土建工程中的人工挖孔樁施工技術(shù)分析

許 升

（北京首鋼建設(shè)集團有限公司，北京 100041）

人工挖孔樁施工技術(shù)是目前較為成熟的土建施工技術(shù)，與其他類別的施工技術(shù)相比，人工挖孔樁施工技術(shù)具備更強的環(huán)境適應(yīng)能力，可以靈活控制入巖深度，保證孔底棄渣清潔度，在實踐施工環(huán)節(jié)，表現(xiàn)出較強的實用性[1]。受到多種因素的影響，人工挖孔樁施工技術(shù)在土建項目應(yīng)用環(huán)節(jié)表現(xiàn)出一定的局限性，影響了土建項目施工的成效。基于這種認知，施工企業(yè)、技術(shù)人員需要從實踐出發(fā)，制定系統(tǒng)化的人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用策略，以推動土建項目相關(guān)施工活動的有序開展。

1 人工挖孔樁施工概述

對人工挖孔樁施工技術(shù)內(nèi)涵與特點進行梳理，引導施工人員準確把握技術(shù)要點，為后續(xù)施工質(zhì)量影響因素的探討、施工技術(shù)應(yīng)用流程的完善提供了方向性引導，保證了人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用的針對性。

人工挖孔樁是一種人工豎井開挖方法，樁孔開挖施工完成后，施工人員按照技術(shù)規(guī)范的要求，將鋼筋籠放入豎井的預定位置，同時灌注混凝土形成樁柱。與其他施工技術(shù)相比，人工挖孔樁施工技術(shù)可以有效增強單樁承載能力，且樁柱受力更為可靠，表現(xiàn)出較強的抗震能力。人工挖孔樁施工技術(shù)方案不僅可以提升單樁的性能，還可以根據(jù)土建項目的施工要求，靈活調(diào)控孔徑、孔型等基本參數(shù)，提升樁基的環(huán)境適應(yīng)能力，降低了外部因素對于相關(guān)施工活動的影響[2]。相關(guān)施工環(huán)節(jié)不需要大型機械設(shè)備的參與，施工作業(yè)過程不會出現(xiàn)較大的擾動以及噪聲，可以最大限度地減少機械鉆孔其他孔洞施工的影響，降低了現(xiàn)場施工管理難度，壓縮了土建項目施工周期。人工挖孔施工表現(xiàn)出綠色化、生態(tài)化屬性，能夠在完成預定施工任務(wù)的前提下，減少對施工區(qū)域環(huán)境與生態(tài)的破壞。根據(jù)以往的土建項目施工經(jīng)驗，人工挖孔樁施工技術(shù)主要適用于直徑超過80 cm的樁，沒有地下水或者黏土、粉質(zhì)黏土、含砂石較少，施工深度為20 m的區(qū)域。目前部分高層建筑、公共建筑在地基基礎(chǔ)施工階段，通常采用人工挖孔樁施工技術(shù)方案。

2 土建項目人工挖孔樁施工質(zhì)量影響因素

土建項目施工周期較長、外部環(huán)境復雜，在這種情況下，人工挖孔樁施工活動極易受到外部因素影響，引發(fā)一系列施工質(zhì)量問題，限制人工挖孔樁施工技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮，對其他工序的開展產(chǎn)生妨礙作用?；谶@種內(nèi)在聯(lián)系，施工企業(yè)應(yīng)明確人工挖孔樁施工質(zhì)量影響因素，實現(xiàn)施工經(jīng)驗的有效總結(jié)。

2.1 地下水對人工挖孔樁施工質(zhì)量的影響

在土建項目施工過程中，部分深基坑的開挖深度較大，使得基坑極易受到地下水的影響，地下水在重力作用下，在基坑中逐漸富集。地下水體量的增加對人工挖孔樁施工產(chǎn)生極大阻礙作用，且存在極大的安全隱患，延長了土建項目施工周期，造成人工挖孔樁施工成本的增加[3]。在地下水的浸泡作用下，人工挖孔樁施工中所使用的鋼筋、混凝土極易受到侵蝕作用，出現(xiàn)剝離的情況，誘發(fā)人工孔樁坍塌風險，增加了安全事故的發(fā)生概率。

2.2 流砂對人工挖孔樁施工質(zhì)量的影響

施工單位在組織人員開展人工挖孔樁施工過程中，一旦遭遇軟土層，尤其是流砂地層，如果沒有采用恰當?shù)氖┕な侄芜M行必要的應(yīng)對處理，將會大幅度增加人工挖孔樁施工質(zhì)量問題發(fā)生的概率。人工挖孔樁施工過程中，由于缺乏完備的施工技術(shù)方案，將會破壞流砂層原有的土層平衡狀態(tài)，出現(xiàn)地面沉降的概率大幅度增加。部分流砂區(qū)域在地下水的作用下，使得人工挖孔樁護壁外側(cè)泥砂出現(xiàn)坍塌的情況，混凝土護壁呈現(xiàn)懸空狀態(tài)，支撐作用效果不明顯，使得護壁出現(xiàn)裂縫，對孔樁結(jié)構(gòu)的安全性造成極大影響。

2.3 混凝土對人工挖孔樁施工質(zhì)量的影響

土建項目樁基施工過程中，為保證人工挖孔樁施工效果，提升單樁的承載力，避免施工質(zhì)量的出現(xiàn)問題，施工人員通常需要根據(jù)人工挖孔樁相關(guān)施工要求，對開挖區(qū)域進行混凝土護壁施工。通過混凝土施工材料特性的發(fā)揮，實現(xiàn)對基坑的有效支撐，實現(xiàn)荷載的科學分布。分析實際情況可知，部分施工人員忽視了混凝土質(zhì)量管控的重要性，沒有結(jié)合人工挖孔樁施工要求對混凝土摻配比例進行靈活控制，導致混凝土的結(jié)構(gòu)強度、使用壽命達不到預期，人工挖孔樁施工質(zhì)量達不到預期效果。

3 土建項目人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用流程

土建項目人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用流程的完善與健全，可以逐步形成完整的技術(shù)應(yīng)用框架，實現(xiàn)人員、設(shè)備的合理調(diào)度，為相關(guān)施工技術(shù)的應(yīng)用提供了方向性引導，提升人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用成效。

為保證土建項目人工挖孔樁施工成效，保證各項施工技術(shù)的合理化、有效化應(yīng)用，施工企業(yè)、技術(shù)人員必須從實際出發(fā)，科學界定施工流程，避免人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)問題，導致工程施工質(zhì)量問題的發(fā)生。

分析實際情況可知，人工挖孔樁施工流程按照施工區(qū)域平整、測量定位、樁位確定、樁孔開挖、支模澆筑、護壁檢測、施工機械安裝、孔樁清理、模板拆除等施工流程，以此開展人工挖孔樁施工作業(yè)。人工挖孔樁施工技術(shù)流程簡潔、施工難度相對較低、實用性和可操作性較強[4]。施工人員在人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，需要嚴格遵循施工流程，針對性做好施工技術(shù)應(yīng)用，以便為后續(xù)人工挖孔樁施工資源的整合以及技術(shù)應(yīng)用提供方向性引導。

4 人工挖孔樁在土建項目中應(yīng)用的基本路徑

人工挖孔樁在土建項目中的應(yīng)用，要求施工人員著眼于人工挖孔樁施工質(zhì)量影響因素，通過工序流程管控，優(yōu)化人工挖孔樁施工技術(shù)應(yīng)用措施，打造成熟、完善的人工挖孔樁施工技術(shù)方案，推動土建項目施工活動的順利進行。

4.1 優(yōu)化人工挖孔樁施工流程

土建項目在人工挖孔樁施工過程中，施工人員需要結(jié)合現(xiàn)有的施工流程，認真做好施工準備工作。施工企業(yè)在評估分析土建項目設(shè)計要求、人工挖孔樁施工特性的前提下，組織人員針對性地做好施工區(qū)域的平整工作，借助場地平整，管控施工難度，同時也使施工人員可以掌握施工區(qū)域的實際情況，針對性地做好裂縫加固等保護工作，為后續(xù)施工活動的進行奠定堅實基礎(chǔ)。

施工區(qū)域平整任務(wù)完成后，借助墩臺十字線做好樁孔精準定位，在孔口區(qū)域設(shè)置排水溝槽，以保證水體可以快速排出，并防止外來水進入施工區(qū)域內(nèi)，根據(jù)孔口的空間分布，安裝施工機械，有序?qū)崿F(xiàn)施工現(xiàn)場管理。在孔口區(qū)域設(shè)置型鋼、木材等做好圍護，圍護結(jié)構(gòu)需要高出孔口20～30 cm，借助圍護結(jié)構(gòu)，防范石塊、砂土進入基坑。通過完善的施工準備工作，可以保證人工挖孔樁施工成效，避免施工質(zhì)量問題的發(fā)生[5]。

4.2 提升地下水管控能力

考慮地下水對于人工挖孔樁施工的影響，提升土建項目的施工質(zhì)量，施工人員需要采取地下水控制技術(shù)，以防范地下水對人工挖孔施工活動的影響。在實際施工環(huán)節(jié)，施工人員需要提前討論規(guī)劃可能存在的地下水造成的危害，采取地下水防控措施。

例如，針對地下水含量較小的施工區(qū)域，施工人員可以通過潛水泵等設(shè)備抽取地下水，在抽取地下水的同時，做好基坑開挖?；娱_挖結(jié)束后，立即進行混凝土澆筑，形成混凝土護壁。針對地下水含量較多的施工區(qū)域，施工人員可以使用施工孔自身水泵抽水，如果地下水體量過大，施工人員可以采取更為靈活的抽水方案，對多個孔樁大范圍布設(shè)降水井進行抽水，通過這種處理方式可以減少涌水量。在此基礎(chǔ)上，合理安排人工挖孔施工任務(wù)，通過地下水的合理管控，施工技術(shù)人員可以較好地完成各項施工任務(wù)，最大限度地減小地下水對于人工挖孔樁施工質(zhì)量的影響。

4.3 增強樁身施工質(zhì)量

人工挖孔樁施工環(huán)節(jié)，施工人員需要認真做好樁身澆筑工作，實現(xiàn)樁身質(zhì)量的穩(wěn)步提升。樁身施工環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)當優(yōu)化施工流程，有序做好混凝土配備等相關(guān)工作，通過混凝土質(zhì)量的提升，強化人工挖孔樁施工成效，改善樁身施工質(zhì)量問題。

例如，施工人員需要嚴格按照人工挖孔樁施工流程，開展混凝土灌注工作，灌注的混凝土可以依靠現(xiàn)場攪拌的方式進行，選用的石子粒徑不應(yīng)超過50 mm，混凝土標號不低于C30，坍落度需要保持為8～10 cm的范圍內(nèi)?；炷凉嘧⑦^程中，為保證人工挖孔樁施工技術(shù)的可控性，施工人員可以通過導管將混凝土垂直注入樁孔內(nèi)部，減少混凝土斜向注入對孔壁產(chǎn)生沖擊引發(fā)坍塌，造成安全風險。除了采用垂直注入方式，還需要進行混凝土的分層澆筑，澆筑厚度不應(yīng)當超過1.5 m，并采用分層振搗的方式，保證混凝土的密實度，避免發(fā)生施工質(zhì)量問題。

4.4 做好流砂控制工作

人工挖孔樁施工流砂控制環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)當采取靈活的施工方式，對流砂進行針對性應(yīng)對。施工人員可以根據(jù)流砂區(qū)域的實際情況，縮短開挖深度，將開挖深度控制在1 m的范圍內(nèi)，通過這種方式減少孔壁的暴露周期，為混凝土澆筑營造良好的外部環(huán)境。針對部分流砂較為嚴重的區(qū)域，施工人員可以通過鋼套筒施工方案，利用鋼套筒的支撐作用，減少流砂的影響。

5 結(jié)語

人工挖孔樁作為現(xiàn)階段土建項目主要的基礎(chǔ)工程施工技術(shù)，在保證建筑結(jié)構(gòu)承載力、增加建筑結(jié)構(gòu)可靠性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)施工成本、施工周期以及施工質(zhì)量的有效管控。為確保人工挖孔樁施工技術(shù)在土建項目中的合理化應(yīng)用，文章在完善人工挖孔樁施工流程的基礎(chǔ)上，通過對地下水控制技術(shù)、流砂控制技術(shù)的使用，科學應(yīng)對相關(guān)因素的影響，實現(xiàn)土建項目人工挖孔樁施工質(zhì)效的提升。