天巢广场15#A、B楼桩孔施工

侯运魁　（巢湖市建设工程质量监督站，安徽 巢湖 238001）



天巢广场15#A、B楼桩孔施工

侯运魁（巢湖市建设工程质量监督站，安徽 巢湖 238001）

巢湖市区紧临巢湖，由于近年来城市建设的高度发展，各种基础形式不断涌现，其中人工挖孔桩是其中之一，人工挖孔桩适合于软弱地基，施工工艺简单，质量易于控制，但由于地质情况的不可预见性，人工挖孔桩成孔施工的技术保证措施尤为重要。

人工挖孔桩；桩端支承；流砂；排水；桩底沉渣

1　桩基概况

天巢广场15#A、B楼共设计人工挖孔桩102根，大直径挖孔桩桩端支承进入6层中风化泥质粉砂岩上，进入该层至少2m，挖孔桩施工时地下水位应降至决定标高4.0m;遇地下水及无护壁无法施工时，桩身采用超C35混凝土护壁，护壁配筋Ф 6@200环筋。

1.1人工挖孔桩基数据（见下表）

1.2设计参数及要求

混凝土护壁应随挖随作，一般土层中每节护壁高度为1m，遇有局部或厚度大于1.5m流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，每节护壁高度减少到0.3～0.5m;桩孔挖至桩端持力层后，应钻取孔底一下岩芯交原勘察单位认可方可终孔；终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水并应立即封底和浇灌桩身混泥土;桩身混凝土须连续浇灌，不得留施工缝，并应采取适当措施将混凝土送至浇灌面上，不得自孔口向下倾倒，并须按规定分层振捣密实。

混凝土强度等级：桩芯为C35；钢筋为HRB300；钢筋的混凝土保护层：无护壁时桩身为70mm，有护壁时桩身为50mm、护壁为15mm;桩长设计：按现场实际开挖确定，预计桩长15m;抗拔桩设计要求；对于承受拔力的桩基，施工前应采用实验确定单桩竖向抗拔承载力特征值；检测数量在同一条件下不应少于3根，且不应少于总桩数的1%。

1.3检验要求

人工挖孔桩终孔时，应会同有关单位逐桩进行桩端持力层检验，按《建筑地基基础设计规范》（JB50007-1012）附录H，用岩基平板载荷试验确定桩端岩石极限端阻力标准值；通过直径0.3m嵌岩短墩确定极限侧阻力标准和极限端阻力标准值。成孔后应会同勘察单位进行超前钻探以确定桩底下3D或5m深度范围内有无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件。桩底入岩深度将根据平板载荷试验结构进行调整。

2　工艺流程

测量放桩位—→砌筑孔台—→逐级挖孔及现浇混凝土护壁（制孔）—→中间验收—→扩孔—→成孔验收—→清渣排水—→吊装、焊接、固定钢筋笼—→混凝土灌注成桩—→凿除桩头浮灰—→桩基检测。

3　制孔

①根据地质勘察报告中本工程无地下水状况。

②桩孔开挖前，必须对原已放样桩进行认真的复测，桩位中心点误差不得大于10mm。应满足JGJ94-2008第6.2.4条规定。

③砌台砌筑及十字座标点设置。桩孔开挖后首次浇注的护壁混凝土应高于自然地面80cm，以免后期施工时地面异物跌落孔内伤人。孔口混凝土壁上应及时标出桩中心点十字轴线以控制垂直度，防止桩位中心偏移。在后期施工中，每安装一节模板，均用吊锤校正桩位中心点，以保证桩位的准确。

④混凝土拌制应严格按配合比计量并控制好坍落度。护壁钢筋的绑扎应严格按设计图纸及相关规范执行。制孔时每节掘进深度保持在0.95m，以保证混凝土护壁上下模搭接不少于5cm。同时确保达到设计要求的护壁厚度。

⑤如遇到较强透水层或易塌软层如流沙层时，拟采用约定俗成短每节护壁高度，快速掘进，快速护壁，打入钢护筒；或在护壁混凝土中打入16@150（1.5m～2.0m）的钢筋并掺入早强剂的处理方法快速护壁。

⑥每日开工前必须检查施工机械的运转是否正常和钢丝绳的牢固性能并检测井下是否存有有毒、有害气体，并做好相应的安全防范措施，当桩深超过10m时，应有专门向井下送风设备，风量不宜少于25L/s

⑦桩孔的混凝土护壁应尽快浇注成型，且24h后方可拆模，待混凝土达到一定强度后进行下部挖孔。

⑧人工挖孔桩当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。

⑨护壁施工采用自制混凝土，开始生产时做好混凝土开盘鉴定工作。混凝土试块按规范要求留置，应严格混凝土原材料计量及坍落度控制。

⑩严格按照施工图纸标注的不同的桩孔扩底尺寸进行扩孔成型。经验收成孔质量合格后，及时进行清渣排水工作，以顺利进行下道工序。

⑪挖孔达到设计扩大头顶部时，应会同建设单位邀请地质、设计、质检等部门，到现场验收地质，地质符合要求后方可进行扩大。

4　人工挖孔桩施工安全问题的分析及对策

4.1施工中孔壁坍塌及对策

本工程地质情况复杂，施工过程中由于土壤的持力层发生变化及地下水影响等原因，有20根桩孔因漏水、流砂等出现孔壁坍塌的现象。现场检查和分析，发现造成塌孔的原因主要为：

①因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌；

②已挖好的桩孔未及时放好钢筋笼，未及时浇筑混凝土，间隔时间超过4h；

③地下水位有较高的承压力；

④淤泥质土层。

针对这些问题，我们采取以下处理措施：

及时掌握现场土质，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖，封堵；操作进程要紧凑，施工现场开挖和护壁两个工序必须连续作业，以确保孔壁不坍；对于地质较差，出水量较大，遇流动性淤泥或流沙时，孔壁采用钢护筒施工；对较易塌方孔段要即挖，即校对，即验收，即灌注护壁混凝土，同时要保证混凝土密实度，避免渗漏；对少量流沙的桩位，先将附近无流沙的桩孔挖深，使其起到集水井的作用，集水井应选在地下水流的上方，用水泵抽水，将流沙桩孔和附近的地下水位降至桩底以下，使流沙桩免除在水淹状态下施工。

4.2孔内的有害气体处理

由于地质构造或其他特殊原因，在人工挖孔桩的成孔过程中，发现部分桩孔中产生有害气体。我们要求：桩孔开挖深度超过5m时，每日开工前必须检测井下是否有有毒有害气体，应有专门的通风设备，保证有足够的风量。

4.3地下水处理

地下水是桩基施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。开挖破坏了含水层中水的平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工。本工程施工中我们遇到了细砂、粉砂土层，部分桩孔发生了流砂和井漏现象。我们采取措施如下。

4.3.1地下水量不大的桩孔

选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。

4.3.2地下水量较大的桩孔

当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，我们从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法并采用钢护壁，组织安排合理，达到了很好的效果。

4.3.3流砂情况较轻时

先将附近无流砂的桩孔先挖深，使其起集水井作用，采用水泵抽水时，把桩孔和附近的地下水位降到井底下，缩短开挖深度，将正常的0.9m～1.2m高度缩短为0.5m，混凝土应加速凝剂，加快凝固速度，以减少挖层孔壁的暴露时间，每段护壁内的竖向钢筋应互相钩连20cm，并安装好护壁钢筋，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落、有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用草袋等阻泥，形成桩孔的外壁，保证内壁满足设计要求。

4.3.4流砂情况较严重时

施工中有2个桩孔流砂严重，我们采用下钢套筒的办法：钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4～6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。

5　人工挖孔扩底灌注桩缺陷

如WKZ1有一个桩，桩尖持力层为风化岩，桩径为2100mm，桩长16m左右，扩大头直径4.2m，施工过程为整个工程桩一次成孔，放置数天后，用商品混凝土一次性浇灌，浇灌之前没有清底，经过低应变动测检查，桩身没有出现明显的缺陷，我们很容易测出桩底，而且桩端扩大头负向脉冲也很明显。但是静载荷试验均不合格，且与设计要求有差距，后来通过“钻芯法”检测桩身的完整性，才发现桩端均存在较厚的桩底沉渣。如果施工单位在施工的过程中做好自检工作，认真负责，并申报监理单位亲自校实，就不会造成该桩报废。

6　结束语

人工挖孔桩施工工艺简单，混凝土强度及桩径确定，桩长可控，特别是桩尖部位还可以设置扩大头（挖桩扩底的作用是做“桩基扩大头”或俗称的“蘑菇头”，能有效地提高桩基承载力，相当于端承桩），像本项目单桩承载力是原承载力的最大达4倍，有效提高地基承载力，大大降低了工程造价，在较弱地基上是经济适用的一种基础形式。

[1]JGJ94-2008，建筑桩基技术规范[S].

[2]GB50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[3]GB50204-2011，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

TU753.3

B

1007-7359(2016)03-0150-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.055

侯运魁（1964-），男，安徽合肥人，毕业于同济大学，高级工程师，专业方向：建筑工程结构。