探究人工挖孔樁承載力的影響因素及控制方法

摘 要：二十一世紀(jì)以來，我國政治、經(jīng)濟、文化等各個領(lǐng)域都飛速發(fā)展，建筑行業(yè)作為社會發(fā)展中必不可少的組成部分，也在隨著科學(xué)技術(shù)的進步不斷發(fā)展；本文通過分析人工挖孔樁的獨特優(yōu)勢，確立它在新世紀(jì)建筑施工中的地位，之后通過對影響承載力因素的分析，提出提高人工挖孔樁整體質(zhì)量和承載力的主要措施。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；主要特點；主要因素；主要方法；

文章編號：1674-3520（2015）-04-00-01

所謂人工挖孔樁就是利用人工手段挖掘成孔，并在孔內(nèi)放入鋼筋籠，最后使用混凝土材料對其進行固定的樁型，隨著人工挖孔樁技術(shù)的發(fā)展和成熟，人工挖孔樁的深度、直徑甚至其承載力都有了顯著提高。

一、人工挖孔樁的主要特點

人工挖孔樁相對于其他灌注樁有十分明顯的特征；首先，其施工設(shè)備操作簡單，便于在施工場地內(nèi)進出，比如在施工過程中，垂直運土階段大多采用1t電葫蘆以及0.5t卷揚機，甚至部分施工僅需要手搖絞車，排吸水階段大多采用潛水泵、鑿巖階段采用小型風(fēng)鎬或者風(fēng)鉆、空氣壓縮機等，這些機械設(shè)備都屬于小型設(shè)備，便與移動操作方便。其次，人工挖孔樁的施工質(zhì)量相對穩(wěn)定，只要確保施工過程中嚴(yán)格按照相關(guān)要求，大多數(shù)情況下不會發(fā)生斷樁事故。再者，人工挖孔樁對周圍的環(huán)境傷害十分小，只要在施工過程中加強管理就有可能避免出現(xiàn)泥漿滿地的現(xiàn)象，十分有利于在學(xué)院、醫(yī)院等安靜的環(huán)境下施工，因此其使用范圍十分廣泛。再次，人工挖孔樁的承載力較強，布樁施工簡單，在施工過程中，可以根據(jù)施工建設(shè)要求調(diào)整樁徑，還可以實現(xiàn)一柱一樁。

二、影響人工挖孔樁承載力的主要因素

（一）人工挖孔樁的設(shè)計理論和設(shè)計方法。在設(shè)計過程中，最起碼應(yīng)該滿足以下兩大要求，第一，要確保樁和地面之間有穩(wěn)定的作用力，第二，要確保樁身的強度能夠滿足建筑要求。除此之外，還要在樁的長度和截面尺度上進行精心設(shè)計，根據(jù)建筑物的施工地址、荷載力、建筑高度和建筑類型合理設(shè)計，確定施工造價、施工技術(shù)。而在人工挖孔樁設(shè)計過程中，需要對樁的尺寸、位置、以及承載力進行精準(zhǔn)的計算，而影響這些問題的因素有樁的荷載特性、地質(zhì)特點、成樁技術(shù)、樁身材料等等。

（二）施工地區(qū)的地質(zhì)勘察。在項目工程建筑過程中，利用樁基礎(chǔ)的前提是以及建筑樁基的特點，對周圍的巖土工程進行精細的勘察，在實際建設(shè)過程中，由于勘察不利而造成的建筑事故層出不窮，因此勘察工作將直接影響到人工挖孔樁的整體質(zhì)量和實際工作狀態(tài)。

（三）樁身灌注的混凝土質(zhì)量?；炷磷鳛楝F(xiàn)階段工程施工中最常用的一種建筑材料，由于其超強的抗壓能力、堅固性，且價位低、成本小得到施工單位的青睞，但是混凝土施工中也經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，如：表面凹凸、缺棱掉角、露筋、麻面等等，而產(chǎn)生這些問題的原因也是多方面的，混凝土的自身質(zhì)量是解決這些問題時首要考慮的因素，因此在具體施工過程中，要根據(jù)建筑物的使用價值和社會價值，嚴(yán)格按照施工要求循序漸進，努力使混凝土施工完美無瑕。

（四）樁端持力層的可靠性。人工挖孔樁在施工過程中，其豎向承載力主要依靠樁端的持力層，所以只有確保樁端持力層的施工質(zhì)量就能夠在一定程度上確保樁身質(zhì)量，提高人工挖孔樁的承載力。而要想做好持力層的建設(shè)工作，提高其可靠性，除了要廣泛借鑒成功案例，還要因地制宜選擇符合本地區(qū)土質(zhì)情況的施工方案，若是僅僅從鉆探取樣、原位檢測、土工試驗等角度出發(fā)，得到的數(shù)據(jù)信息可能更偏向理論性，可能會與實際數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大差距，因此在獲得樁端持力層承載力數(shù)據(jù)信息時，可以采用深層平板載荷試驗的手段，這是現(xiàn)階段最直接、最有效的檢測方法。

（五）人工挖孔樁的成孔質(zhì)量。人工挖孔樁的成孔過程與傳統(tǒng)的鉆孔灌注相比有很大不同，鉆孔灌注大多采用大型機械設(shè)備進行打孔，可以確保孔深、孔徑以及孔型符合施工要求，但是人工挖孔樁在成孔階段在很大程度上依靠人力和簡單的開鑿工具，收到的人為因素較大，所以在施工過程中難免會遇到偏差。而偏差的程度將會直接影響到孔樁的承載力。

三、人工挖孔樁質(zhì)量控制的主要方法

（一）層次分析法。層次分析法是人工挖孔樁實施工程中最科學(xué)、最合理的設(shè)計理論，層次分析法最先解決的問題就是問題分層，它將問題根據(jù)不同的性質(zhì)分解成不同的元素，并根據(jù)元素之間相互作用、相互影響的關(guān)系，再次集合，形成一個全新的、系統(tǒng)的多層次分析結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)層次分析法相關(guān)研究資料顯示，設(shè)計理論和設(shè)計方法、工程地質(zhì)檢測、混凝土質(zhì)量、成孔質(zhì)量的權(quán)重大概在0.1215、0.4799、0.1215、0.2771，這樣看來工程地質(zhì)檢測和成孔質(zhì)量是影響人工挖孔樁承載力的重要因素之二，又因為混凝土問題是人工挖孔樁建設(shè)中要特別留意的問題，因此下文重要從以下三個方面進行了分析說明。

（二）成孔質(zhì)量檢測。成孔質(zhì)量控制措施主要有以下幾種，首先是開孔，主要是指在施工現(xiàn)場的地面上外加一部分孔圈護壁，在開孔之前分別從中心位置向樁外引出四條中軸線，并進行固定，這是為了防止地面上的石塊、泥土等雜物進入孔內(nèi)，影響施工；其次是分節(jié)挖土、出土，這是為了防止出現(xiàn)坍塌等事故的出現(xiàn)；再者是安置護壁模板或者護壁鋼筋，一來可以控制豎向的土質(zhì)散落，二來預(yù)防混凝土澆灌時發(fā)生偏移；最后是樁孔抽水，部分施工地區(qū)，地下水位較高，在成孔過程中需要不斷抽取地下水，但是如果大量抽取地下水很容易發(fā)生坍塌或者流砂，造成地面下沉甚至危及到周圍的房屋安全，因此在抽水作業(yè)中，需要設(shè)立經(jīng)驗豐富的專業(yè)人才。

（三）工程土質(zhì)檢測。在地質(zhì)勘察工作中，要對施工地區(qū)的地質(zhì)水文情況進行熟悉的了解，同時還要特別重視以下幾個問題，分別是根據(jù)土質(zhì)情況提出科學(xué)合理的樁型設(shè)計和樁型選擇、正確評估沉樁發(fā)生的概率、提供精確的樁側(cè)阻力以及樁端阻力的標(biāo)準(zhǔn)值為今后建筑施工提供可靠的數(shù)據(jù)資料。

（四）嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量。首先需要嚴(yán)格監(jiān)控水泥的質(zhì)量，工程建設(shè)所需要的水泥需要在施工前期的采購階段以及采購后的保存階段進行嚴(yán)格監(jiān)督控制，進廠之前要確保水泥的品種、強度、出廠日期等符合相關(guān)要求，進入到施工場地后，施工人員要對水泥進行科學(xué)的儲存，防止其發(fā)生質(zhì)變；其次需要對骨料質(zhì)量進行檢測，確保其具有穩(wěn)定的物理性和化學(xué)性；最后對混凝土的外加劑進行嚴(yán)格質(zhì)量監(jiān)控，確保其符合國家相關(guān)法律法規(guī)，只有在確認(rèn)沒有質(zhì)量問題后才能投入使用。此外還要特別重視混凝土的施工技術(shù)，如：干灌法、水下灌注法等等，需要專業(yè)人才來完成。

四、結(jié)束語

新時期人們文化程度越來越高，對生活條件的要求越來越高，對建筑的施工質(zhì)量要求也越來越高，再加上高層建筑的興起，對人工挖孔樁的施工提出了新的挑戰(zhàn)，不管是在樁身長度還是在樁徑上都有嚴(yán)格的要求，致使影響施工質(zhì)量的因素也數(shù)不盡數(shù)，希望通過本文的闡述能夠為相關(guān)工作者帶來幫助。