人工挖孔桩护壁纵筋计算公式及施工要点

人工挖孔桩作为一种常见的基础施工方法，在土层和软岩层中广泛应用。护壁作为保证挖孔桩施工安全的重要结构，其纵筋计算尤为重要。本文将详细介绍护壁纵筋的计算公式，并梳理人工挖孔桩施工的关键流程。

一、护壁纵筋计算公式

人工挖孔桩护壁的纵筋计算主要考虑土压力作用下的环向受力，计算公式如下：

1. 土压力计算

• 主动土压力：Pa = γ × H × Ka - 2c√K_a

- 被动土压力：Pp = γ × H × Kp + 2c√Kp
其中：
γ - 土体重度(kN/m³)
H - 计算点深度(m)
Ka - 主动土压力系数，Ka = tan²(45°-φ/2)
Kp - 被动土压力系数，K_p = tan²(45°+φ/2)
c - 土体粘聚力(kPa)
φ - 土体内摩擦角(°)

2. 环向力计算
- 环向力：N = P × D/2
其中：
P - 设计土压力(kN/m²)
D - 护壁内径(m)

3. 纵筋面积计算
- 纵筋总面积：As = N / (fy × γs)
其中：
fy - 钢筋抗拉强度设计值(MPa)
γ_s - 钢筋材料分项系数，一般取1.1

1. 纵筋间距确定

• 单根纵筋面积：A_s1 = π × d²/4

- 纵筋间距：s = (As1 / As) × 护壁周长
其中：
d - 纵筋直径(mm)

二、人工挖孔桩施工流程

1. 施工准备

• 场地平整与测量放样

• 施工机具准备（空压机、风镐、卷扬机等）

• 安全防护设施设置

1. 桩孔开挖

• 分段开挖，每段深度0.8-1.0m

• 及时出土，保持孔内清洁

• 检查孔壁稳定性

1. 护壁施工

• 绑扎护壁钢筋（纵筋和环筋）

• 支设护壁模板

• 浇筑护壁混凝土

• 养护至规定强度

1. 循环作业

• 重复开挖和护壁施工

• 直至设计孔深

1. 终孔验收

• 检查孔径、垂直度

• 清理孔底沉渣

1. 钢筋笼安装

• 分段制作，孔口焊接

• 准确定位安装

1. 混凝土浇筑

• 采用导管法连续浇筑

• 控制浇筑速度和振捣质量

三、施工注意事项

1. 安全措施

• 设置孔口防护栏

• 配备通风设备

• 定期检测有毒有害气体

• 建立应急救援预案

1. 质量控制

• 严格控制护壁混凝土质量

• 确保纵筋保护层厚度

• 监控桩孔垂直度

• 做好施工记录

1. 特殊情况处理

• 遇流砂层时加快护壁施工

• 遇地下水时采取降水措施

• 遇岩石层时采用爆破或机械破碎

人工挖孔桩护壁纵筋计算需要结合具体工程地质条件，综合考虑土压力、护壁厚度等因素，确保计算结果安全可靠。施工过程中应严格遵守规范要求，确保工程质量和施工安全。