人工挖孔樁施工水患處理技術(shù)

鄭永源

摘 要：人工挖孔樁施工中水患處理施工技術(shù)是確保樁基質(zhì)量的關(guān)鍵。本文通過施工實踐對人工挖孔樁施工中的不同水患情況進行分析，并提出了水患防治與處理的措施，頗受裨益。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；施工水患；處理技術(shù)

1 前言

水患：地下水(含地表水，尤以潛水層承壓水為突出)對人工挖孔樁施工安全、質(zhì)量的危害。主要表現(xiàn)為坍孔、井涌、淹井等安全問題；護壁裂縫、混凝土膠結(jié)不良、離析等質(zhì)量問題。長期以來，樁基中的“水患”問題從很大程度上影響著人工挖孔灌注樁的安全生產(chǎn)和施工質(zhì)量，“水患”給人工挖孔灌注樁造成的安全質(zhì)量事故和經(jīng)濟損失是屢見不鮮。

如何解決人工挖孔灌注樁的成孔、護壁、混凝土澆灌等施工過程中的截水、排水，堵水和水下灌注施工等技術(shù)問題，是確保樁基施工安全和質(zhì)量的關(guān)鍵。本人在長期從事建筑技術(shù)和施工管理工作實踐中，不斷思索、研究、創(chuàng)新并總結(jié)出“人工挖孔樁施工的水患處理技術(shù)”，并在工作實踐中解決了人工挖孔樁施工過程中“水患”等一些特殊問題，取得了良好的效果。

2 工程概況

某教育學(xué)院綜合樓工程：該工程13953m，地下一層，地上十層，基礎(chǔ)設(shè)計為人工挖孔灌注樁，混凝土設(shè)計強度等級：護壁為C15，樁芯為C30，基礎(chǔ)持力層距地表面18m左右，地質(zhì)資料表明：地下水豐富，水位在3.5-6.5m。樁基工程的施工期為2006年4月1日至5月31日，正值雨水季節(jié)，為此設(shè)計建議施工方法：樁芯混凝土施工采用水下混凝土澆灌方法。

3 防治水患技術(shù)措施

3．1 施工方案

工程開工前，筆者根據(jù)地質(zhì)勘探資料、設(shè)計文件和施工現(xiàn)場的實際情況，認真進行分析論證，并借鑒有關(guān)類似工程質(zhì)量事故的教訓(xùn)，制定了如下施工方案：

做好“水患”的事前控制。在施工前組織有關(guān)工程技術(shù)人員深入現(xiàn)場，對工程的地理位置、自然環(huán)境并結(jié)合施工季節(jié)等因素進行詳細的調(diào)查了解，對施工期地表水采取截流控制措施，從而達到減小樁孔涌水量的目的。

重點做好事中控制。首先，根據(jù)設(shè)計規(guī)范和施工技術(shù)要求，積極配合工程設(shè)計方面做好圖紙會審和設(shè)計方案的修改工作，根據(jù)現(xiàn)場實際情況將原護壁混凝土標號C15提升為與樁身同強度等級的C30，增加首節(jié)護壁和流沙層護壁厚度，有效地增強樁護壁的剛度，從而控制護壁裂縫的產(chǎn)生，減少護壁的滲水量：對樁護壁滲水較嚴重的樁孔，采取了強制堵漏措施，把“水患”有效地控制在樁芯混凝土澆灌前。

3．2 排水方法

3.2.1 砌筑截水溝

樁孔放線定位后，首先在離建筑物軸線外側(cè)3m處開挖和砌筑500mm×700mm的環(huán)行截水溝(排水縱坡5‰)，然后在樁基施工區(qū)域內(nèi)砌筑250am×350mm的井字排水溝(排水縱坡3‰)，并與截水溝貫通。各樁孔中的水通過排水溝匯入截水溝，有效地截斷和減少了地表水對樁孔的水患。

3.2.2 利用井點法降低地下水位

選擇建筑物四周滲水量大的樁孔和迎水面的樁孔先開挖，起到降水井點的作用。降水井用水泵抽水時，將樁孔和附近的地下水降至井底下，使其它開挖樁孔底部免除在水下狀態(tài)下施工的弊端。

3.2.3 排干樁孔底積水

人工挖孔過程中采取50mm高揚程潛水泵，設(shè)置逆流閥(防止抽水機停止工作時，使管內(nèi)積水返回到樁孔底部)和安全電壓，滿足孔底排水的要求。

3.2.4 與排水工作相關(guān)的注意事情

施工排水過程中，一旦發(fā)現(xiàn)大量抽出地下水而影響鄰近原有建(構(gòu))筑物，造成基礎(chǔ)、地臺下沉時，務(wù)必立即在抽水井附近設(shè)立灌水點或利用已開挖但未完成的樁位灌水，以保持水壓平衡、土的穩(wěn)定。

在樁孔內(nèi)抽水后，先將抽水的專用電源切斷后，作業(yè)人員才下樁孔作業(yè)，禁止帶電源作業(yè)，規(guī)定孔口配合孔內(nèi)的作業(yè)人員密切注視孔內(nèi)情況，不得擅離崗位。

施工場內(nèi)的一切電源、電線路的安裝和拆除，由持證電工專管，電器做到嚴格接地、接零和使用漏電保護器。各樁孔用電分閘、杜絕一閘多孔和一閘多用。

3．3 孔壁支護

3.3.1 修改護壁設(shè)計

根據(jù)工程地質(zhì)資料和現(xiàn)場實際情況，按設(shè)計和施工規(guī)范要求，一方面經(jīng)過原設(shè)計人員同意將原護壁混凝土強度C15等級改為與樁芯混凝土同標號的C30，增加護壁接頭處構(gòu)造鋼筋，在流砂層區(qū)域增設(shè)水壓抗剪鋼筋并將原護壁厚度增加50mm厚，有效提高了護壁混凝土的密實度，增強了護壁的剛度。另一方面：第一節(jié)孔圉護壁比下面的孔壁厚100mm，并高出現(xiàn)場地面200-300mm，有效地阻擋了地表水的滲入。

3.3.2 護壁技術(shù)措施

無流砂且滲水量較小地段：采取每開挖1m，用活動鋼模組裝后，澆混凝土護壁成孔。

對待樁孔局部地段(小孔流砂或流砂層100-300mm厚)：采取編織袋裝粘土堆堵形成樁孔外壁(控制好內(nèi)壁設(shè)計尺寸)然后入模灌注混凝土成孔。澆筑混凝土護壁時，嚴格控制水位變化，確保模板不被樁孔積水淹沒。流沙層區(qū)域的護壁混凝土內(nèi)添增速凝劑，使混凝土盡快達到設(shè)計強度。對較易塌方施工段則采取即挖、即校對、即驗收、即灌注護壁混凝土。經(jīng)綜合控制，從而確保護壁混凝土密實不滲漏，滿足混凝土強度，達到安全可靠。

對待深流砂層(層厚大于300mm以上)并滲水量特別大的地段：采取下鋼護筒，每節(jié)開挖深度控制在300-500mm深，鋼護筒與護壁用的鋼模相似，采用厚2mm并沿圓弧向設(shè)置加勁肋三條(保證模板不變形)直徑略小于護壁的內(nèi)徑，高為500～700ram，利用混凝土支護作支點，用小型油壓千斤頂將鋼護筒逐漸壓入砂中，阻擋流砂，鋼護筒一個接一個下沉，壓人一段，開挖一段，直至穿過流砂層0.5m-1.0m后再轉(zhuǎn)入正常挖土和混凝土支護。

3.3.3 與護壁工作相關(guān)的注意事情

使施工人員熟悉所挖孔的地質(zhì)情況，并隨時進行檢查，密切注意土層土質(zhì)的變化，當遇到流沙，大量地下水等影響挖土或護壁安全時，立即采取有效防護措施后，再繼續(xù)深挖護壁。

3.3.4 護壁混凝土的質(zhì)量保證措施

嚴格按設(shè)計配合比計量，控制水灰比、坍落度，砂石的含泥量控制在2％以內(nèi)，混凝土隨拌隨用，澆灌后振搗均勻且密實，每開挖一段，在人模澆注前校核樁中軸線，確定無誤后，入模澆混凝土，對護壁的厚度和護壁內(nèi)鋼筋的位置準確性嚴格控制。為了解決護壁節(jié)頭易滲水的問題，在施工中采取下一節(jié)護壁混凝土的上口高出上一節(jié)護壁混凝土下口100mm的控制措施，很大程度上提高了護壁的擋水功能，確?？淄馑粷B入到樁孔內(nèi)。

3．4 堵水措施

按混凝土護壁滲水的不同程度，分別采取不同的堵水措施；

當護壁表面只呈現(xiàn)濕潤狀態(tài)(手摸有濕潤感)但無流水狀況時，不作處理；

當護壁局部滲水(有流水且流量較大)時，將滲水部位(流水集中處)鑿成中50～80mm的小孔，用木楔打人，周圍用快硬防水砂漿(砂漿內(nèi)滲速凝劑和防水粉)封堵好。數(shù)分鐘后，木楔遇水而膨脹，起到堵水作用：

當護壁成片成段或從裂縫中滲水且滲水量較大時，在滲水地段的下方鑿開一個或多個m50mm的小孔，清理干凈后，裝上止水閥門，打開閥門引水泄壓，隨即將閥門周邊用快硬混凝土或防水砂漿堵密實，再抹“首云”速凝型水不漏三遍，使面漏變成線漏，線漏變成點漏，最后將點漏封堵，再大面積(裂縫部位沿縫掛上500mm寬細密鋼絲網(wǎng)片)抹氯化鐵防水砂漿(水泥：水：中沙：防水劑＝1:0.55:2.5:0.03)10-20mm厚，待防水層達到80％強度后，關(guān)閉閥門，起到堵水作用。

結(jié)語

通過工程實踐證明，該項處理技術(shù)是成熟的。它不僅能保證人工挖孔樁的施工安全，確保工程質(zhì)量，同時又能續(xù)短工期，降低造價。為此，筆者認為該項處理技術(shù)可以廣泛應(yīng)用在人工挖孔樁的基礎(chǔ)施工中。