人工挖孔灌注桩施工技术在机场航站楼工程中的应用

2023-01-02王建东

河南建材 2022年4期

王建东

山西机械化建设集团有限公司（030009）

0 前言

结合我国某地区机场航站楼项目工程建设案例进行分析，针对人工挖孔桩施工过程中涉及到的技术要点进行阐述，通过前期的地质勘察及对周围施工环境的全面了解，工程施工单位总结了人工挖孔灌注桩施工技术的使用特点，并且对机场航站楼工程施工中的相关内容进行全面把控，保证项目工程施工效率和稳定性，保证机场航站楼项目工程顺利完工。

1 工程概况

本次项目工程施工总占地面积47 万m2，航站楼项目工程整体呈五角星结构形式，通过F 大厅作为其中的中心施工区域分别向两侧进行延伸。本次项目工程建设施工总共分为6 层，其中包含地下2层与地上4 层，项目工程使用年限为50 年，工程施工地基基础设计为甲级。工程施工单位结合前期的地质勘察工作报告分析可以得出，本次项目工程施工区域地势条件比较平坦，基础施工部分通过人工回填土和洪冲基层所构成，整体地质条件构成比较简单，不存在明显的基础塌陷，基础沉降及滑坡等问题。

2 人工挖孔灌注桩施工技术的使用优势

首先，在本次机场航站楼项目工程建设施工中，通过前期的施工条件和地质环境勘察之后，施工单位决定使用人工挖孔灌注桩施工技术来进行基础施工，以便有效提高项目工程基础结构部分的承载能力和稳定性。通过人工挖孔灌注桩施工技术的使用，桩体结构长度更长，直径更大，容易调整。人工挖孔灌注桩直径最高可以达到8 m，桩体长度深入到土层内部40 m 距离。与此同时，对于施工地质条件构成相对比较复杂的区域，在人工挖孔灌注桩施工过程中可以结合地质条件的情况，对人工挖孔桩施工方案灵活调整，以此来保证基础施工质量和稳定性[1]。

其次，人工挖孔灌注桩施工技术在实际运用过程中，对周围的环境影响程度相对较低，操作流程比较简单，具有多方面的施工优势，并且运输和设备使用比较简单，可以最大限度上控制施工经济成本的投入量，为项目工程建设单位提供更高的经济效益。

最后，在项目工程建设施工过程中，人工挖孔灌注桩施工技术可以多人同步开展，不但可以提高基础开挖施工效率，还可以防止相互之间存在干扰问题。和预制混凝土方桩施工方式进行对比，人工挖孔灌注桩施工技术在应用过程中对地面资源的破坏程度相对较低，符合我国现有的绿色施工理念。使用人工挖孔灌注桩施工技术，后续的维护工程量相对较少。和预制混凝土方桩施工相比，可以节省25%的经济资金[2]。

3 机场航站楼项目施工中人工挖孔灌注桩施工技术要点

3.1 人工挖孔灌注桩施工前分析

首先，施工单位需要结合本次机场航站楼的施工结构形式、基础荷载条件、地质环境、土层结构以及周围构造物等情况，对桩体结构型号进行合理选择与布置。具体而言，施工单位需要结合机场航站楼的基础荷载能力和土层结构的实际情况，确认人工挖孔灌注桩的施工长度及截面尺寸。通常情况下，灌注桩一端的持力层通常是以硬质土层结构为主，结合人工挖孔灌注桩施工技术的使用要求，如果桩体结构的一端深入到持力力层的深度超过2D，则说明持力层部分主要是以黏土或者粉质黏土为主。如果桩体结构一端伸入持力层深度超过1.5D，则说明持力层内部结构主要是以砂土条件为主。如果桩体一端进入到持力层的深度超过1D，则说明持力层主要是以碎石土构成为主。除此之外，如果持力层当中还有大面积的软弱土层，桩体一端在进入到持力层的深度大小通常会超过4D 以上。对于桩基础的竖向承载能力大小，必须结合项目工程施工桩基础的规范要求进行计算[3]。

3.2 机场航站楼项目人工挖孔灌注桩施工技术应用分析

3.2.1 有效做好前期准备工作

将人工挖孔灌注桩施工技术有效运用到机场航站楼项目工程施工中，需要做好施工前的各项准备工作。

首先，施工单必须建立起专业的地质勘察工作小组，对施工场地的地质情况进行全面分析，了解桩基础施工区域岩土条件的具体构成情况，同时需要对项目工程施工现场的地质材料进行确认，全面收集和施工现场相关的地质材料参数，确认人工挖孔灌注桩的类型长度及截面尺寸。

其次，当前随着我国城市化建设发展速度不断加快，城市基础设施建设施工规模正在快速扩张，城市地下空间被广泛运用。为了防止人工挖孔灌注桩施工技术在实际应用过程中对地下管线造成影响，施工单位需要通过各种勘察技术方法，了解施工区域地下其他管线的分布范围及具体构成情况，防止对周围管线形成破坏，对人们的正常生活造成影响。

最后，施工单位需要严格审查项目工程施工资料以及施工前的各种设备准备情况，要充分保证水泥钢筋等各种材料规格质量符合工程的施工要求，所有的施工原材料必须要经过专业的工作人员进行核查，避免劣质材料被使用到工程施工当中。

3.2.2 施工过程中的关键内容分析

在本次机场航站楼工程施工中，人工挖孔灌注桩施工是非常关键的施工部分，直接影响到整个项目工程的基础施工质量和稳定性。因此，需要结合实际施工条件对人工挖孔灌注桩施工技术的应用要点进行掌控，具体分为以下两个方面。

第一，挖孔注壁工作。首先，施工人员必须充分重视挖孔质量，挖孔是人工挖孔灌注桩施工的重要内容，必须充分保证挖孔灌注桩结构的科学性与合理性，为后续的各项施工打下良好的基础。具体而言，施工人员在进行挖孔灌注柱工作当中，需要确认孔洞的具体施工位置，要保证开孔位置的精确性。施工人员在挖孔施工之前需要做好校正处理工作，防止孔洞位置产生偏移或者是倾斜等各种问题，以此有效开展护壁灌注施工[4]。

第二，护壁施工采用的是混凝土灌注施工技术，施工人员需要将护壁灌注施工划分成多个步骤进行操作。通常需要在第一节灌注1 m 高度的混凝土材料之后，等到混凝土凝结到一定的程度再进行第二节混凝土灌注施工，以此类推循环进行混凝土灌注施工作业。与此同时，施工人员在进行护壁灌注桩施工之前，要仔细检查护壁模板的质量情况，在脱模工作结束之后需要再一次检查护壁结构，避免护壁受到周围泥砂材料的影响，产生坍塌及脱落等问题造成护壁偏移。在检查工作过程中如果出现严重的偏差情况要及时进行调整。

3.3 钢套筒安装施工

在人工挖孔灌注桩施工当中，经常会受到多种不同类型因素的干扰而产生施工矛盾问题，其中施工土层存在的性质差异是比较常见的问题之一，需要结合机场航站楼项目工程的实际施工条件情况，基岩结构部分主要是以粉质砂岩为主。由于长期受到地下水环境的作用和影响，很容易造成粉质砂岩形成大面积的流砂，进而影响到人工挖孔灌注桩的整体施工效果。为了避免这一问题的产生，施工单位要采取针对性的控制策略来加以解决。通常情况下，粉质砂岩所形成的流砂问题可以分为两种形式。

一种情况是程度相对较轻的流砂，施工单位可通过使用缩短孔壁的方法对其进行调整，通过缩短灌注桩挖孔的深度提高混凝土的灌注施工效果[5]。通常情况下，人工挖孔灌注桩深度为每节1 m。为了防止受到流砂问题的干扰，可以将每节开挖深度调整到0.5 m。如果出现孔壁脱落或者是整体坍塌问题，泥砂进入到人工挖掘的孔洞内会造成桩孔无法完全形成。因此，施工单位需要保证在孔壁完全脱落或者是坍塌的位置，通过使用砂袋对其进行维护处。

另一种情况是流砂问题比较严重，如果仍然使用缩短孔壁的方法进行处理，则无法对这一问题进行有效解决。因此，施工单位需要通过使用钢套筒施工方法对其进行调整。钢套筒是类似于护壁的钢模板，在施工当中施工人员要将孔洞的外部直径作为参考，将整体切割成5 段左右的圆弧状，并且通过使用钢筋材料将5 段圆弧按顺序进行衔接，等到挖孔深度达到0.5 m，将钢套筒直接放入到孔洞内部，钢套筒安装完成之后要及时进行后续的混凝土灌注施工[5]。