人工挖孔樁施工技術(shù)與安全措施

邵全昊

摘 要：近年來，我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，施工工程行業(yè)的發(fā)展也日新月異。人工挖孔灌注樁是利用人力挖土成孔，現(xiàn)場澆筑混凝土所形成的灌注樁。人工挖孔樁樁徑大，施工速度快、方便快捷，而且不需要大型施工機(jī)械，具有較強(qiáng)的抗震性能，而且造價低，節(jié)省成本。但隨著科技的高速發(fā)展及機(jī)械化進(jìn)程的逐步提高，人工挖孔樁由于施工環(huán)境差，耗費(fèi)大量人力，產(chǎn)生的安全和質(zhì)量問題較多，其方便快捷及造價低廉的優(yōu)勢與機(jī)械樁相比也越來越不明顯，近年來很多地方逐漸限制人工挖孔樁的使用。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁;施工技術(shù);安全措施

引言

根據(jù)工程建設(shè)要求及人工挖孔樁的施工狀況，加強(qiáng)其質(zhì)量控制要點分析，可使相應(yīng)的控制工作開展更具針對性，高效地完成人工挖孔樁的施工作業(yè)，滿足其科學(xué)應(yīng)用要求。因此，在對人工挖孔樁施工方面進(jìn)行研究時，應(yīng)關(guān)注其質(zhì)量控制，了解相應(yīng)的控制要點，將切實有效的質(zhì)量控制計劃實施到位，促使人工挖孔樁在工程實踐中的應(yīng)用效果更加顯著。在此基礎(chǔ)上，有利于優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)性能，實現(xiàn)對人工挖孔樁施工質(zhì)量問題的科學(xué)應(yīng)對。

1人工挖孔樁概述

1.1施工方法特征

施工用到的設(shè)備、工器具簡單，可以形成固定的作業(yè)系統(tǒng)是人工挖孔樁施工方法的主要特征。施工人員的數(shù)量定量化;施工的操作過程較為簡單，工藝不復(fù)雜;占地面積較小，土石方開挖量和棄土量比較少，對環(huán)境的影響低;地質(zhì)條件要滿足一定的要求，在施工的過程當(dāng)中要及時勘查地質(zhì)狀況;工程造價比較低;不過安全風(fēng)險比較大，應(yīng)該制定較為規(guī)范的安全制度。

1.2適用范圍

人工挖孔樁的應(yīng)用范疇如下：其基礎(chǔ)樁的直徑或最小邊寬度宜≥1.2m。挖孔的深度一般宜≤15m，不過地質(zhì)條件良好時可適當(dāng)放寬。適用于無水無地下水或地下水比較少的勤土，粉質(zhì)勤土里含少量的砂、砂卵石、漿結(jié)石，特別適合在黃土層中使用，在巖石地質(zhì)里也有著應(yīng)用。

2人工挖孔樁施工技術(shù)與安全措施

2.1人工挖孔樁施工與輕型管井的配合施工

人工挖孔樁通常限定在10m以內(nèi)為宜，在這個深度內(nèi)基本可以保證樁的質(zhì)量，比較容易成樁，施工速度也快，功效較高，風(fēng)險小。在此范圍內(nèi)，土的自穩(wěn)性體現(xiàn)的比較穩(wěn)定，周期長。人工挖孔樁常需要降水措施與之配合施工。與之相對應(yīng)，降水施工也要小型化，以滿足施工場地及施工影響波及范圍小的要求，輕型井點與輕型管井與之相適應(yīng)。輕型井點大家比較熟悉，降水深度一般控制在5m左右為宜。輕型管井使用長軸深井泵，降水深度可達(dá)10m以上。所謂的輕型管井是管井的縮小版，管井內(nèi)徑在10cm以內(nèi)，濾管采用PE管打眼替代砂管，水泵采用小口徑深井泵。鉆機(jī)采用背包式微型鉆機(jī)人工操作完成，井距一般在3m～5m。深井泵一般有380/220V型號可選，水泵直徑在75mm～100mm都有，流量與揚(yáng)程成反比，220V水泵標(biāo)注流量都在2m3/h，一般都能滿足施工降水需求，降水范圍明確，對周圍建，構(gòu)筑物沉降的影響可忽略不計。施工簡單可行，成本降低。

2.2護(hù)壁施工

（1）護(hù)壁模板為鋼制，拼裝緊密，支撐牢固不變形，可上下節(jié)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。模板底要和每節(jié)段開挖底的土層頂靠緊。為保證護(hù)壁的支撐強(qiáng)度，上節(jié)護(hù)壁與下節(jié)護(hù)壁要搭接5cm～10cm。為防止內(nèi)模因受漲力而變形，每節(jié)模板的上下端可各設(shè)置一道內(nèi)鋼圈作為內(nèi)側(cè)支撐。第一節(jié)護(hù)壁以高出地坪300mm。（2）護(hù)壁鋼筋在鋼筋加工場制作好后，小平板車運(yùn)至現(xiàn)場人工安裝。如地質(zhì)情況不好，可在護(hù)壁混凝土中增加間距200mm環(huán)向光圓鋼筋Φ8;間距300mm縱向鋼筋Φ12;間距400mm上下護(hù)壁連接鋼筋Φ8，均采用綁扎連接。（3）樁孔護(hù)壁每挖完一節(jié)，應(yīng)立即立剛模澆筑混凝土，護(hù)壁厚度為20cm～10cm，混凝土強(qiáng)度為C25，坍落度80mm～100mm。用吊桶運(yùn)混凝土至澆筑部位，人工入模，采用50mm插入式振動棒或插扦搗固，振搗過程中要避免碰觸鋼筋及模板。因本項目工期緊，所以在護(hù)壁混凝土中加入水泥用量1%～2%的早強(qiáng)劑。

2.3施工過程質(zhì)量控制要點

（1）開挖樁孔。人工挖孔樁開孔作業(yè)計劃實施前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況及其施工要求，完成好樁位中心確定工作，以此為圓心，樁身半徑加護(hù)壁厚度為半徑畫出圓周，為樁孔開挖作業(yè)的順利開展創(chuàng)造有利的條件，豐富人工挖孔樁施工計劃推進(jìn)中質(zhì)量控制方面所需的參考信息。同時，開挖樁孔控制中應(yīng)強(qiáng)化其樁心控制意識，并在專業(yè)測量設(shè)備的支持下，完成好孔口方面的控制工作，實現(xiàn)對其高程的科學(xué)控制，促使人工挖孔樁能夠處于穩(wěn)定的應(yīng)用狀態(tài)。（2）挖孔作業(yè)開展中，應(yīng)控制好開挖深度，實施切實有效的控制計劃，避免影響人工挖孔樁的挖孔效果。同時，應(yīng)落實好施工中的護(hù)壁驗收工作，按照先中間后兩邊的次序，完成好挖孔作業(yè)計劃，處理好其中的細(xì)節(jié)問題，降低人工挖孔樁在施工階段的質(zhì)量問題發(fā)生率。同時，也需要從樁孔垂直度、成孔后的深度及終孔檢驗這些方面入手，實現(xiàn)對開挖鉆孔質(zhì)量的科學(xué)控制，為人工挖孔樁潛在應(yīng)用價值的提升打下基礎(chǔ)。（3）樁身混凝土澆筑。在對人工挖孔樁施工的質(zhì)量控制進(jìn)行探討時，也需要了解其樁身狀況，強(qiáng)化混凝土澆筑中的質(zhì)量控制意識，清理好雜物，控制好混凝土自由下落高度，促使樁身混凝土澆筑質(zhì)量更加可靠，滿足人工挖孔樁質(zhì)量控制方面的實際要求。同時，需要在樁身混凝土澆筑前用防水材料臨時堵塞滲漏部位，實現(xiàn)對孔壁滲水問題的科學(xué)處理，避免對樁身混凝土澆筑質(zhì)量產(chǎn)生潛在威脅。除此之外，應(yīng)通過對導(dǎo)管法使用、混凝土垂直灌入樁孔內(nèi)、養(yǎng)護(hù)工作及時開展等方面的綜合考慮，高效地完成樁身混凝土澆筑方面的質(zhì)量控制計劃，進(jìn)而提高人工挖孔樁的應(yīng)用質(zhì)量。

2.4人工挖孔樁施工與混凝土擋墻逆作法配合使用支護(hù)

市政工程涉及許多城區(qū)改造項目，地下設(shè)施翻修過程中，總要遇到場地狹小，工作面有限，溝槽放坡系數(shù)不夠，但又必須采取開挖溝槽進(jìn)行施工的情況。通常情況采用地下連續(xù)墻進(jìn)行支護(hù)，但費(fèi)用較高。在降水滿足要求的情況下，可采用挖孔樁與鋼筋混凝土擋墻組合使用，共同形成支護(hù)體系，最終形成類似于扶壁式擋墻效果。首先施工挖孔樁，可選用鋼管樁或鋼筋混凝土樁，然后利用土體暫時自穩(wěn)性，隨之進(jìn)行逆作法施工鋼筋混凝土擋墻，擋墻自上而下施工，每層搭接10cm左右，每層高度不超過1.2m，視地質(zhì)情況可適當(dāng)縮減，擋墻坡線與樁軸線成一定交角，擋土墻在土壓力作用下，交點以上擋土墻與柱體形成擠壓的受力關(guān)系，交點以下受力變?yōu)楸畴x的拉扯關(guān)系，這種組合優(yōu)點在于挖孔樁首先對土地起到了一定的加固作用，同時挖孔樁深入地下對擋土墻是一種支撐。施工下層擋墻時，防止擋土墻下墜，同時抵擋擋土墻傳來的土壓力，這樣依次施工，最終完成整個擋土墻澆筑，溝槽也分層開挖成型。

結(jié)語

在建設(shè)發(fā)展初期，由于挖樁機(jī)械設(shè)備有限，可供選擇面小，且價格昂貴，而人工挖孔樁工藝簡單、適用范圍廣、不受地形限制、作業(yè)占地面積小、設(shè)備簡單，可大面積展開，因此在土質(zhì)情況較好的廣大北方及西部地區(qū)廣泛應(yīng)用;同時由于其機(jī)動靈活性強(qiáng)，在偏遠(yuǎn)地區(qū)及場地受限的路基及橋墩的施工中也得到了普遍應(yīng)用。但不可否認(rèn)的是，人工挖孔樁由于全部由人工在惡劣環(huán)境中施工，諸多地下未知因素及不可控環(huán)境因素導(dǎo)致人工挖孔樁在安全質(zhì)量方面存在很多問題，且有些安全狀況一直未得到根本解決，整體處于一種高危狀態(tài)。因此，未來在提升人工挖孔樁施工水平、增強(qiáng)其質(zhì)量控制效果的過程中，應(yīng)對相應(yīng)的控制要點深入思考，確保這類樁基礎(chǔ)施工中的質(zhì)量控制有效性，為建筑領(lǐng)域的長效發(fā)展打下基礎(chǔ)。

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