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1、山地陡坡桩基综合施工技术一、工程概况山店江大桥共有桩基础90颗，其中直径为1.8m桩基24颗，桩长4056m；直径为2.0m桩基 14颗，桩长4555m；直径为2.5m桩基52颗，桩长4254m。桩基均位于山店江两侧“时形山谷 上，坡度在40至60度之间，坡势陡峭造成施工场地狭小机械设备运输就位困难，且沟底狭小无施 工平台，造浆、储浆及浆渣堆放困难。同时根据地质柱状图看，地质情况基本为覆盖层、强风化层及弱风化层。覆盖层为黄褐色含碎 石粉质粘土，层厚在0.59m；强风化层为强风化变质砂岩，多呈红褐色、灰黄色，裂隙发育，岩 芯破碎，岩质较软，层厚在9.841.8m；弱风化层为弱风化变质砂岩，呈浅灰
2、色、灰绿色，岩质坚 硬，层顶深度在10.343.6m之间。从地质情况看，该桥的挖孔桩有较好的成孔条件，既没有流沙 层，也没有软弱泥质下层，地下水位较低，均出现在较为稳定的弱风化层，且均为岩层裂隙水，流 量微小。针对上述情况，在桥梁桩基础施工中大胆运用人工挖孔挖深56m取得成功，这与不宜大于15m 的常规限值相比，超深40余m，此举是对传统工艺的推进和创新，同时也保证了工期。二、施工工艺(一) 成孔方法及工序(1) 孔壁支护孔壁支护是人工挖孔桩施工的关键性措施，护壁施工直接关系到挖孔进度及人员施工安全。护 壁的主要形式有：木支撑、现浇混凝土护壁、预制钢筋混凝土套壳护壁、喷射混凝土护壁、钢井圈 背
3、板支撑、砖井圈护壁等。鉴于施工效率及稳定性考虑、本桥采取目前最广泛运用的现浇混凝土护 壁。为了确保施工安全，采用与桩身同标号的C30混凝土进行护壁，护壁厚1020 cm，同时在混 凝土内布设(P12架立钢筋，进行井壁支撑。等衬圈混凝土有一定强度后再开始挖下一层。(2) 人工挖孔人工挖孔采用0.5t卷扬机配合专用提升支架取土出渣，吊土用的铁桶约为0.08cm3，约重0.16t。围护桩经过的岩石强风化带、岩石弱风化带采用锤钎破除困难，为了保证施工进度，采用爆破 施工，爆破设计原则:爆破区为为山坡斜面上，且桩位较密集，为确保施工安全，采用控制光面爆 破，以控制爆破飞石及爆破震动。光面爆破要保证孔桩轮
4、廓的平整及岩体完整，必须保证以下两点：一是提高炮眼的利用率；二 是控制开挖轮廓及减小爆破震动对围岩的扰动。可采取以下技术措施来达到目的：a掏槽眼采用圆 锥形布置；b合理的装药长度；c采用延期爆破网路；d炮眼布设采取浅孔密眼；e用小棍固定药包 位置；f每次进尺控制在1m以内。根据上述原则，在密集炮孔、分散装药、规模控制、微差多分段和覆盖防护的基础上，采用浅 眼松动爆破方案。孔桩爆破深度每次不超过1米，以防止爆破震坏上节护壁，避免产生坍孔等现象。(3)地下水处理大部分桩在施工过程中，桩孔水量较小，且多为渗水孔内的岩石裂隙水，基本均可在护壁施工中堵 塞。对个别较大的渗水点则采取疏导的方法，通过埋设P
5、VC管汇入孔内由潜水泵集中抽出桩外，避 免渗透水沿护壁向下，造成已成孔护壁损坏。（4）桩底基岩处理到当岩石有裂隙，但裂隙较浅且向下有封闭趋势或裂隙虽然较深但向下基本为垂直方向时，将 裂隙剔成“V”字型，再清除裂隙中软弱部，并在裂隙上口加构造钢筋网片；当裂隙较深且向下有 继续发展趋势时，继续向下开挖，直至裂隙封闭为止，裂隙用素砼封闭。当桩底岩石倾角较大时，将岩石凿成台阶状进行处理。（二）孔口钢筋绑扎鉴于大桥施工现场场地狭小，无法使用大型起重设备吊装安放钢筋笼，因此我们认真分析，大 胆探索，决定采用搭设万能杆件搭设支架，在孔口逐节绑扎钢筋笼，然后通过手拉葫芦分节段下放， 成功解决了钢筋笼吊装难易变
6、形这一难题，同时采用直螺纹套筒连接技术大大的提高了施工效率， 取得了显著的技术经济效果。1、万能杆件支架搭设万能杆件支架主杆及连接杆全部采用标准件，为保证施工空间及降低支架搭设繁琐度，横杆及 斜拉杆由同尺寸标准角钢另行定做，这样既保证了支架的稳定性，同时又使搭设难度大大降低，较 搭设钢管支架极大的提高了施工效率。支架主要由N1杆、N3杆、N6拼接角钢、N22节点板及横杆和拉杆组成，支架搭设高度9m，净 间距3.2m，以满足单节钢筋笼加工空间即可。2、直螺纹套筒连接钢筋滚压直螺纹连接技术是我国近期开发成功的新一代钢筋机械连接技术，它利用冷镦头机先 将钢筋端部镦粗，然后再利用专用机床对镦粗段进行套
7、丝，利用带内螺纹的连接套筒将两根钢筋连 接起来。这种技术综合了套筒挤压连接和锥螺纹连接的优点，具有接头强度高，质量稳定、施工方 便、连接速度快、应用范围广、综合经济效益好等优点。避免了锥螺纹因套丝而削弱其截面积，从 而确保接头能充分发挥母材的强度一即钢筋等强技术效应；同时该技术克服了锥螺纹接头质量可靠 性差的缺点。镦粗直螺纹工艺是先利用冷镦机将钢筋端部镦粗，再用套丝机在钢筋端部的镦粗段上加工直螺 纹，然后用连接套筒将两根钢筋对接。由于钢筋端部冷镦后，不仅截面加大；而且强度也有提高。 加之，钢筋端部加工直螺纹后，其螺纹底部的最小直径，应不小于钢筋母材的直径。因此，该接头 可与钢筋母材等强。直螺纹
8、钢筋连接的工艺流程为：钢筋下料液压镦粗加工螺纹安装套筒加工螺纹液压 镦粗f钢筋调头f安装塑料防护套f做好标记f现场安装。3、孔口钢筋笼绑扎钢筋笼加工按9米一段分段绑扎，根据加劲箍筋间距首先送入上中下三个加劲箍筋，确保其居 中并在加劲箍筋按主筋分布做好标记，主筋逐根放入，并与加劲箍筋用扎丝绑扎牢固，绑扎时应控 制好主筋高度及保证主筋顺直。钢筋笼下落采用4个10t的手拉葫芦配合完成，专人负责指挥钢筋笼下放，保证四个葫芦均速 下放。孔口绑扎工艺很好的解决了大直径大深度桩基钢筋笼支撑加固难、吊装过程易变形的缺点，解 决了桩孔密集、场地狭小的施工现场大型起吊设备无法靠近的难题，准确高效的完成了山店江大桥
9、 桩基钢筋笼制作及安装任务。（三）混凝土浇注受地形及桩孔地质水文条件限制，我们挖孔桩混凝土浇注采取了多种施工工艺，包括较成熟的 水下混凝土灌注、干灌法，同时也探索研究了水灌法干灌混凝土施工，取得较好的成效。水下混凝土灌注工艺已相对比较成熟，适用性较强，在此不再赘述;干灌法即为人工振捣方式， 控制混凝土下放速度，分层振捣，混凝土能得到较好的控制，但在挖孔桩渗水较大时对桩身混凝土 质量影响较大，且普遍存在灌注时间过长等问题；水灌法干灌则为采用大塌落度混凝土用水灌法进 行浇注，主要依靠控制导管埋深及混凝土往上返的过程中达到自行密实的效果，仅对桩顶5米以内 混凝土采取人工振捣的方式补充，对混凝土质量及
10、导管埋深控制要求较高，但大大的提高了施工效 率，有效缩短了混凝土灌注时间，就目前已完成的测桩结果显示，桩身混凝土质量较好，连续性较 干灌混凝土施工也有很大提升。人工挖孔桩原则上比钻孔桩在桩形及成孔质量有更大的质量保证，但在混凝土灌注过程前，若 对桩底松渣包括孔内积水清理不干净的话，对桩底段混凝土质量影响极大。且在孔内渗水较大的情 况下，混凝土施工过程中必须及时排除混凝土振捣后产生的泌水及孔壁渗水，确保混凝土施工质量。三、工艺实效山店江大桥桩基在采用人工挖孔工艺后，在原有临时道路建设不完善，场地狭小的情况下即可 进行铺开施工，极大的节约了建设周期。同时后续钢筋笼孔口绑扎工艺、直螺纹连接工艺等也极大 的提高了超长钢筋笼的连接质量及施工质量。而混凝土施工工艺的摸索和改进也确保了桩基施工质 量，全桥90颗桩基检测均为一类桩。该技术的推广为后续施工争取了宝贵的时间，同时也可在同 类条件桥梁施工中推广。
