一、工程概況
邕江特大橋線路里程為DK769+447.0，位于南寧市郊區(qū)邕寧縣下洲村附近，跨越邕江流域湴灘底河段。
邕江特大橋采用的橋式為16×32m+（64+96+64）m+2×32m，主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力砼簡支梁，全橋長837.56m。全橋有2個(gè)橋臺，20個(gè)橋墩，其中17#、18#、19#、20#為水中墩。岸上共有18個(gè)墩臺，岸上墩臺均為孔樁基礎(chǔ)，3～9號墩基礎(chǔ)采用人工挖孔樁施工，樁基穿越淤泥、沖質(zhì)粉質(zhì)粘土（砂層）及礫砂巖層。設(shè)計(jì)樁徑為φ1500mm，單樁深度在9.5m～22.5m之間，樁底要求進(jìn)入微風(fēng)化巖層2000mm。
二、人工挖孔樁施工技術(shù)方案的選擇
根據(jù)橋位區(qū)域的地質(zhì)報(bào)告和試樁情況綜合研究分析，3～9號墩人工挖孔樁中，約有一半左右位于淤泥、流砂層厚度≤2000mm的地段，施工難度不大，采用常規(guī)護(hù)壁便可成孔；而另一半位于淤泥、流砂層厚度＞2000mm的地質(zhì)復(fù)雜地段，地下水極為豐富，采用常規(guī)護(hù)壁方法來施工，進(jìn)度相當(dāng)緩慢或根本無法成孔，只能采用鋼護(hù)筒或外加鋼板樁才能成孔。
三、人工挖孔樁施工的護(hù)壁技術(shù)
（一）淤泥、流砂層厚度≤2000mm地段人工挖孔樁的護(hù)壁技術(shù)
根據(jù)試樁的經(jīng)驗(yàn)，對于淤泥、流砂層厚度≤2000mm地段的人工挖孔樁，采用常規(guī)的混凝土護(hù)壁來施工，容易成孔，節(jié)約護(hù)壁成本。
1.混凝土護(hù)壁模板采用厚度δ=4mm的組合式鋼模板拼裝組合而成，拆上節(jié)而支下節(jié)，循環(huán)周轉(zhuǎn)使用，上下設(shè)兩對半圓組合的鋼圈頂緊，不另設(shè)支撐，鋼圈之間用專用扣扣緊。
2.每一施工段高度，一般取0.8m～1.0m左右，護(hù)壁中插入φ14～φ16的豎向鋼筋，間距取500mm；橫向則用φ14～φ16的園鋼來加固，間距取300mm。
3.混凝土用攪拌機(jī)攪拌，采用C20混凝土，坍落度取60mm～80mm，混凝土用吊桶運(yùn)入人工澆筑，用鋼管振搗密實(shí)。
（二）淤泥、流砂層厚度＞2000mm地段人工挖孔樁的護(hù)壁技術(shù)
淤泥、流砂層厚度＞2000mm地段，地下水極為豐富，采用常規(guī)護(hù)壁方法來施工，流砂塌孔嚴(yán)重，施工進(jìn)度相當(dāng)緩慢，或根本無法形孔，只能采用成本較高、施工技術(shù)要求高的鋼護(hù)筒來護(hù)壁。
1.鋼護(hù)筒的制作
根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和理論計(jì)算，需要下鋼護(hù)筒的地段，淤泥、流砂層的厚度一般為4m～6m之間。因此，鋼護(hù)筒一律采用δ=10mm厚的A3鋼板卷制而成，按6m、4m和2m的標(biāo)準(zhǔn)長度定尺加工。第一節(jié)一般采用6m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)下沉，可根據(jù)實(shí)際需要，用4m或2m高度標(biāo)準(zhǔn)節(jié)接駁至實(shí)際需要高程。
2.鋼護(hù)筒與振動(dòng)錘的連接
鋼護(hù)筒與75KW電動(dòng)振動(dòng)打樁錘的連接采用“法蘭+焊接”的剛性連接方式，用50T履帶吊作為起吊設(shè)備。
3.鋼護(hù)筒的測量定位
樁位放樣完畢，經(jīng)復(fù)核無誤后，應(yīng)進(jìn)行人工或機(jī)械的預(yù)挖孔，孔徑略大于護(hù)筒外徑，挖深1m～2m，然后垂直起吊第一節(jié)鋼護(hù)筒到預(yù)挖的孔位中。
4.鋼護(hù)筒的下沉
鋼護(hù)筒下沉前，做好一切準(zhǔn)備工作，以保證鋼護(hù)筒下沉工作的連續(xù)進(jìn)行，保證鋼護(hù)筒能順利下沉到巖層之中去，盡量減少中途的停頓時(shí)間，防止淤泥、流砂層的固結(jié)，加大下沉的阻力，從而增加下沉的難度。下沉過程中，注意檢查鋼護(hù)筒的中心線和垂直度，以免中心線和垂直度偏差超過允許標(biāo)準(zhǔn)而返工。（三）遇淤泥、流砂層的人工挖孔樁護(hù)壁技術(shù)
施工過程中發(fā)現(xiàn)，有6條挖孔樁所處地段的淤泥、流砂層厚度達(dá)6m～8m之厚，淤泥、流砂層下面的強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化巖層較薄，僅有100mm～200mm之間，巖層面傾斜不平；或者缺少阻水性良好的粘性土過渡層，鋼護(hù)筒無法插入致密堅(jiān)硬的微風(fēng)化巖層之中去。這樣，在鋼護(hù)筒與巖層個(gè)別地方之間存在著淤泥、流砂的夾層，形成淤泥、流砂的通道，在外側(cè)水壓力作用下，當(dāng)挖到這層夾層時(shí)，大量的淤泥、流砂涌入孔內(nèi)，根本無法往下挖，還有可能危及孔內(nèi)作業(yè)人員的人身安全。
1.處理方法
根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和充分論證，在鋼護(hù)筒外側(cè)800mm～1000mm的四周打入進(jìn)口拉森Ⅲ型鋼板樁，鋼板樁之間盡量鎖上口，個(gè)別無法鎖口處，再在外側(cè)加打一根鋼板樁，形成封閉的止水、止淤泥、止流砂的保護(hù)圈。由于進(jìn)口鋼板樁的剛度較大，斷面較小，較容易打入中風(fēng)化的巖層之中去，從而阻斷了淤泥、流砂的通道，減少了孔內(nèi)的開挖量，加快了施工進(jìn)度。
2.孔內(nèi)挖土過程中，當(dāng)挖到淤泥、流砂層時(shí)，分段高度一般為0.4m～0.5m，以最快的速度，澆筑一圈混凝土護(hù)壁，防止淤泥、流砂的滲入。
四、孔內(nèi)挖掘
（一）粘土、淤泥、流砂的開挖方法
對于孔內(nèi)的粘土、淤泥、流砂層，可用鐵鏟、鋤頭便可開挖?？變?nèi)挖土采用分段開挖方式，對于粘土層，一般0.8m～1.0m為一個(gè)施工段，做完混凝土護(hù)壁，待混凝土護(hù)壁有一定強(qiáng)度后，才能進(jìn)入下一施工段；對于淤泥、流砂層，一般0.4m～0.5m為一個(gè)施工段?；炷磷o(hù)壁一般施工至中風(fēng)化巖面，微風(fēng)化巖層不需另加混凝土護(hù)壁，可以自身穩(wěn)定。
（二）強(qiáng)風(fēng)化巖層、中風(fēng)化巖層的開挖方法
由于強(qiáng)風(fēng)化巖層、中風(fēng)化巖層的厚度較厚，最厚的地方達(dá)6m，為了加快施工進(jìn)度，采用風(fēng)鎬來開挖，由燃油空壓機(jī)或電動(dòng)空壓機(jī)供應(yīng)壓縮空氣。
（三）堅(jiān)硬致密微風(fēng)化巖層的開挖方法
設(shè)計(jì)要求人工挖孔樁進(jìn)入微風(fēng)化巖層≥2000mm，由于基巖為紅色砂巖，致密、堅(jiān)硬，硬度系數(shù)f約10左右。采用風(fēng)鎬來開挖，進(jìn)度相當(dāng)緩慢，每天只能下挖100mm～200mm，難以滿足合同工期要求。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和充分論證，決定采用爆破方案。
1.爆破方案。挖孔樁爆破采用豎井爆破法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
（1）孔眼的布置。炮眼呈同心圓布置，同心數(shù)目為2圈，靠近開挖中心的為掏槽眼，外圈為周邊眼。1）掏槽眼。采用圓錐形掏槽眼，圓錐形掏槽眼與工作面夾角70°～80°,掏槽眼比其他炮眼深0.2～0.3m，在孔內(nèi)r=50cm的環(huán)向布置4個(gè)。
2）周邊眼。在孔內(nèi)半徑r=100cm的周邊布置9個(gè)，眼距取0.4～0.6m。
（2）爆破參數(shù)的確定。
1）爆眼直徑：采用手持式鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔孔徑取φ=35～40mm。
2）炮眼深度：周邊眼1.0m，掏槽眼1.2m。
3）單位炸藥量，采用類比法，q取值1.8kg/m3。
4）掘進(jìn)每循環(huán)所需炸藥量：
Q=q·S·L·η=1.8×1.77×1.10×0.8=2.8kg
Q—掘進(jìn)每循環(huán)所需炸藥量，kg;
q—炸藥單耗，kg/m3;
S—掘進(jìn)斷面積，m2;
L—平均炮眼深度，m;
η—炮孔利用率，一般為0.8～0.95。
根據(jù)巖層特性和試爆經(jīng)驗(yàn)，炸藥量Q一般取Q=2.8～3.5kg。
（3）每個(gè)炮眼的裝藥量：
Q0=Q/N=2.8/13=0.215kg
N—炮眼數(shù)量，個(gè);
Q0—每個(gè)炮眼的裝藥量，kg;掏槽眼裝藥量比周邊眼要多15～20%。
2.炸藥選用：由于工作面有水，選用乳化炸藥，炸藥藥卷直徑32mm，每卷重100克。
3.裝藥結(jié)構(gòu)與堵塞
掏槽眼和周邊眼均采用連續(xù)反向裝藥結(jié)構(gòu)。炮孔填塞是很重要的工序，填塞可以使炸藥爆炸完全，改善爆破效果。填塞材料用砂、黏土或砂和黏土的混合物，其配比是砂：黏土：水=4：5：1；填塞材料事先拌好，做成泥條備用。
4.起爆網(wǎng)絡(luò)
（1）引爆方式和連線方式
運(yùn)用塑料導(dǎo)爆管起爆法施工爆破,采用孔內(nèi)毫秒起爆網(wǎng)絡(luò)?？淄獠捎没鹄坠芷鸨芰蠈?dǎo)爆管，孔內(nèi)采用不同段別非電毫秒雷管依序起爆。非電毫秒雷管用并聯(lián)方式連接。
（2）起爆順序
起爆順序按先掏槽眼后周邊眼進(jìn)行，掏槽眼采用瞬爆非電毫秒雷管，周邊眼采用3段非電毫秒雷管。
5.安全防護(hù)
在孔頂覆蓋鋼板，再在上面堆砂包，有效防止飛石。
五、結(jié) 語
邕江特大橋3～9號墩的人工挖孔樁自2000年9月20日開工，到2000年12月10日全部順利結(jié)束，共歷時(shí)80天。雖然由于復(fù)雜的地質(zhì)原因，比原計(jì)劃拖延了20天工期，但由于采用了切實(shí)可行的施工技術(shù)，克服了諸多困難，安全、優(yōu)質(zhì)地完成施工任務(wù)，成功的經(jīng)驗(yàn)可供今后類似工程借鑒。
邕江特大橋線路里程為DK769+447.0，位于南寧市郊區(qū)邕寧縣下洲村附近，跨越邕江流域湴灘底河段。
邕江特大橋采用的橋式為16×32m+（64+96+64）m+2×32m，主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力砼簡支梁，全橋長837.56m。全橋有2個(gè)橋臺，20個(gè)橋墩，其中17#、18#、19#、20#為水中墩。岸上共有18個(gè)墩臺，岸上墩臺均為孔樁基礎(chǔ)，3～9號墩基礎(chǔ)采用人工挖孔樁施工，樁基穿越淤泥、沖質(zhì)粉質(zhì)粘土（砂層）及礫砂巖層。設(shè)計(jì)樁徑為φ1500mm，單樁深度在9.5m～22.5m之間，樁底要求進(jìn)入微風(fēng)化巖層2000mm。
二、人工挖孔樁施工技術(shù)方案的選擇
根據(jù)橋位區(qū)域的地質(zhì)報(bào)告和試樁情況綜合研究分析，3～9號墩人工挖孔樁中，約有一半左右位于淤泥、流砂層厚度≤2000mm的地段，施工難度不大，采用常規(guī)護(hù)壁便可成孔；而另一半位于淤泥、流砂層厚度＞2000mm的地質(zhì)復(fù)雜地段，地下水極為豐富，采用常規(guī)護(hù)壁方法來施工，進(jìn)度相當(dāng)緩慢或根本無法成孔，只能采用鋼護(hù)筒或外加鋼板樁才能成孔。
三、人工挖孔樁施工的護(hù)壁技術(shù)
（一）淤泥、流砂層厚度≤2000mm地段人工挖孔樁的護(hù)壁技術(shù)
根據(jù)試樁的經(jīng)驗(yàn)，對于淤泥、流砂層厚度≤2000mm地段的人工挖孔樁，采用常規(guī)的混凝土護(hù)壁來施工，容易成孔，節(jié)約護(hù)壁成本。
1.混凝土護(hù)壁模板采用厚度δ=4mm的組合式鋼模板拼裝組合而成，拆上節(jié)而支下節(jié)，循環(huán)周轉(zhuǎn)使用，上下設(shè)兩對半圓組合的鋼圈頂緊，不另設(shè)支撐，鋼圈之間用專用扣扣緊。
2.每一施工段高度，一般取0.8m～1.0m左右，護(hù)壁中插入φ14～φ16的豎向鋼筋，間距取500mm；橫向則用φ14～φ16的園鋼來加固，間距取300mm。
3.混凝土用攪拌機(jī)攪拌，采用C20混凝土，坍落度取60mm～80mm，混凝土用吊桶運(yùn)入人工澆筑，用鋼管振搗密實(shí)。
（二）淤泥、流砂層厚度＞2000mm地段人工挖孔樁的護(hù)壁技術(shù)
淤泥、流砂層厚度＞2000mm地段，地下水極為豐富，采用常規(guī)護(hù)壁方法來施工，流砂塌孔嚴(yán)重，施工進(jìn)度相當(dāng)緩慢，或根本無法形孔，只能采用成本較高、施工技術(shù)要求高的鋼護(hù)筒來護(hù)壁。
1.鋼護(hù)筒的制作
根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和理論計(jì)算，需要下鋼護(hù)筒的地段，淤泥、流砂層的厚度一般為4m～6m之間。因此，鋼護(hù)筒一律采用δ=10mm厚的A3鋼板卷制而成，按6m、4m和2m的標(biāo)準(zhǔn)長度定尺加工。第一節(jié)一般采用6m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)下沉，可根據(jù)實(shí)際需要，用4m或2m高度標(biāo)準(zhǔn)節(jié)接駁至實(shí)際需要高程。
2.鋼護(hù)筒與振動(dòng)錘的連接
鋼護(hù)筒與75KW電動(dòng)振動(dòng)打樁錘的連接采用“法蘭+焊接”的剛性連接方式，用50T履帶吊作為起吊設(shè)備。
3.鋼護(hù)筒的測量定位
樁位放樣完畢，經(jīng)復(fù)核無誤后，應(yīng)進(jìn)行人工或機(jī)械的預(yù)挖孔，孔徑略大于護(hù)筒外徑，挖深1m～2m，然后垂直起吊第一節(jié)鋼護(hù)筒到預(yù)挖的孔位中。
4.鋼護(hù)筒的下沉
鋼護(hù)筒下沉前，做好一切準(zhǔn)備工作，以保證鋼護(hù)筒下沉工作的連續(xù)進(jìn)行，保證鋼護(hù)筒能順利下沉到巖層之中去，盡量減少中途的停頓時(shí)間，防止淤泥、流砂層的固結(jié)，加大下沉的阻力，從而增加下沉的難度。下沉過程中，注意檢查鋼護(hù)筒的中心線和垂直度，以免中心線和垂直度偏差超過允許標(biāo)準(zhǔn)而返工。（三）遇淤泥、流砂層的人工挖孔樁護(hù)壁技術(shù)
施工過程中發(fā)現(xiàn)，有6條挖孔樁所處地段的淤泥、流砂層厚度達(dá)6m～8m之厚，淤泥、流砂層下面的強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化巖層較薄，僅有100mm～200mm之間，巖層面傾斜不平；或者缺少阻水性良好的粘性土過渡層，鋼護(hù)筒無法插入致密堅(jiān)硬的微風(fēng)化巖層之中去。這樣，在鋼護(hù)筒與巖層個(gè)別地方之間存在著淤泥、流砂的夾層，形成淤泥、流砂的通道，在外側(cè)水壓力作用下，當(dāng)挖到這層夾層時(shí)，大量的淤泥、流砂涌入孔內(nèi)，根本無法往下挖，還有可能危及孔內(nèi)作業(yè)人員的人身安全。
1.處理方法
根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和充分論證，在鋼護(hù)筒外側(cè)800mm～1000mm的四周打入進(jìn)口拉森Ⅲ型鋼板樁，鋼板樁之間盡量鎖上口，個(gè)別無法鎖口處，再在外側(cè)加打一根鋼板樁，形成封閉的止水、止淤泥、止流砂的保護(hù)圈。由于進(jìn)口鋼板樁的剛度較大，斷面較小，較容易打入中風(fēng)化的巖層之中去，從而阻斷了淤泥、流砂的通道，減少了孔內(nèi)的開挖量，加快了施工進(jìn)度。
2.孔內(nèi)挖土過程中，當(dāng)挖到淤泥、流砂層時(shí)，分段高度一般為0.4m～0.5m，以最快的速度，澆筑一圈混凝土護(hù)壁，防止淤泥、流砂的滲入。
四、孔內(nèi)挖掘
（一）粘土、淤泥、流砂的開挖方法
對于孔內(nèi)的粘土、淤泥、流砂層，可用鐵鏟、鋤頭便可開挖?？變?nèi)挖土采用分段開挖方式，對于粘土層，一般0.8m～1.0m為一個(gè)施工段，做完混凝土護(hù)壁，待混凝土護(hù)壁有一定強(qiáng)度后，才能進(jìn)入下一施工段；對于淤泥、流砂層，一般0.4m～0.5m為一個(gè)施工段?；炷磷o(hù)壁一般施工至中風(fēng)化巖面，微風(fēng)化巖層不需另加混凝土護(hù)壁，可以自身穩(wěn)定。
（二）強(qiáng)風(fēng)化巖層、中風(fēng)化巖層的開挖方法
由于強(qiáng)風(fēng)化巖層、中風(fēng)化巖層的厚度較厚，最厚的地方達(dá)6m，為了加快施工進(jìn)度，采用風(fēng)鎬來開挖，由燃油空壓機(jī)或電動(dòng)空壓機(jī)供應(yīng)壓縮空氣。
（三）堅(jiān)硬致密微風(fēng)化巖層的開挖方法
設(shè)計(jì)要求人工挖孔樁進(jìn)入微風(fēng)化巖層≥2000mm，由于基巖為紅色砂巖，致密、堅(jiān)硬，硬度系數(shù)f約10左右。采用風(fēng)鎬來開挖，進(jìn)度相當(dāng)緩慢，每天只能下挖100mm～200mm，難以滿足合同工期要求。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和充分論證，決定采用爆破方案。
1.爆破方案。挖孔樁爆破采用豎井爆破法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
（1）孔眼的布置。炮眼呈同心圓布置，同心數(shù)目為2圈，靠近開挖中心的為掏槽眼，外圈為周邊眼。1）掏槽眼。采用圓錐形掏槽眼，圓錐形掏槽眼與工作面夾角70°～80°,掏槽眼比其他炮眼深0.2～0.3m，在孔內(nèi)r=50cm的環(huán)向布置4個(gè)。
2）周邊眼。在孔內(nèi)半徑r=100cm的周邊布置9個(gè)，眼距取0.4～0.6m。
（2）爆破參數(shù)的確定。
1）爆眼直徑：采用手持式鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔孔徑取φ=35～40mm。
2）炮眼深度：周邊眼1.0m，掏槽眼1.2m。
3）單位炸藥量，采用類比法，q取值1.8kg/m3。
4）掘進(jìn)每循環(huán)所需炸藥量：
Q=q·S·L·η=1.8×1.77×1.10×0.8=2.8kg
Q—掘進(jìn)每循環(huán)所需炸藥量，kg;
q—炸藥單耗，kg/m3;
S—掘進(jìn)斷面積，m2;
L—平均炮眼深度，m;
η—炮孔利用率，一般為0.8～0.95。
根據(jù)巖層特性和試爆經(jīng)驗(yàn)，炸藥量Q一般取Q=2.8～3.5kg。
（3）每個(gè)炮眼的裝藥量：
Q0=Q/N=2.8/13=0.215kg
N—炮眼數(shù)量，個(gè);
Q0—每個(gè)炮眼的裝藥量，kg;掏槽眼裝藥量比周邊眼要多15～20%。
2.炸藥選用：由于工作面有水，選用乳化炸藥，炸藥藥卷直徑32mm，每卷重100克。
3.裝藥結(jié)構(gòu)與堵塞
掏槽眼和周邊眼均采用連續(xù)反向裝藥結(jié)構(gòu)。炮孔填塞是很重要的工序，填塞可以使炸藥爆炸完全，改善爆破效果。填塞材料用砂、黏土或砂和黏土的混合物，其配比是砂：黏土：水=4：5：1；填塞材料事先拌好，做成泥條備用。
4.起爆網(wǎng)絡(luò)
（1）引爆方式和連線方式
運(yùn)用塑料導(dǎo)爆管起爆法施工爆破,采用孔內(nèi)毫秒起爆網(wǎng)絡(luò)?？淄獠捎没鹄坠芷鸨芰蠈?dǎo)爆管，孔內(nèi)采用不同段別非電毫秒雷管依序起爆。非電毫秒雷管用并聯(lián)方式連接。
（2）起爆順序
起爆順序按先掏槽眼后周邊眼進(jìn)行，掏槽眼采用瞬爆非電毫秒雷管，周邊眼采用3段非電毫秒雷管。
5.安全防護(hù)
在孔頂覆蓋鋼板，再在上面堆砂包，有效防止飛石。
五、結(jié) 語
邕江特大橋3～9號墩的人工挖孔樁自2000年9月20日開工，到2000年12月10日全部順利結(jié)束，共歷時(shí)80天。雖然由于復(fù)雜的地質(zhì)原因，比原計(jì)劃拖延了20天工期，但由于采用了切實(shí)可行的施工技術(shù)，克服了諸多困難，安全、優(yōu)質(zhì)地完成施工任務(wù)，成功的經(jīng)驗(yàn)可供今后類似工程借鑒。