土建工程人工挖孔桩施工研究孙永

土建工程人工挖孔桩施工研究孙永

孙永

孙永

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司上海市200000

摘要：自上世纪八十年代初我国开始使用人工挖桩孔技术，由于人工挖孔灌注桩具有造价低、工期易控制、无需机械施工、单桩承载力高以及对周围建筑影响小等的优势，在国内不断得到推广。在基岩浅露地区或者地质土较软的施工场地，人工挖孔灌注桩已成为桩基础施工中首先考虑的基础形式。本文着重介绍这种施工中的常见问题以及优化的措施。

关键词：建筑工程；人工挖孔桩；施工技术

1挖掘工艺施工要求

（1）挖孔过程需要每进行一段作业，就要检查复核桩孔的尺寸、平面位置及竖轴线倾斜情况。如发现错误即需要立刻纠正，孔径孔深必须严格遵照设计要求。

（2）挖孔过程中如果有水渗入其中，应当及时支护孔壁，防止水的浸泡造成孔壁坍塌。渗水必须排除。

（3）桩孔挖掘和支撑护壁两个程序必须不间断作业，不可中途停止，否则将引起坍孔的后果。

（4）挖孔过程一旦遇到涌水量上涨，可以采取水泥砂浆压灌、卵石环绕，或者进行灌压环氧树脂沙浆措施。

（5）挖孔进行设计深度后，应当进行孔底处理工作。务必做到孔底表面没有松渣、泥、沉淀土等，据孔底最后50cm时，不可以采用爆破开挖。

（6）上下护壁之间的搭建长度不可以﹤5cm。

2人工挖孔桩施工问题概述

2.1地下水问题

地下水是深基坑施工中最常见的问题，特别在地下水十分丰富的地区，土层的开挖，打破了土层中水的平衡状态，会使周围的水渗入桩孔内，从而加剧了土层的软化，时间长了会引起塌方、塌孔的危害。给施工造成很大的障碍及其安全隐患。

2.2淤泥层、流砂层

人工挖孔桩在开挖中，遇到软土层，尤其是淤泥质地层时，由于开挖破坏了土体的平衡状态，极易造成地面严重沉陷，桩孔倾斜，特别是在有地下涌水的情况下，护壁外围泥砂大量塌落，混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落。人工挖孔桩在开挖时，如果遇到细砂、粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时发生井漏，造成质量和安全事故。

2.3桩孔倾斜

桩孔开挖过程中没有及时检查，垂直偏差控制不好；成孔后浇筑混凝土不及时，导致孔壁变形。

2.4孔壁泥砂塌落

挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂，很容易发生护壁外围泥砂塌落。

2.5孔壁渗水

因为桩身混凝土浇筑需要时间较长，如果孔壁渗水过多，将会降低桩身混凝土强度。

3土建工程人工挖孔桩施工优化控制

3.1施工前准备以及一般工艺流程

要平整场地，清除坡面危石浮土。坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。要施测墩台十字线，定出桩孔准确位置，设置护桩并记录检查校核。孔口四周挖排水沟，做好排水系统；及时排除地表水，搭好孔口雨篷。要安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，使其可增加孔壁压力，不影响施工。根据水文地质条件以及安全施工、提高挖掘速度的原则，选择合适的孔壁支撑类型。井口周围应用木料、型钢或混凝土制成框架或周围予以围护，其高度应高出地面20cm～30cm，防止土、石、杂物流入孔内伤人。其孔口地层松软，为防止孔口坍塌，应在孔口用混凝土护壁，高约2m。其一般工艺流程为：①桩顶覆盖层开挖→②测量放线→③桩身土石方开挖→④锁口、护壁混凝土施工→重复③和④步骤→⑤基岩开挖、护壁→⑥直至满足设计开挖深度。

3.2地下水控制技术

地下水（含地表水，尤以潜水层承压水为突出）对人工挖孔桩施工安全、质量的危害。主要表现为坍孔、井涌、淹井等安全问题；护壁裂缝、混凝土胶结不良、离析等质量问题。原因为含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工。地下水量不大时可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。水量较大时当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。对不太深的挖孔桩可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。施工排水过程中，一旦发现大量抽出地下水而影响邻近原有建（构）筑物，造成基础、地台下沉时，务必立即在抽水井附近设立灌水点或利用已开挖但未完成的桩位灌水，以保持水压平衡、土的稳定。

3.3桩身浇筑施工

灌注桩混凝土浇筑施工程序为：施工准备→桩孔验收→钢筋安装→验收→下入溜筒（或者导管）→混凝土浇筑→浇筑结束。一切检查合格后，开始浇灌混凝土。混凝土一般采用现场搅拌，石子粒径不应超过50mm，水泥为32.5级普通水泥，混凝土标号为C30，坍落度为8cm～10cm。混凝土下料时采用导管将混凝土垂直灌入桩孔内，以避免混凝土斜向冲击孔壁造成坍方。混凝土要连续分层浇筑，每层浇筑高度不小于1.5m，分层振捣，混凝土浇完底部后，随即振捣密实，再分层浇筑桩身，直至桩顶。为了避免收缩裂缝，混凝土在初凝前应抹压平整，表面出现浮浆层应凿除，以此来保证上部承台与底板连接良好。混凝土浇筑过程中，每个班组都要留好试块，混凝土浇筑后进行养护。

3.4流砂控制技术

当流砂情况较轻时，有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。流砂情况较严重时常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象

结束语：

人工挖桩孔技术作为当前工民建施工中的常用施工技术，具有操作简单、施工成本低、承载能力强，应用范围广泛等优点，在保证工程质量的同时，能够有效提高工程建设效益。在实际施工过程中，要做好施工前的准备工作，对地下水和流沙进行相应的处理，保证混凝土施工质量，并做好各项保护措施，才能充分发挥人工挖孔桩技术的应用优势，完成高质量的工民建工程项目建设。

参考文献：

[1]郭国红.在土建中对人工挖孔桩施工技术的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（22）：56.

[2]王春旭.对建筑工程中人工挖孔桩施工技术的探讨[J].低碳世界，2016（8）：139-140.

[3]张佳，郭宾.对建筑工程中人工挖孔桩施工技术的探讨[J].低碳世界，2015（1）：182-183.

[4]丁磊，何山，张广超.等.对建筑工程中人工挖孔桩施工技术的探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（27）：365.