46 m-51 m不等，共有两支桩深度超过50 m。 1.2 场地地质条件, 场地内地层大致分为以下几层：填筑层：层底深度1.5 m，下部为碎石，松散。碎石土：碎石分为花岗岩、粘土、粗砂碎石混杂，碎石粒径为5-10 cm，含量约30%，层底深17-18 m，部分层底深9.2 m，层厚7.7 m-18 m。白云岩：褐色、坚硬、弱风化-未风化，层底深度15.80 m-19.30 m，层厚2.5-7 m。 充填物：属溶洞填充或沟谷堆积碎石土，碎石为花岗岩，含量50%，块径5-10 m。石灰4、岩：灰色，条带状构造，间有紫色竹叶状灰岩，坚硬、质脆。部分层段为空洞或溶洞填充物。. 1.3 地质构造：场区以西约1km处，有一条正南北走向的乐曈 -姚家峪大断裂，东盘下降，盖层在断裂带附近，倾角较大，近直立，地层呈单斜构造产出，岩层总体走向SN，倾向E，地层产状较陡，倾角45-65。场区内岩溶裂隙较发育，桥位区内共有12条裂隙，2条小断裂，并多处溶洞，溶洞最大发育深度41.6 m。2.1 护壁设计：因工程地质条件十分复杂，且有上层滞水及邻近河流水影响，决定采用分段现浇钢筋混凝土护壁。护壁按其受力状态进行设计，由受力大处即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水侧压力确定其护壁厚度，施工过程中地面5、不均匀堆载影响可不考虑。根据计算及本工程实际情况，最后采用分节现浇混凝土护壁，每节护壁高度1 m，混凝土强度C25，每节护壁上口壁厚150 mm，下口壁厚100 mm，配筋采用8300方格网状布置，孔深20 m以下为8200方格网布置，上下护壁须搭接50 mm，钢筋预留150 mm并弯钩与下节护壁联结。开孔第一节护壁须施工混凝土托盘。桩孔经放线定位，并验收无误后，在孔口砌300 mm高、内径2100 mm砖模，实际开孔直径2100 mm，挖深700 mm采用组装式圆台形钢模板，浇筑第一节护壁及托盘，以后每挖深1 m浇筑一节护壁（如图2）。每节护壁混凝土需养护24 h后拆模，每浇注一节护壁混凝土6、前须校验钢模板位置，检查垂直度、圆度，并固定好钢模板后方可浇注混凝土。浇注混凝土时需用细钢筋捣固，并用手锤自下而上振动每块模板，以确保混凝土密实，特别是两节护壁搭接部分更需仔细振捣。采用风镐、扁铲 等工具人工挖掘松散土层及碎石层，孔口搭设三脚架，电动卷扬机进行垂直运输提升土渣。用于人员上下时需加设安全带。土渣清运出场，孔口严禁放碎石。钻凿岩层用风钻打炮眼，炮眼沿端面呈梅花状布置，采用防水炸药，由专业爆破人员根据计算需要装填药量。采取浅眼松动爆破，一次爆破深度0.5 m左右。起爆采用微差爆破法，以提高单次爆破量，并确保孔壁不受损伤。爆破每日定时分早中晚三次统一进行，以利于疏散孔内及地面人员，以保7、证安全。爆破时孔口覆以炮被，以防碎石飞出。爆破后先用鼓风机向孔内通风，吹净岩粉及烟雾后方可下人清渣。由于地质条件十分复杂，场地内溶洞十分发育，往往是一层石灰岩顶板，下面或是岩溶空洞或有充填物，因此每一作业断面需用风钻打深度1 m以上的探孔以探察以下岩石是否存在岩溶及临空面，如有，需调整爆破方案予以清除，以保证作业人员安全。采用以上方法连续掘进，每进尺1 m，做钢筋混凝土护壁一道，直至设计孔底标高，进行孔底清渣，排除松散岩渣，淤泥等杂物，并对孔底岩层用风钻打探孔，探查桩底岩层完整性。 3 施工期间意外情况及处理措施! 1.人工挖孔掘进时，特别是地面以下10 m深度范围内填筑土及碎石土特别松散，极8、易坍塌，往往挖深不足1 m时孔壁坍塌已十分严重，针对这种情况，我们及时调整，采用每掘进0.5 m即做护壁一道，避免孔壁严重坍塌，度过这一松散石层再恢复正常做法。 2.掘进至岩溶充填物时，遇滞水层，又逢几天大雨，旁边河水猛涨，孔壁渗水严重，采取以下措施：孔底用泵抽水，深度较大时，在半空中吊一水桶，用两台水泵接力的办法以排除孔内积水，同时在护壁混凝土搅拌过程中填加适量水玻璃，以达到护壁止水的效果。 3.掘进过程中经常遇到大溶洞，无法浇筑护壁混凝土时，采取的措施是在溶洞内砌筑一道24砖墙作外模，并将所挖出土渣填筑在墙后以巩固外模，防止浇注混凝土时坍塌，再支护壁内模板，浇注混凝土完成护壁。采用上述方法9、，我们顺利完成了这20支超深桩孔施工，并顺利通过验收浇注混凝土成桩，经山东省交通工程监测中心监测工程质量优秀。与钻孔桩相比，本工程采用人工挖孔桩具有以下优点： 1.工期短。因受工作面限制，如采用钻孔桩只能上三台冲击反循环钻机，工期需六个月，人工挖孔桩工期三个月。 2.质量好。因本工程地址条件极为复杂，钻机成孔过程中极易发生卡钻，埋钻等孔内事故。人工挖孔桩工艺流程直观，质量易于控制，对孔内岩溶发育可采用有效措施处理，不留工程隐患。3.造价低。经比较钻机成孔比人工挖孔工程造价高30%。综观本工程，并结合近年来其他人工挖孔桩工程，我们在挖孔桩工程中总结出以下几条经验： 1.首先要研究工程地质条件，选10、用合适的护壁措施。在地下水位以上，孔壁稳定性好也可不护壁。护壁措施可根据地质情况采用砖护壁或钢筋混凝土护壁。 2.挖孔桩必须有安全可靠的技术措施和安全措施，对施工用机械、孔口通风、孔内照明等设备机具，需严格遵守建筑桩基技术规范JG94-94和施工现场临时安全用电技术规范JGJ46的规定。 3.对于桩孔内发现的岩溶、空洞等意外情况需及时与设计部门联系，以采取有效措施。对孔底个别的薄弱层岩溶等可采取高压注浆等手段进行处理。根据桩承载力要求可进行孔底扩孔、桩身挤扩支盘等手段有效提高桩基承载力。目前因受国内机械设备行业发展限制，国内桩工机械设备往往无法满足工程需要。在这种形势下，完善人工挖孔桩现有技术措施和安全措施，扩大人工挖孔桩这种工艺较简单、质量可靠的施工工艺的使用范围，我们认为在目前工程实践中具有很大的实际意义。