對人工挖孔樁施工工藝的簡要探討

摘要：人工挖孔擴底樁已在建筑工程基礎中得到較為廣泛的應用。實踐證明，此類樁基從技術經濟分析中看確有一定的優勢，如工程造價合理，施工速度較快，施工機械簡單等。人工挖孔樁施工方便、速度較快、不需要大型機械設備，挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁震能力強，造價比沖錐沖孔、沖擊錐沖孔、沖擊鉆機沖孔、回旋鉆機鉆孔、沉井基礎節省。從而在公路、民用建筑中得到廣泛應用。但挖孔樁井下作業條件差、環境惡劣、勞動強度大，安全和質量顯得尤為重要。

關鍵字：人工挖孔樁；施工技術；工藝

近幾年，全國許多地區都采用和逐漸推廣了人工挖孔樁，其特有的大承載力有時得到了許多設計、施工單位的認可，地基上經濟使用的基礎形式，但在施工中還存在這一些問題，幾年來在通過對采用人工挖孔樁基礎的工程實踐中，積累一了一些特殊的問題，取得了良好的效果，再此進行探討分析。

一、人工挖孔樁的施工工藝

1、流程

幾遇相鄰間距小于2倍樁身直徑，隔樁施工，且后施工樁開挖前，先施工的樁已澆灌混凝土且滿足強度要求，經抽芯檢驗合格證后，再進行上部結構施工。施工程序為：場地平整→放線→定樁位→架設支架或電動基蘆→準備潛水泵、鼓風機、照明設備等→邊挖邊抽水→每下挖的清理。校核樁孔的直徑和垂直度→支撐護壁模板→澆灌護壁混凝土→拆模繼續下挖，達到微風化→定深度后由勘測單位驗收鋼筋籠→排除孔底積水、放如串筒，灌注樁芯混凝土至設計頂標高。

2、施工技術

2.1 挖掘方法

強風化層采用人工風鎬開挖，盡量采用人工開挖，直到人工開挖不動的弱風化層、微風化層采用人工鉆孔松動爆破開挖。先開挖中間，后開挖周邊，三班制連續作業，渣土采用絞車或卷揚機提升，人工移至樁外。

2.2 挖掘程序

在對地下地質結構層未特別明了的情況下，首先開挖試樁，在試樁開挖到一定深度后，對挖孔樁效果進行評定。如果基本可行則其余墩臺樁同時開挖，一邊挖掘，一邊澆筑護壁，連續作業。

2.3 挖掘的工藝要求

(1)、在挖孔過程中，每段檢查復核樁孔尺寸、平面位置和豎軸線傾斜情況。如發現偏差，隨時糾正，孔徑孔深必須符合設計要求。

(2)、挖孔時如有水滲入，應及時支護孔壁，防止水對孔壁浸泡造成坍孔。滲水應設法排除(如用井點法降水或集水泵排)。

(3)、樁孔挖掘及支撐護壁兩道工序必須連續作業，不宜中途停頓，以防坍孔。

(4)、挖孔如遇到涌水量較大的潛水層承壓水時，可采用水泥砂漿壓灌卵石環圈，或灌壓環氧樹脂沙漿的措施。

(5)、挖孔達到設計深度后，應進行孔底處理。必須做到孔底表面無松渣、泥、沉淀土，距孔底最后50cm不得采用爆破開挖。

(6)、上下護壁之間的搭接長度不得小于5cm。

2.4 支撐護壁

施工的樁基樁徑有150cm、180cm、200cm三種，采用樁孔設置≥10cm厚鋼筋混凝土護壁，其配合比采用樁基礎或系梁及承臺同等標號的混凝土，其拌和方式采用機械拌和，護壁厚度10～30。護壁厚度根據土及地下水對護壁的最大壓力計算。護壁采用外齒式現澆混凝土護壁，其優點是作為施工用的襯體，抗塌孔的性能更好；便于人工用鋼釬等搗實混凝土，增大樁側摩阻力。其他并隨著開挖的地質情況調整護壁厚度，但最小不得小于10cm。

2.5 排水

一般排水采用井點法降水和集水泵排。根據滲水量設置調整抽水泵的位置和數量。滲水量較大時，可在澆筑護壁時埋人軟式透水管，澆筑完護壁之后，讓其集流排水，減輕護壁的承受壓力。地表墩臺周圍挖截水溝并妥善引流遠離樁孔，遇有特殊地段應進行特殊處理。

3、鋼筋骨架制作與安裝

根據施工條件，鋼筋籠在孔外制作后吊入孔內，并在主筋上安設鋼筋“耳環”或混凝土墊塊(豎向間距2m橫向圓周不少于4處)，保證鋼筋骨架有足夠的保護層厚度和整體穩定性。

4、混凝土灌注

挖孔質量及鋼筋籠安裝檢驗合格后，立即組織混凝土灌注，根據孔內的滲水情況，可采用以下兩種方法：

(1)干式灌注法：成孔后如孔內滲水很小，則采用干式灌注，開始灌注時，其底部的積水不應超過5cm。

(2)水下灌注法：當孔底滲入的地下水上升速度較大時(參考滲水速度界限值為6mm/min)應視為水樁，按水下混凝土灌注樁用導管法灌注，砼澆筑應連續進行，為保證樁的質量，應留比樁頂標高高出0.5～1.0m左右的樁頭，處于干處的樁頭，可在砼初凝后，終凝前清除。

二、施工中應注意的問題

1、地下水是深基礎施工中最常出現的問題，他給人工挖孔樁施工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態充入樁孔內，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，如果遇到動態水壓土層施工，不僅開挖困難，連護壁混凝土也易被水壓身質量問題。如遇到了細砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發生流砂和井漏現象。

(1)地下水量不大時，可選用潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后即使澆筑相應段的濁凝土護壁，然后繼續下一段的施工。

(2)水量較大時，當用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時，應從施工順序考慮，采取對周圍樁孔同時抽水，以減少開挖孔內的涌水量施工的方法，組織安排合理，能達到很好的效果。

(3)對不太深的挖孔樁，可在場地四周合理布置統一的輕型管降水分流，對基礎平面占地較大時，也可增加降水管井的排數，一般即可解決。

(4)抽水時環境影響，有時施工周圍環境特殊，一是抽出地下水進出時周圍環境，基礎設施等影響較多，不允許無限制抽水；二是周圍有江等，不可能無限制達到抽水目的。因此在抽水前要采取可靠的措施。處理這類問題最有效的方法是截斷水源，封閉水路用板樁封閉；樁孔較深時，用鉆孔壓力灌槳形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時，達到正常開挖。

2、流砂。人工挖孔在開挖時，如遇細砂，粉砂地質時，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴重時會發生井漏，造成質量有效可靠的措施。

(1)有效的方法是縮短這一循環的開發深度，將正常的1m左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時間，及時進行當孔壁坍落，有沁砂流入而不能形成樁孔時，可用防止袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內壁滿足設計要求。

(2)流砂情況較嚴重時，常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分為4—6段圓弧，再加上適當的肋條，環扣連接，在開挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護壁外側不小于0.5m，裝后即土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用濁凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結后，將孔心部位的混凝土清可用此種方法，應用到已完成的濁凝土護壁的最下段鉆大，使孔位傾斜至下層護壁以外，打入漿管，壓力澆注水混漿，使高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現象。

3 淤沁質土層。在遇到淤泥質土層軟弱土層時，一般可用木方、木模板等支擋，并要縮短這一段的開挖深度，并即使澆注混凝土木核計可板要沿周邊打入底部不少0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉擋效果。

4 合理安排施工順序。合理安排人工挖孔樁的施工順序，對減少施工難度起到重要作用，在施工方案中要認真統籌，根據實際情況合理安排。在可能的條件下，先施工比較淺的樁孔，后施工深一些的樁孔。因為一般樁孔愈深，難度相對愈大，較淺的樁孔施工穩定祈禱加固作用，也減少了深孔施工時的壓力。在含水層或有動水壓力的土層中施工，應先施工外圍(或迎水部位)的混凝土護壁完成后，可保留少量樁孔先不澆樁身混凝土．而作為排水井，以便其它孔位的施工。保證了樁孔的施工速度。

在深基礎設計中，大直徑擴底樁基礎具有一般樁基礎無法比擬的優點，此類樁基進入設計要求的持力層時，可對支承土作直觀檢查。但是，由于橋梁基礎的特殊性，該類樁基在橋梁基礎工程的應用才剛剛開始一些嘗試。