人工挖孔灌注樁施工技術(shù)在機(jī)場(chǎng)航站樓工程中的應(yīng)用

王建東

山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司（030009）

0 前言

結(jié)合我國某地區(qū)機(jī)場(chǎng)航站樓項(xiàng)目工程建設(shè)案例進(jìn)行分析，針對(duì)人工挖孔樁施工過程中涉及到的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行闡述，通過前期的地質(zhì)勘察及對(duì)周圍施工環(huán)境的全面了解，工程施工單位總結(jié)了人工挖孔灌注樁施工技術(shù)的使用特點(diǎn)，并且對(duì)機(jī)場(chǎng)航站樓工程施工中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面把控，保證項(xiàng)目工程施工效率和穩(wěn)定性，保證機(jī)場(chǎng)航站樓項(xiàng)目工程順利完工。

1 工程概況

本次項(xiàng)目工程施工總占地面積47 萬m2，航站樓項(xiàng)目工程整體呈五角星結(jié)構(gòu)形式，通過F 大廳作為其中的中心施工區(qū)域分別向兩側(cè)進(jìn)行延伸。本次項(xiàng)目工程建設(shè)施工總共分為6 層，其中包含地下2層與地上4 層，項(xiàng)目工程使用年限為50 年，工程施工地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為甲級(jí)。工程施工單位結(jié)合前期的地質(zhì)勘察工作報(bào)告分析可以得出，本次項(xiàng)目工程施工區(qū)域地勢(shì)條件比較平坦，基礎(chǔ)施工部分通過人工回填土和洪沖基層所構(gòu)成，整體地質(zhì)條件構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，不存在明顯的基礎(chǔ)塌陷，基礎(chǔ)沉降及滑坡等問題。

2 人工挖孔灌注樁施工技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)

首先，在本次機(jī)場(chǎng)航站樓項(xiàng)目工程建設(shè)施工中，通過前期的施工條件和地質(zhì)環(huán)境勘察之后，施工單位決定使用人工挖孔灌注樁施工技術(shù)來進(jìn)行基礎(chǔ)施工，以便有效提高項(xiàng)目工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分的承載能力和穩(wěn)定性。通過人工挖孔灌注樁施工技術(shù)的使用，樁體結(jié)構(gòu)長度更長，直徑更大，容易調(diào)整。人工挖孔灌注樁直徑最高可以達(dá)到8 m，樁體長度深入到土層內(nèi)部40 m 距離。與此同時(shí)，對(duì)于施工地質(zhì)條件構(gòu)成相對(duì)比較復(fù)雜的區(qū)域，在人工挖孔灌注樁施工過程中可以結(jié)合地質(zhì)條件的情況，對(duì)人工挖孔樁施工方案靈活調(diào)整，以此來保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量和穩(wěn)定性[1]。

其次，人工挖孔灌注樁施工技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過程中，對(duì)周圍的環(huán)境影響程度相對(duì)較低，操作流程比較簡(jiǎn)單，具有多方面的施工優(yōu)勢(shì)，并且運(yùn)輸和設(shè)備使用比較簡(jiǎn)單，可以最大限度上控制施工經(jīng)濟(jì)成本的投入量，為項(xiàng)目工程建設(shè)單位提供更高的經(jīng)濟(jì)效益。

最后，在項(xiàng)目工程建設(shè)施工過程中，人工挖孔灌注樁施工技術(shù)可以多人同步開展，不但可以提高基礎(chǔ)開挖施工效率，還可以防止相互之間存在干擾問題。和預(yù)制混凝土方樁施工方式進(jìn)行對(duì)比，人工挖孔灌注樁施工技術(shù)在應(yīng)用過程中對(duì)地面資源的破壞程度相對(duì)較低，符合我國現(xiàn)有的綠色施工理念。使用人工挖孔灌注樁施工技術(shù)，后續(xù)的維護(hù)工程量相對(duì)較少。和預(yù)制混凝土方樁施工相比，可以節(jié)省25%的經(jīng)濟(jì)資金[2]。

3 機(jī)場(chǎng)航站樓項(xiàng)目施工中人工挖孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 人工挖孔灌注樁施工前分析

首先，施工單位需要結(jié)合本次機(jī)場(chǎng)航站樓的施工結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)荷載條件、地質(zhì)環(huán)境、土層結(jié)構(gòu)以及周圍構(gòu)造物等情況，對(duì)樁體結(jié)構(gòu)型號(hào)進(jìn)行合理選擇與布置。具體而言，施工單位需要結(jié)合機(jī)場(chǎng)航站樓的基礎(chǔ)荷載能力和土層結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，確認(rèn)人工挖孔灌注樁的施工長度及截面尺寸。通常情況下，灌注樁一端的持力層通常是以硬質(zhì)土層結(jié)構(gòu)為主，結(jié)合人工挖孔灌注樁施工技術(shù)的使用要求，如果樁體結(jié)構(gòu)的一端深入到持力力層的深度超過2D，則說明持力層部分主要是以黏土或者粉質(zhì)黏土為主。如果樁體結(jié)構(gòu)一端伸入持力層深度超過1.5D，則說明持力層內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是以砂土條件為主。如果樁體一端進(jìn)入到持力層的深度超過1D，則說明持力層主要是以碎石土構(gòu)成為主。除此之外，如果持力層當(dāng)中還有大面積的軟弱土層，樁體一端在進(jìn)入到持力層的深度大小通常會(huì)超過4D 以上。對(duì)于樁基礎(chǔ)的豎向承載能力大小，必須結(jié)合項(xiàng)目工程施工樁基礎(chǔ)的規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算[3]。

3.2 機(jī)場(chǎng)航站樓項(xiàng)目人工挖孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用分析

3.2.1 有效做好前期準(zhǔn)備工作

將人工挖孔灌注樁施工技術(shù)有效運(yùn)用到機(jī)場(chǎng)航站樓項(xiàng)目工程施工中，需要做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

首先，施工單必須建立起專業(yè)的地質(zhì)勘察工作小組，對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)情況進(jìn)行全面分析，了解樁基礎(chǔ)施工區(qū)域巖土條件的具體構(gòu)成情況，同時(shí)需要對(duì)項(xiàng)目工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)材料進(jìn)行確認(rèn)，全面收集和施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的地質(zhì)材料參數(shù)，確認(rèn)人工挖孔灌注樁的類型長度及截面尺寸。

其次，當(dāng)前隨著我國城市化建設(shè)發(fā)展速度不斷加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工規(guī)模正在快速擴(kuò)張，城市地下空間被廣泛運(yùn)用。為了防止人工挖孔灌注樁施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中對(duì)地下管線造成影響，施工單位需要通過各種勘察技術(shù)方法，了解施工區(qū)域地下其他管線的分布范圍及具體構(gòu)成情況，防止對(duì)周圍管線形成破壞，對(duì)人們的正常生活造成影響。

最后，施工單位需要嚴(yán)格審查項(xiàng)目工程施工資料以及施工前的各種設(shè)備準(zhǔn)備情況，要充分保證水泥鋼筋等各種材料規(guī)格質(zhì)量符合工程的施工要求，所有的施工原材料必須要經(jīng)過專業(yè)的工作人員進(jìn)行核查，避免劣質(zhì)材料被使用到工程施工當(dāng)中。

3.2.2 施工過程中的關(guān)鍵內(nèi)容分析

在本次機(jī)場(chǎng)航站樓工程施工中，人工挖孔灌注樁施工是非常關(guān)鍵的施工部分，直接影響到整個(gè)項(xiàng)目工程的基礎(chǔ)施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，需要結(jié)合實(shí)際施工條件對(duì)人工挖孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行掌控，具體分為以下兩個(gè)方面。

第一，挖孔注壁工作。首先，施工人員必須充分重視挖孔質(zhì)量，挖孔是人工挖孔灌注樁施工的重要內(nèi)容，必須充分保證挖孔灌注樁結(jié)構(gòu)的科學(xué)性與合理性，為后續(xù)的各項(xiàng)施工打下良好的基礎(chǔ)。具體而言，施工人員在進(jìn)行挖孔灌注柱工作當(dāng)中，需要確認(rèn)孔洞的具體施工位置，要保證開孔位置的精確性。施工人員在挖孔施工之前需要做好校正處理工作，防止孔洞位置產(chǎn)生偏移或者是傾斜等各種問題，以此有效開展護(hù)壁灌注施工[4]。

第二，護(hù)壁施工采用的是混凝土灌注施工技術(shù)，施工人員需要將護(hù)壁灌注施工劃分成多個(gè)步驟進(jìn)行操作。通常需要在第一節(jié)灌注1 m 高度的混凝土材料之后，等到混凝土凝結(jié)到一定的程度再進(jìn)行第二節(jié)混凝土灌注施工，以此類推循環(huán)進(jìn)行混凝土灌注施工作業(yè)。與此同時(shí)，施工人員在進(jìn)行護(hù)壁灌注樁施工之前，要仔細(xì)檢查護(hù)壁模板的質(zhì)量情況，在脫模工作結(jié)束之后需要再一次檢查護(hù)壁結(jié)構(gòu)，避免護(hù)壁受到周圍泥砂材料的影響，產(chǎn)生坍塌及脫落等問題造成護(hù)壁偏移。在檢查工作過程中如果出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差情況要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3.3 鋼套筒安裝施工

在人工挖孔灌注樁施工當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)受到多種不同類型因素的干擾而產(chǎn)生施工矛盾問題，其中施工土層存在的性質(zhì)差異是比較常見的問題之一，需要結(jié)合機(jī)場(chǎng)航站樓項(xiàng)目工程的實(shí)際施工條件情況，基巖結(jié)構(gòu)部分主要是以粉質(zhì)砂巖為主。由于長期受到地下水環(huán)境的作用和影響，很容易造成粉質(zhì)砂巖形成大面積的流砂，進(jìn)而影響到人工挖孔灌注樁的整體施工效果。為了避免這一問題的產(chǎn)生，施工單位要采取針對(duì)性的控制策略來加以解決。通常情況下，粉質(zhì)砂巖所形成的流砂問題可以分為兩種形式。

一種情況是程度相對(duì)較輕的流砂，施工單位可通過使用縮短孔壁的方法對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，通過縮短灌注樁挖孔的深度提高混凝土的灌注施工效果[5]。通常情況下，人工挖孔灌注樁深度為每節(jié)1 m。為了防止受到流砂問題的干擾，可以將每節(jié)開挖深度調(diào)整到0.5 m。如果出現(xiàn)孔壁脫落或者是整體坍塌問題，泥砂進(jìn)入到人工挖掘的孔洞內(nèi)會(huì)造成樁孔無法完全形成。因此，施工單位需要保證在孔壁完全脫落或者是坍塌的位置，通過使用砂袋對(duì)其進(jìn)行維護(hù)處。

另一種情況是流砂問題比較嚴(yán)重，如果仍然使用縮短孔壁的方法進(jìn)行處理，則無法對(duì)這一問題進(jìn)行有效解決。因此，施工單位需要通過使用鋼套筒施工方法對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。鋼套筒是類似于護(hù)壁的鋼模板，在施工當(dāng)中施工人員要將孔洞的外部直徑作為參考，將整體切割成5 段左右的圓弧狀，并且通過使用鋼筋材料將5 段圓弧按順序進(jìn)行銜接，等到挖孔深度達(dá)到0.5 m，將鋼套筒直接放入到孔洞內(nèi)部，鋼套筒安裝完成之后要及時(shí)進(jìn)行后續(xù)的混凝土灌注施工[5]。

3.4 混凝土灌注施工

在混凝土灌注施工當(dāng)中，施工人員必須對(duì)灌注施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

第一，需要徹底排除孔洞內(nèi)部的多余積水，施工人員需要保證孔洞內(nèi)部不存在大量的積水，然后進(jìn)行后續(xù)的混凝土灌注施工。

第二，需要充分保證孔洞表壁的嚴(yán)密性，防止產(chǎn)生嚴(yán)重的滲水漏水問題，對(duì)后續(xù)的混凝土灌注質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

第三，在混凝土澆筑施工過程中，施工人員必須具備更加豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能，嚴(yán)格依照混凝土灌注樁的施工規(guī)范要求及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，保證混凝土澆筑施工的均勻性和密實(shí)程度。

4 結(jié)語

隨著我國土木工程項(xiàng)目建設(shè)施工規(guī)模的不斷擴(kuò)張，人工挖孔灌注樁施工技術(shù)在項(xiàng)目工程基礎(chǔ)施工中應(yīng)用越來越普遍，并且發(fā)揮出的作用和優(yōu)勢(shì)非常明顯。和傳統(tǒng)的預(yù)制混凝土方樁相比，該項(xiàng)施工技術(shù)的使用穩(wěn)定性更高，承載力更強(qiáng)，施工造價(jià)更低。