浅谈利用人工挖孔灌注桩桩孔降水在本溪市体育馆工程中的应用

张英菡

摘 要：本溪市体育馆工程位于本溪市明山区小堡太子河畔，地下水丰富。哈尔滨工业大学建筑研究院设计，工程总投资1.06亿元。根据本工程的地勘报告及现场的实际勘察，如果采用深井井点的降水方法需要降至设计要求的水位以下开始施工，这样将工期延后30天左右；根据以往的施工经验及现场的实际条件及施工季节，改用利用灌注桩原桩孔降水的方法施工，取得了较好的施工效果。

关键词：原桩孔；降水

1 概述

体育中心工程为四层结构，地下一层，地上三层，整个工程占地174942×146456=25621.3㎡，总建筑面积29005.36㎡，总座席数6475。

我公司承担的6～28轴人工挖空灌注桩共有215根，其中直径0.8m的有124根，其中直径1.0m的有31 根，其中直径1.2m的有30根；桩身砼强度等级为C30，桩长度H依据现场条件确定，并且不小于5m。±0.00标高相对于高程120.50m。灌注桩顶标高为-6.0m，，桩基础底标高不低于12.6m，地下水位在-8.30m～-9.40m之间，施工过程中必须作好降水措施。

2 施工难点

该工程场地的地层主要由杂填土、粉土、细砂、角砾、圆砾、卵石、强风化砂岩、中风化砂岩等组成并夹带流沙层带，降水处理不当将会出现坍塌等严重的安全事故。

3 降水方案的选择

依据正常的施工方法即根据现场实际涌水量的计算，降水降至设计标高，需要用30天的时间，工程工期为30天，按照此方法施工无法完成按时完成施工任务。经过现场的实际勘察与类似工程施工的经验相结合，采用利用灌注桩原桩孔作为降水井的施工方法施工，将地下水降至设计标高，既保证施工进度质量又保证了施工的安全。

3.1 涌水量计算

按照无压非完整深井井点的涌水量理论进行计算

3.2 确定井点管数量与间距

深井进水过滤器进需要总长度计算

深井单位长度进水量q可按下式计算：

深井进水过滤器部分需要总长度计算

确定井点数量n=20时

由nh=20×20.3=406 ≥Q/q=9.21/0.035=263.14

可知井点数量及管径符合条件

井的深度钻孔打到不透水层，根据地勘报告计算，滤管长度为l=16m。

由于建筑物基坑平面比较规则，可暂假设井点均匀布置，井点间距D=（129.602+4+135.849+4）×2/20=27

取D=27m-30m

由于井点计算受、水文地质和井点设备等诸多因素的影响，并且公式及数据多为经验性，在实际施工中，计算结果根据现场实际情况须进行修正。

2.3 现场降水点的布置

选用直径为1.0m或1.2m大孔径灌注桩孔作为降水井，降水孔数为20个，这20个降水桩提前施工而要带水作业，边施工，边降水，施工是要求使用12KV的安全电源，保证施工作业人员的人身安全，带灌注桩挖至地下水位以下后，加入功率为22KW，流量80—160m3/h，扬程30m的大型深井潜水泵。而其他灌注桩在降水桩施工3天后开始施工，遇到少量的水直接在灌注桩内下入2寸水泵，将水抽干。

3 施工方法

3.1 施工布署

整个挖桩的施工程序为：场地平整→放线、定桩位→ 挖第一节桩孔土方→支模浇注第一节砼护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装辘轳、吊桶等设施→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔直径和垂直度→拆上节模板，支第二节模板，浇注第二节砼护壁→重复此项工序直至设计深度→检查持力层后进行扩底 → 对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查、验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放钢筋笼就位→浇灌桩砼

第一批挖土成孔的桩宜选择桩身较大者，且均匀散开，不宜集中在一处，以便全场地的水位得到均匀下降，并且在施工中均属于带水作业，最终桩孔形成后，作为降水井进行场地降水。继而开始施工第二批、第三批桩，若桩孔内少量的水，使用2寸泵将其抽走。最后一批桩也应均匀散开同时开挖，并待全部护壁打完后，才能浇注桩身砼。

3.2 主要工序施工方法

Ⅰ、支护设计和施工

为防止桩孔土体坍塌和确保操作安全，支护采用现浇砼护壁，

其整体性好，受力均匀。厚度为120mm，高度为1m，砼强度等级为C20，人工浇筑，人工振捣，其坍落度控制在100mm左右，在护壁内加配Φ8光圆钢筋。

护壁施工采用一节组合式钢模板（由四块弧形工具式内钢模拼装而成），拆上节支下节，循环周转使用。模板间用U形卡连接，上下设两道50×5角钢顶紧。第一节砼护壁高出地面200mm，便于挡水和定位。

Ⅲ、灌注桩挖孔

挖土由人工从上至下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层、砼块用锤、

风镐破碎，挖土次序为先挖中间部分后周边，按设计桩直径+240mm控制截面。扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再挖扩底尺寸从上至下削成扩底形。挖出的土由胶皮桶用辘轳提升至地面后，用手推车运至指定地点进行现场土方平衡。

挖孔时要随时进行测量控制。第一节护壁做好后，将桩位十字线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向桩底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整，桩深必须以基准点为依据逐根进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

挖孔时注意以下事项：

多桩孔同时成孔，应采取间隔挖孔方法，以减少水的渗透和

防止土体滑移。

② 对桩的垂直度和直径，应每段检查，发现偏差随时纠正，保

证位置正确。

③ 遇塌孔，则在塌方处砖砌外模，配适量Φ8或Φ10钢筋，间距

150，再支钢内模浇灌护壁砼。

④扩底时，为防止扩大头处塌方，可采取间隔挖土扩底措施，

留一部分土方作为支撑，待浇砼前再挖。

遇有流砂或淤泥层时，采用300mm～500mm高短护壁，一

次挖土高度也相应地降为300mm～500mm高。

⑥挖孔桩的护壁最小厚度应不小于100mm，挖孔桩的孔深一般不宜超过25m，当桩长L≤8m，桩身直径（不含护壁，下同）不应小于0.8m；当桩长为8m

⑦人工挖孔桩的土质岩样、入岩深皮、孔底形状、粒径、桩长、垂立度、桩顶标高和混凝土强度等，必须符合设计要求。

⑧人工挖进深度过程中，对可能会出现流砂、涌泥、涌水以及有害气体等情况，必须要有针对性的安全防护措施，对施工现场所有设备、设施、安全装置、工具和劳保用品等需要经常进行检查，确保完好和安全使用。

4 小结

利用灌注桩桩孔做为降水井，首先节约了深井井点降水施工的过程，对于施工工序上起到了节约的效果；第二，在从经济角度讲，利用灌注桩孔做为降水井，节约了井点降水的成本；第三，保证施工工期在30天内顺利完成，提高了工作效率。