人工挖孔樁施工技術(shù)分析

閆安定

摘要：在現(xiàn)代建筑工程中，人工挖孔樁施工技術(shù)作為一項主要的項目出現(xiàn)，受到人們的高度重視。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；施工技術(shù)；施工安全措施

人工挖孔樁的技術(shù)優(yōu)勢：人工挖孔樁由人工掘土成孔，不需要復(fù)雜的機具，加上我國勞動力資源豐富，因此在我國城市高層建筑中應(yīng)大力推廣。同時，人工挖孔樁以其特有的優(yōu)越性，而被市政工程施工所廣泛采用。特別是大直徑的混凝土灌注樁，人工挖孔比機械成孔的適應(yīng)性要廣得多，不僅適用于軟土地基，也適用于山區(qū)丘陵土質(zhì)等比較堅硬、地形地貌變化較大的地區(qū)。大直徑灌注樁成孔的方式有機械成孔和人工成孔兩大類。機械成孔需要特定的機械設(shè)備，采用泥漿護壁以及水下澆筑混凝土等方法。而人工挖孔樁的優(yōu)點突出表現(xiàn)在：施工設(shè)備簡單：噪聲小，振動少，對現(xiàn)場周圍原有建筑影響小：施工速度快，可按施工進度要求決定同時開挖樁孔的數(shù)量：可直接觀察地質(zhì)變化情況，樁底沉渣能清除干凈，施工質(zhì)量可靠。人工挖孔樁有著獨特的優(yōu)越性：適應(yīng)性強，能在狹窄、高差大的惡劣場地環(huán)境下施工：直觀性強，嵌巖樁可確保入巖深度，孔底棄渣能徹底清除，有利于保證樁基質(zhì)量：不受地質(zhì)情況的限制，適用于各類巖土層，施工方便，進度快：設(shè)備簡單，環(huán)境污染小。

人工挖孔樁施工技術(shù)實施質(zhì)量的好壞直接決定著整個建筑工程施工質(zhì)量的好壞。但在施工中也存在一些問題，本文介紹人工挖孔樁在施工中的主要問題及對策，并提出一些建議。

1、合理安排施工工藝

合理安排人工挖孔樁施工順序，對減少施工難度起重要作用。在可能條件下，先施工比較淺的樁孔，后施工較深的樁孔。因為樁孔越深，難度相對較大。較淺的樁孔施工后，可對上部土層的穩(wěn)定起加固作用，也減少了深孔施工時的壓力。在有地下水的場區(qū)施工，應(yīng)先施工外圍樁孔，這部分樁孔護壁混凝土完成，可保留少量樁孔先不灌注混凝土，以作排水井，方便其他孔位施工。

2、人工挖孔樁施工技術(shù)處理

人工挖孔樁施工技術(shù)操作是否正確，是確保人工挖孔樁施工質(zhì)量和安全的關(guān)鍵，因此在施工前，我們要認(rèn)真對挖孔樁施工現(xiàn)場的地質(zhì)鉆探資料進行分析，根據(jù)資料分析采取相應(yīng)的技術(shù)，對施工中常遇列的問題應(yīng)采取相應(yīng)的解決辦法。

2.1人工挖孔樁持力層的確定

持力層的確定可通過地質(zhì)勘察報告剖面圖中的持力層標(biāo)高來確定。若挖至持力層標(biāo)高時仍未見持力層，應(yīng)認(rèn)真進行現(xiàn)場會審，必要時進行補鉆，查明持力層埋深，綜合分析地質(zhì)設(shè)計標(biāo)高、持力層分布走向及性狀，由勘察、設(shè)計、監(jiān)理、施工四方研究確定樁孔進入持力層的具體標(biāo)高。因此，當(dāng)持力層實際情況與勘察、設(shè)計差異較大時，不要輕易更換樁型，也不要采取補挖樁措施，應(yīng)慎重對待，查明原因，認(rèn)真研究施工方案，確保樁基施工質(zhì)量。這就要求工程地質(zhì)勘察單位技術(shù)過硬，人員素質(zhì)高，設(shè)備先進，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，嚴(yán)格按照《巖土工勘察規(guī)范》規(guī)定的要求進行工作。

2.2人工挖孔樁施工程序

人工挖孔樁施工程序為：場地平整———放線———定樁位———架設(shè)支架或電動基蘆——準(zhǔn)備潛水泵、鼓風(fēng)機、照明設(shè)備等———挖孔———每下挖90mm進行樁孔周壁的清理————校核樁孔的直徑和垂直度———支撐護壁模板———澆灌護壁混凝土———拆模繼續(xù)下挖，達到微風(fēng)化一定深度后，由勘測單位驗收———綁扎鋼筋籠———驗收鋼筋籠———排除孔底積水、放入串筒，灌注樁芯混凝土至設(shè)計頂標(biāo)高。

2.3人工挖孔樁施工過程中易出現(xiàn)的問題

挖孔時遇到砂性土、淤泥、流砂，很容易發(fā)生護壁外圍泥砂塌落。如果地下涌水量不大，塌落不嚴(yán)重，可以用擋土板支撐，同時用直徑25mm圓鋼加固或鋼板套筒突擊成孔澆筑混凝土護壁。

2.3.1流砂層淤泥層的技術(shù)處理

挖孔時遇到厚的流砂層、淤泥層，尤其遇到大量地下水，隨著護壁外圍泥砂大量塌落，混凝土護壁成為懸空狀態(tài)，失去支撐，進而產(chǎn)生裂紋，直至斷裂、脫落。因此在施工過程中應(yīng)該采取以下幾點加強措施：a.頂層護壁用直徑20cm圓鋼加設(shè)2~4個吊耳，用鋼絲繩固定在地面木樁上。b.加密護壁豎向鋼筋并讓鋼筋伸出20cm以上，與下一節(jié)護壁的豎向鋼筋及箍筋連成整體，然后再澆注成形。如果有必要，可在挖孔樁中部護壁上預(yù)留直徑200mm左右的孔洞，但該部位的地質(zhì)要選擇比較堅硬的土壤，然后再將護壁與護壁外周的土錨在一起，用混凝土土樁、竹木樁都可以。這樣護壁就不會斷裂脫落。c.在已成形的護壁上鉆孔至砂土薄弱層，以充填、滲透和擠密的形式把灌漿材料充填到土體的孔隙中，以固結(jié)護壁外圍土體，護保壁周泥砂不塌落塤而增加樁周摩擦力。壓力灌漿材料可選擇粉煤灰、早強型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。

2.3.2 遇流動性淤泥或流砂時，孔壁應(yīng)采用鋼護筒施工。對較易塌方施工段要即挖、即校對、即驗收、即灌注護壁混凝土。要保證混凝土密實度，避免滲漏。

3、鋼筋籠的構(gòu)造和質(zhì)量要求

鋼筋籠應(yīng)嚴(yán)格按要求制作。主筋位置用鋼筋的定位支架控制等分距離,主筋問距允許偏差±10 mm;加勁箍筋或螺旋筋螺距的允許偏差±20 mm;鋼筋籠直徑允許偏差±10mm;鋼筋籠長度允許偏差±50 mm。當(dāng)成孔深度與設(shè)計深度不同時,鋼筋籠長度也應(yīng)隨之變化,但摩擦樁的鋼筋籠長度要求可相對低一些。加勁箍宜設(shè)在主筋外側(cè),以加強對鋼筋籠的箍緊固定作用;主筋伸人承臺部分一般不設(shè)彎鉤。鋼筋籠搬運和吊裝,應(yīng)防止變形;安放前需再次檢查孔內(nèi)的情況,以確定孔內(nèi)無塌方和沉渣;安放前要對準(zhǔn)孔位后,扶穩(wěn)并緩慢地進入,避免碰撞孔壁,嚴(yán)禁墩籠、扭籠;鋼筋籠到達設(shè)計標(biāo)高位置后,應(yīng)采用吊筋牢靠地固定。

4、樁身混凝土的灌注

孔樁混凝士是人工挖孔樁的關(guān)鍵一步，因此，要注意做好孔樁混凝土施工技術(shù)，保證孔樁混凝土施工的質(zhì)量。樁身混凝土的灌注主要應(yīng)保證其達到設(shè)計強度，并保證密實度及樁身結(jié)構(gòu)的完整，決不應(yīng)有夾泥、空洞、浮漿層過厚、露筋和鋼筋籠傾斜等問題。灌注前設(shè)計人員須驗孔，抽干孔內(nèi)積水。潛水泵須裝逆水閥，保證提出水泵時不致使抽水管中殘余水流入孔內(nèi)。再用較干混凝土鋪入孔底，然后灌注混凝土?？妆跐B水不容忽視，因灌注樁身混凝土的時間較長，滲水過多會影響混凝土質(zhì)量。在灌注前要用防水材料（堵漏劑）封閉滲漏部位。為保證樁身混凝土灌注質(zhì)量，應(yīng)加快灌注時間，分層振搗，力求在最短時間內(nèi)完成樁身混凝土的灌注，特別是在有地下水時，要集中足夠的混凝土在短時間內(nèi)灌注完畢，依靠混凝土自重壓住水流滲入。深度大于10m的孔，靠混凝土自由下落形成的沖擊力及混凝土自重而使其密實，部分混凝土不必振搗。對此是否會產(chǎn)生混凝土離析問題，業(yè)內(nèi)人士表示疑慮?，F(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，混凝土坍落度在10cm以內(nèi)，自由落下會發(fā)生混凝土離析問題，但由于澆注的連續(xù)性和大落差的沖擊作用，先澆的混凝土可能發(fā)生下部骨料較多、上層漿料較多的現(xiàn)象，再次傾入混凝土后，也會使骨料與上層漿料混合，保證其混凝土的均勻性。通過對挖孔樁樁身完整性檢測，其均勻性和密實性均符合設(shè)計要求。相反，由于灌注速度慢，地下水滲流沖蝕未形成強度的混凝土，取芯發(fā)現(xiàn)許多孔隙及水泥漿料較少的情況。施工單位應(yīng)注重樁身混凝土的灌注，確保樁身混凝土的質(zhì)量。應(yīng)妥善管理，按規(guī)定配合比制備混凝土，及時調(diào)整混凝土配合比，使混凝土的強度等級、和易性及坍落度符合規(guī)范要求。

5、人工挖孔樁施工安全

在建筑工程中的人工挖孔樁施工時，安全管理絕對不能存在任何問題，不健全的施工現(xiàn)場安全管理制度也是事故發(fā)生的重要原因，人工挖孔樁施工現(xiàn)場安全管理制度并配備專職安全員。要保證建筑工程中的人工挖孔樁施工技術(shù)良好實施，必須重視人工挖孔樁施工的安全管理制度問題，必須制定一個完整、周全的安全管理制度，才能使施工順利進行，從而達到保證人工挖孔樁施工良好應(yīng)用的目的

5.1孔口防護措施孔口四周必須設(shè)置鎖口,鎖口距地面高度應(yīng)不低于30 cm,并在護壁頂周圍設(shè)置圍欄,圍欄的高度應(yīng)高出地面1.2 m,圍欄用Φ16螺紋鋼筋制作,焊接牢固。挖出的土(石)方不得堆在孔口1 m范圍內(nèi),而且應(yīng)隨時清理護壁頂周圍的碎石。

5.2防護壁坍塌措施

嚴(yán)格控制拆模前護壁質(zhì)量要求,以及護壁混凝土的拆模時間,現(xiàn)場施工中一般情況下24 h后方可拆除混凝土護壁,護壁可加適量配筋,上下護壁有鋼筋拉結(jié),避免某段護壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護壁因自重而開裂的現(xiàn)象,上下護壁間搭接長度不小于50 mm。樁底如果設(shè)計要求擴底,若擴底高度超過2 m,擴底部分應(yīng)分段做護壁,以防止擴底部分坍塌。

5.3孔中防毒措施

地下特殊土層中往往含有某些有毒氣體,故每次下孔之前,必須對樁孔內(nèi)氣體進行抽樣檢測,發(fā)現(xiàn)有毒氣體含量超過允許值時,應(yīng)將其進行清理,現(xiàn)場中可采用空壓機送風(fēng)清理,將有毒氣體清除至化學(xué)毒物最低允許濃度衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。施工的樁孔中應(yīng)設(shè)置專門的設(shè)備向孔內(nèi)換風(fēng),風(fēng)量要足,不應(yīng)小于25 L/s。

6、結(jié)束語

在現(xiàn)代建筑工程的地基處理中，施工技術(shù)應(yīng)用涉及的項目較多，首先要保證施工的進度和質(zhì)量，進而為施工人員的生命安全提供保障。人工挖孔樁采用人工挖土成孔，灌注砼澆搗成樁，其具有施工單樁承載力高、操作工藝簡單、無環(huán)境污染、工程造價低等優(yōu)點。人工挖孔樁在良好地質(zhì)條件的地基中運用時，其所具有的優(yōu)越性更為突出，施工質(zhì)量也較易控制。當(dāng)人工挖孔樁在不良地基中運用時，其擴大頭部分極易坍塌造成質(zhì)量和安全事故，應(yīng)該慎用。因此，建筑施工單位在做樁基設(shè)計時，一定要重視地質(zhì)勘探資料，在地質(zhì)狀況不良的情況下宜采用其它樁基型式進行設(shè)計施工。人工挖孔樁施工保證質(zhì)量的前提，是要有健全的施工現(xiàn)場技術(shù)管理體系。

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