卵石层中人工挖孔护坡桩施工

刘忠铅

（中航勘察设计研究院有限公司，北京 100098）

一、引言

卵石属于机械松散地层，具有孔隙大、透水性强、压缩性低、抗剪强度大等特点。在卵石层内采用人工挖孔工艺进行护坡桩成孔时，既能避免机械施工造成的扰动，又能很好的保证护壁的稳定，但根据不同的现场情况，人工挖孔时也会遇到各种不同的问题，需要针对具体问题采取合理的处理措施。

（一）工程简介

本工程为一7层科研办公楼，地下2层，框架—剪力墙结构，筏板基础，±0.00标高相当于绝对标高48.60m。基坑南北长105m，东西长50m，开挖深度10.6m，采用挡土墙+桩锚支护。护坡桩直径800mm，桩长13.6m，嵌固深度4m，中间设置一道预应力锚杆（局部为两道）。

本工程场地原为1m～3m深土坑，后回填至绝对标高48.00m位置，基坑工程施工前先施工完周边道路和管线。基坑东、北、西侧均为四道管线，分别为污水管、废水管和两条雨水管，其中西侧污水管管壁距离结构外墙只有2.1m。

（二）成孔工艺选择

本基坑支护工程护坡桩施工原定使用旋挖钻机机械成孔，为保证机械成孔不对周边管线填土造成扰动，需预留400mm肥槽，护坡桩外皮距污水管管壁900mm，但由于400mm宽的肥槽不能满足锚杆腰梁宽度的要求，也很难进行外墙防水施工，应总承包单位要求，肥槽最小预留宽度为800mm，因此，本工程护坡桩外皮线距离污水管管壁为500mm。

1.旋挖钻机机械成孔

优点：施工速度快，成本较低，危险系数较低；

缺点：卵石层内泥浆护壁难度较大，尤其是松散卵石和流石层内；机械施工对周边土层扰动较大，可能对管线造成不利影响；施工作业面较大。

2.人工挖孔成孔

优点：施工作业面小；对周边土层没有扰动，不会影响到周边管线；卵石层内护壁较稳定；

缺点：人工开挖危险系数较大，成本较高。

通过衡量两种成孔工艺，经专家组确认，人工挖孔更适合在狭窄场地内卵石层内成孔，更适合本工程现场情况。

二、人工挖孔施工中的问题

（一）护壁深度

人工挖孔桩护壁分节进行，每节护壁长1m，厚100mm，采用钢模板支护。本工程施工时采用带模板作业，即连续开挖两步，开挖下一步时，上一步模板暂不拆除。这种施工方式减少了人工挪动挖孔设备的时间，提高了每天的开挖速度，但这种施工方式也有着很大的隐患。

当下一步开挖时，上一步混凝土由于强度不够，与钢模板之间没有形成足够的侧摩阻力，因此，开挖时需留出一部分土支撑上一步模板与护壁混凝土，同时由于带模板作业，两节护壁之间就没有了咬合的部分，如果地层内存在地下水或者地面渗水，就很容易通过该区域渗入孔内，造成孔底积水。

由于本工程施工深度范围内没有地下水，而且施工期间降水量很小，因此，采用的带模板连续作业方式可以施行，但出于安全考虑，不宜增加每天的施工步数。

（二）流石

本工程施工深度范围内基本都是卵石，但这层卵石很不均匀，这种不均匀性因深度和区域而不同，比如有些部位含沙量较大，有些部位基本不含砂，这部分不含砂的卵石就是流石，而且部分流石层含大量油性物质，稳定性很低，因此，在人工挖孔开挖、护壁时难度很大。

为了避免人工挖孔开挖时造成流石塌滑，减小护壁难度，本工程采用了边开挖边支护的开挖方式，即开挖到流石层时，使用特种水泥注入流石层内迅速凝结，形成一道简易的混凝土墙，阻止流石塌滑。由于本工程护壁使用的是P.O 42.5型号水泥，这种水泥凝结时间不能满足施工需要，而双快水泥凝结时间只有3～5分钟，对于支护这种流石效果显著，因此，本工程针对流石层使用双快水泥边开挖边支护方式成孔。

（三）管线渗水

护坡桩施工前，周边管线和道路已经完工，但没有投入使用。由于西侧污水管道和废水井施工错误，严重影响了护坡桩施工，人工挖孔时需将污水管道完全挖断并破坏部分在护坡桩范围内的废水井。

护坡桩施工中后期，总包单位在没有通知我项目部的前提下，提前使用了污水管道，从而大量污水通过污水管道断口流入地下，受此影响，北侧和西侧部分护坡桩孔内产生积水。针对这个问题，采用了如下措施应对：

1.立即通知相关单位，通过封堵、导流的方式阻止污水流入断口处，截断水源；

2.在护坡桩孔内下泵抽水，延长模板拆除时间；

3.对于已经完成的护坡桩孔，抽完孔内积水后，立即下钢筋笼灌注混凝土，避免护壁混凝土浸泡时间过长产生坍塌。

以上措施最大程度的减小了管道渗水对施工造成的影响，保证了护坡桩施工质量。

三、总结

在卵石层中进行人工挖孔桩施工时应注意以下几点：

1.施工前应针对场地、地层情况，选择最适合的施工工艺，因为施工工艺即是保证工程安全、顺利实施的前提，又能很大程度节约成本。

2.由于人工挖孔桩施工特点，更容易造成人身伤害，应该根据现场情况制定合理的施工方案，在保证施工安全的前提下，适当的增加施工速度。

3.针对不同的问题，采取合理有效的处理措施，比如遇到流石层采取使用双快水泥边开挖边支护的措施。但有时候应该未雨绸缪，提前采取措施，比如管道渗水的问题，如果在护坡桩放线时，发现该管道需要破除，通知建设单位或者总包单位提前完成对该管道的改造工作，或者在截断管道时，提前采取封堵、倒流措施，也会减小管道渗水的不利影响。

4.加强与相关责任单位的沟通，及时掌握第一信息，避免施工过程中因其他单位的原因产生不必要的问题。