人工挖孔桩基的施工技术及质量控制

曹建明

摘要：人工挖孔桩施工机械少，成孔后可以检查孔内的土质，使桩质量得到有效保证，在建筑施工中应用广泛，是一种经济适用的施工技术。本文对人工挖孔桩施工影响因素以及施工技术进行分析，以供参考。

关键词：人工挖孔桩；影响因素；施工技术；质量控制

一、前言

经济的发展和进步促进了建筑技术的高速发展，在追求发展速度的今天，人们对于建筑功能和结构安全提出了更高的要求，所以人工挖孔桩的优点在建筑工程中得到广泛应用。但在施工过程中会受到一些因素的影响，因此，要加强对人工挖孔桩施工技术的控制，使桩基质量得到有效保证。

二、人工挖孔桩施工的影响因素

1、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最常见的问题，并且影响也很大。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，影响到施工安全和桩的质量。压力水很容易发生流砂和井漏现象，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。

2、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。

三、人工挖孔桩基的施工技术

富春江水电厂生产辅助用房建于2013年，地上2层的，面积2498平方米，其结构形式为钢筋混凝土框架。该工程全部采用Φ800人工挖孔桩，共计45根。

1、人工挖孔

采用十字线法做好孔位护桩，留孔心中心土法分层下挖。挖掘过程经常检查校核桩位和垂直度。孔内遇大石、孤石时，风镐破碎。由于该建筑场地为水电厂建厂时的砂石料加工场，后进行了填埋，所以地下有原建构筑物混凝土基础、埋石等，且周边房屋均为浅基础砖混结构，故不宜采用爆破法施工；挖孔顺序应合理组织，护壁混凝土浇注48h以内，该孔不得进行风镐施工；24h内，同一墩台的其他桩孔不得实施破石施工。

（1）桩孔挖掘工艺要求。挖掘时，不必将孔壁修成光面，要使孔壁有凹凸不平，以增加桩的摩阻力；在挖掘过程中，须经常检查桩孔尺寸和平面位置；挖孔时如有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔，渗水应及时排除；桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续进行，不宜中途停顿，以防坍孔；挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理。

（2）挖掘的安全技术措施。挖孔工人必须配有安全帽、安全绳；取出土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查；井口围护应高于地面20cm～30cm，以防止土、石、杂物滚入孔内伤人；下井前应经常检查孔内的二氧化碳含量，如超过0.3%，或孔深超过10cm时，应用机械通风；挖孔工作暂停时，孔口必须遮盖。

（3）支撑护壁。本场地自上而下依次为：素填土、含砾粉质粘土、圆砾、卵石，且有地下水，水位3.00～6.3m，为防止坍孔，设置现浇混凝土护壁。护壁采用外齿式，以方便护壁混凝土的施工，并且可以增大桩的侧摩阻力。护壁混凝土强度等级为C15，厚度15cm。每一开挖支护循环高度120cm。为加快施工速度，混凝土中加入早强减水剂。

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。在部分桩位，其地下水水位下降的速度较慢，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、钢筋笼制作及其质量验收

进行钢筋进场验收模块的优化是必要的，从而进行力学性能试验的开展，保证其整体焊接试验的优化，保证其整体的合格性，在焊接施工中，要保证钢筋性能及其焊条的协调。进行钢筋笼制作体系的健全，按照设计的需要展开加工，进行主筋位置的鋼筋固定，保证等分距离的控制。严格控制主筋间距在允许的偏差分为。并进行钢筋笼直径允许偏差的控制，保证钢筋笼长度允许偏差的优化。

在钢筋笼搬运及吊装施工中，应避免钢筋笼的变形，这需要做好安放准备工作，进行孔内情况分析，保证孔内没有塌方及沉渣，保证安放工作有效开展，进行顺直、中心位的控制和校核，避免与孔壁的碰撞，出现扭笼等情况。

4、灌注混凝土

（1）水下混凝土的要求。水下混凝土应具有良好的和易性和流动度，坍落度宜为18cm～22cm，其随时间的损失值能满足灌注要求。水下混凝土初凝时间宜为6h以上。商品混凝土技术资料报监理工程师审批合格后，才允许使用。

（2）主要机具。水下混凝土浇注的主要机具包括导管、漏斗和隔水球等。导管采用直径为30cm的导管桩，分段制作，每节长度2～3m，最下端一节为5m。接头采用丝扣橡胶垫圈连接，最下端一节导管底部以钢板套圈在外围加固。导管使用前进行试拼装、试压，试水压力不小于井孔内水深的1.5倍，不漏水为合格。导管吊放时应使位置居中，轴线顺直，稳定沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。漏斗选用5mm钢板制作，要求不漏浆、挂浆，漏泄顺畅彻底。漏斗应有足够的容量以储存混凝土（即初存量），以保证首批灌入的混凝土（即初灌量）能达到要求的埋管深度。漏斗设置高度应满足导管拆卸等操作的需要，并保证在灌注到最后阶段，特别是接近到桩顶部位时，能满足对导管内混凝土柱高度的需要，保证上部桩顶的灌注质量。在混凝土开始灌注前，预先在导管内放人隔水球，待混凝土开始灌注后，将浮起的隔水球捞出。

（3）水下混凝土的灌注。混凝土由拌和站通过罐车运至工地。考虑商品混凝土从通知搅拌到运到现场的时间，在桩达到混凝土灌注条件前1h，通知商品混凝土搅拌站开始搅拌混凝土。现场必须为混凝土的连续灌注储备足够的混凝土后，才能开始混凝土灌注。后续混凝土供应速度必须以保证现场有2罐混凝土为原则，最后卡方混凝土，应提前计算，宁多勿少，不能停顿时间太长。混凝土运至灌注地点时，检查和易性和坍落度，如不符合要求，要坚决退回，不得使用。灌注时间必须控制在埋入导管中的混凝土不丧失流动性的时间内，必要时可掺人适量缓凝剂。

5、安全技术措施

首先是孔口围护，必须要浇筑孔口四周的混凝土护圈，并且将围栏合理设置于护圈上，控制围栏的高度，利用钢筋来制作围栏。牢固的焊接围栏，不能够在孔口附近放置挖出的土方。在防护壁坍塌方面，挖好每节桩孔之后，需要浇筑护壁混凝土，并且过了一定时间之后需要进行拆除工序。可以与适量的钢筋加配护壁，并且有钢筋存在于上下护壁之间，这样可以增强它们之间的拉结力，控制上下护壁之间的搭接长度，一般保证在50mm以上。

6、检验成桩的质量

在施工的过程中，要求做好每根成桩的桩孔深度、入岩深度、桩心偏差、钢筋加工检验、混凝土拌和物质量等方面的记录，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相关的技术控制措施，证明其与设计要求相符，在质量检验标准方面达到了优良等级。

四、结束语

人工挖孔桩虽然受地质影响大，施工安全风险高，但其经济性、质量的可控性和施工速度快的优点得到广泛认可，在施工中应用较多，具有广阔的发展前景。

参考文献：

[1]常建海.浅谈人工挖孔桩技术在高速公路施工中技术应用[J].城市建设理论研究，2012，2（8）：98-99.

[2]梁红卫.人工挖孔桩在工民建施工中相关技术要点探讨[J].城市建设理论研究，2011，2（29）：43-45.