人工挖孔桩技术在工民建施工中的应用

梁功臣 张万青

摘要：在建筑施工中人工挖孔桩技术因其自身施工快捷、成本费用不高、同时能够实现多桩一起施工以及整体施工进展较快等特定,被广泛应用在不同的建筑施工项目中。文章分析人工挖孔桩技术，探讨其应用。

关键词：人工挖孔桩技术；工民建施工；应用

中图分类号： TU7 文献标识码： A

引言

人工挖孔桩是一种非挤土桩，单桩承载力很高。因其具有施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，且要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省等特点，从而在公路、铁路及民用建筑中得到广泛应用。

一、人工挖孔桩施工的影响因素

（一）地下水对人工挖孔桩的影响

地下水对人工挖孔桩的影响是很常见的问题，对人工挖孔桩的影响也很大。 由于含水层中的水在开挖时受到了破坏，使周围的静态水充入到孔中，影响了正常施工。 在有压力水的土层中施工，很容易遇到细砂、粉砂土层，影响到桩的质量。 压力水很容易发生流砂和井漏的现象，如果地下水量较大，而且人工挖孔桩较深时，要从施工顺序考虑，对周围桩孔同时抽水，并采用类似沉井的施工方法进行护壁的施工。

（二）流砂对人工挖孔桩的影响

在地下水的作用下，极易形成流砂，影响到人工挖孔桩的质量。 当流砂比较严重时，可以采用下钢套筒的方法，钢套筒与护壁用的钢模板相似，从而提高周围及底部土壤的不透水性，以保证施工质量，利用此方法可以解决流砂现象带来的影响。

二、人工挖孔桩在施工中存在的问题

（一）容易引发坍塌。在具有较高的地下水位的高砂性土和淤泥质土中进行人工挖孔桩施工，特别是在有承压水的地区，容易引发管涌、坍孔等工程事故。如果挖孔卸荷量大，往往引起孔壁土的松散，使桩周土的强度降低，如果不设置有效的护壁，非常容易造成孔壁坍塌。

（二）施工工艺不合乎施工标准要求。主要表现在清理桩孔底部不彻底：测量定位不准确，不能有效控制成孔时的垂直度，没能及时把混凝土浇灌成孔中，致使在侧压力下护壁变形、桩位发生偏移。如果混凝土质量不过关，桩孔内就可能产生很多的积水，而只采取一般的串筒施工，不采用水中浇混凝土导管施工，就会造成混凝土离析，从而使桩孔内的振捣不佳

（三）致使发生其他的安全事故。有的地区富含地下水，可能致使其周围地下水位降低，从而导致地面沉降，进而损坏其周边的房屋、管道和设备仪器；如果土层含有较高的有机质，就可能把有害气体排放出来，致使桩孔内缺氧，威胁施工人员的人身安全。

三、人工挖孔桩施工方法

（一）施工放样

（1）人工挖孔的具体施工情况

开挖孔前，要平整布置场地，把地表的松软土层和杂物予以清除，把控制线网布置好，对桩孔的位置进行确定。对每一桩位土方进行开挖，通常挖到1米左右时浇注混凝土井圈的第一节护壁，从而形成高出地面20厘米的井圈，并进行10厘米的加厚，随后在井圈上放置桩位纵横中心线，测出井孔控制高程，从而能够有效控制下部掘进的高程。在修筑钢筋混凝土井圈时，要对护壁的配筋、混凝土浇注的强度予以保证，上下节护壁的塔接长度要大于5厘米，在当天施工结束24小时后，拆除每节护壁，在这一过程中，如果在护壁上有蜂窝漏水现象产生，要及时予以补强，从而避免发生事故。该建筑工程护壁混凝土具有C20的强度、0.15米的厚度。在开挖第二阶段时，用垂球吊线从井口找出中心点，并在井孔底部打一短木桩，使桩中心投影到木桩项上，以投影作为依据，开挖第二节护壁的土方。同时，在开挖的过程中要对地质情况变化予以随时密切关注。

（2）处理流沙的措施

在对护壁进行施工的过程中，由于受到地下水和流沙等因素的限制，桩孔护壁施工有时候不能按照常规设计来进行，本文所举的建筑工程采取的处理地下水和流沙的具体措施包括以下几个方面：一是利用沉管法进行施工。在砾砂底部和圆砾层上部放入预制的混凝土沉管，同时利用水泵把水排出去，使孔底露出来，沉管下沉；二是采用模板护壁法。在某些地段，其地下水水位下降的速度可能不是很快，为了使成孔时间不至于太长，从而导致孔壁土体塌落，利用短模板（0.3米、0.6米）能够收到较好的施工效果；三是利用钢套筒护壁法。在具有较大地下水量的厚砂层地段，护壁采用钢套筒，一边抽取地下水一边下压钢套筒，使桩孔穿过流砂层后成型可以取得理想的效果。

（3）灌注混凝土

集中搅拌混凝土，控制坍落度在4厘米-8厘米，采用串桶进行混凝土下料，并保证在混凝土自由落下时其高度不大于2米，而且要一边浇灌一边插实，桩顶下3米处时，开始用插入式振捣器进行振捣。在同一桩内一次完成浇筑混凝土，确保不留下施工缝隙，如果有必要留设施工缝，那么必须把短钢筋插入混凝土周围，以使新老混凝土之间的结合力得以加强。在浇筑混凝土的过程中，要注意防止地下水进入，要保证积水层不能超过50毫米，如果超出就需要用导管吸干，如存在过大的渗水量，在施工过程中要按照水下混凝土操作规则进行，在水下进行混凝土浇灌时，要把混凝土标号提高到C35级。

（4）需要采取的相关安全技术措施

一是孔口围护的措施：必须在孔口的四周进行混凝土护圈浇筑，并在护圈上设置高出地面1.2米的围栏加以围护，围栏应由经过牢固焊接的钢筋制作而成，而且在孔口四周l米范围内不得堆放挖出的土方。二是防护壁坍塌的措施。每节桩孔挖掘完成完后，要立即支护壁模板，继而浇筑护壁混凝土，通常24小时后才可以拆除护壁混凝土，同时可以在护壁中加配适量的钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，避免出现流砂、淤泥时，因过大的自身重量使某段护壁发生沉裂问题，上下护壁间要有不小于50毫米的搭接长度。在设计时，要求要进行桩底扩底，其高度要达到2米以上，而且做扩底部分的护壁要分段进行，因为这一做法可以有效防止扩底部分坍塌；三是孔中防止中毒的措施。地下特殊土层中常常含有二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等有毒气体，所以在每次下孔前，必须要抽样检测孔内气体，确认安全后方可进去。

（5）检验成桩的质量

在施工的过程中，必须要求每根成桩要在钢筋加工检验、混凝土搅拌和物质量等方面有记录，而且还要有混凝土试块和桩身完整性检测的资料。该工程在人工挖孔桩方面通过上述的相关的技术控制措施，证明其设计相符要求，在质量检验标准方面达到了优良的等级。

（6）合理安排施工工艺

合理安排人工挖孔桩施工顺序，对减少施工难度起重要作用。在可能条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工较深的桩孔。因为桩孔越深，难度相对较大。较浅的桩孔施工后，可对上部土层的稳定起加固作用，也减少了深孔施工时的压力。在有地下水的场区施工，应先施工外围桩孔，这部分桩孔护壁混凝土完成，可保留少量桩孔先不灌注混凝土，以作排水井，方便其他孔位施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。

结语

综上所述，人工挖孔成桩技术具有施工简便、施工安全、施工周期短、经济效益高等应用优势，在建筑工程施工中得到广泛的应用。因此，施工人员必须掌握人工挖孔桩的施工技术，并对其施工质量进行有效的控制，以提高整个建筑工程的施工质量。

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