探讨人工挖孔桩护壁施工工艺的改进
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摘要：在铁路线箱桥架空顶进施工中，人工挖孔桩施工是极为重要的组成部分。通过挖孔桩护壁施工工艺的改进进行探讨，从而缩短了铁路慢行点内施工的时间，减小了不安全因素，减少施工对铁路运输的影响，能够使企业获得良好的社会效益，同时又取得经济效益，这对当前提倡建设节约型及可持续发展的和谐社会具有十分重要的意义。
关键词：架空 挖孔桩 工艺 效益
中图分类号：U443.15 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）01-0048-2
1．引言
随着社会生产力的进步和经济的迅猛发展，我国公路和铁路的建设也得到了快速的发展，同时公路与既有铁路的交叉工程也日益增多。由于铁路作为国民经济的大动脉，是最为重要大众化的交通工具，在现代货物运输体系中发挥着极为重要的作用，这就对公路与既有铁路交叉工程的施工技术提出了更高的要求：要在保证铁路运输安全和畅通的前提条件下，使公路工程的安全、优质、快速的完成，减少施工对铁路运输的影响时间，从而减少了国民经济的损失。
在铁路线箱桥架空顶进施工中，人工挖孔桩施工是极为重要的组成部分，下面就对人工挖孔桩护壁施工工艺的改进进行一下探讨。
2．改进挖孔桩施工工艺的原因
2.1现浇钢筋混凝土挖孔桩护壁的施工现状
在既有铁路线箱桥架空顶进施工中，挖孔桩施工是极为重要的一个环节。而挖孔桩护壁的施工是保证挖孔桩施工安全的关键所在，也是影响挖孔桩施工进度的最重要因素。目前，人工挖孔桩护壁经常采用砖砌护壁和现浇钢筋混凝土护壁两种护壁形式。砖护壁施工虽然成本较低，速度较快，但其强度低，对地质条件要求较高；现浇钢筋混凝土护壁施工工艺复杂、速度慢、成本高、铁路慢行点内施工时间长，进而给铁路运输造成的损失较大，也加大了企业的施工成本。因此，探讨改进挖孔桩护壁的施工工艺，缩短施工要点时间具有一定的现实意义。
2.2施工中的困难
（1）材料运输困难
在既有线挖孔桩施工中，由于受施工场地限制，原材料往往要发生二次搬运。混凝土也一般很难在挖孔桩附近搅拌，造成混凝土的运输困难，慢行点内施工作业人员穿越铁路次数增多，安全隐患大，往往消耗大量的人工和工期。
（2）支模板浇筑混凝土困难
挖孔桩内施工空间狭小，支模板不便，又因混凝土浇筑时自由倾落高度大都大于2m，需要用滑槽进行浇注，混凝土的浇筑和振捣就比较困难，浪费了大量的时间。而且质量也不易保证，常造成护壁厚薄不均的现象。
（3）拆模时间长
按照规范要求混凝土护壁强度达到2.5MPa时才能拆除模板，进行下一节挖孔桩的继续开挖。但混凝土凝固需要一定的时间，在平均气温25℃时不小于C20的混凝土达到2.5MPa至少需要1天时间。这样就严重影响挖孔桩施工周期，这样就加大了施工的成本。
3.组装式挖孔桩护壁施工的分析
3.1组装式挖孔桩护壁施工工艺
组装式挖孔桩护壁采用施工慢行点外预制，慢行点内组装施工。缩短施工慢行点的时间。预制的护壁由若干节钢筋混凝土圆筒护壁上下连接而成，每节圆筒护壁由三个弧形护壁块依次组装而成。每个护壁块的外侧制成毛面，护壁与土体之间的空隙用土填充密实，并在护壁块中部预留两个Φ 0.1m的圆孔，组装后圆孔内楔入Φ9cm、长0.5m的锚固桩，以增强钢筋混凝土护壁与孔内土层的摩擦力，从而借助护壁与土层的摩擦力来维持护壁的稳定。每个护壁块两端预制成错台，并且各预埋两个螺栓，用连接钢片连接固定相邻护壁块，组成圆筒护壁（详见图1）。上下节护壁安装时应错开接缝。如此方法循环组装每节护壁。
3.2组装式挖孔桩护壁的优点
（1）运输方便。预制的护壁块运输方便，也消除了原材料的二次搬运，运输时间短。慢行点内施工穿越铁路次数少，减少了安全隐患。（2）支模板浇筑混凝土方便，护壁厚薄均匀，质量容易保证。（3）缩短铁路慢行点时间。（4）能采用较低标号混凝土。采用C15混凝土 ，护壁块在施工慢行点外养护达到标准强度，慢行点内挖孔的施工可以连续进行，大大缩短挖孔桩的施工工期。
4．组装式混凝土护壁和现浇混凝土护壁的方案比较
假设某个施工点6个Φ 1.8m深10m的挖孔桩
（1）慢行施工点内每节挖孔桩施工网络图的比较：
从两个图中可以看出，现浇混凝土护壁挖孔桩每完成一节需要29.7小时，而组装式混凝土护壁挖孔桩每完成一节仅需3.5个小时。则按图一施工至少要10天完成，按图二施工最多3天可即完成，可节省7天的慢行点。
（2）经济效益的比较。施工慢行补偿依据《河南省铁路公路工程交叉施工收费和技术标准等有关问题实施意见的通知》按每对天75元记取。以京广线为例，每天为110对，如上述节省7天慢行点，可节省费用：110×2×75×7=115500元，另外还能节省原材料二次搬运费、机械、材料的租赁费、防护费、人员管理费等费用约有12000元。则一个施工点采用组装式挖孔桩护壁共可节省成本大约有127500元。
5．挖孔桩护壁施工应注意的安全事项
（1）制定安全措施：现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施。施工人员要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械，并要经常检查和落实。（2）孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。（3）孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作1h，井下人员和地面人员进行交换。井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时以出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。地面人员应注意孔下以出的联络信号，反应灵敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外。（4）施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电保护器是否完好。从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。（5）人离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志。由于土层中可能有腐殖质物或邻域腐殖质物产生的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵害。施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如有异常气味应及时报告有关部门，排除有害气体后方可作业。
6.结语
下穿既有铁路的施工能够在保证铁路正常运输的条件下完成工程建设；能够获得良好的社会效益，同时又取得经济效益。但是公路下穿既有铁路框架式箱桥的施工又存在架空时间长，行车干扰大，不安全因素多等问题。通过对挖孔桩护壁施工工艺改进的探讨，采用组装式挖孔桩护壁，既克服了砖护壁强度低、对地质条件要求较高的缺点，又消除了现浇钢筋混凝土护壁施工进度慢、铁路架空慢行时间长的不足。这也从一方面减小了下穿既有铁路施工的不利因素，从而使企业获得良好的社会效益，同时又取得经济效益，这对当前提倡建设节约型及可持续发展的和谐社会具有十分重要的意义。
参考文献
［1］陈振木。城市道路工程施工手册[M]，中国建筑工业出版社，2004年6月第一版。
［2］中铁三局集团有限公司，主编。铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）[M]，中国铁道出版社，2010年12月 。
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