淺談人工挖孔灌注樁施工技術

【摘要】隨著我國生產力水平的提高，土木工程得到了迅速發展，人工挖孔灌注樁施工技術在樁基施工中得到了廣泛的應用。本文介紹了人工挖孔灌注樁的優點以及適用范圍，闡述了人工挖孔灌注樁的施工步驟，對人工挖孔灌注樁施工常見問題進行了探討并提出了解決方法。

【關鍵詞】人工挖孔灌注樁；適用范圍；施工步驟；常見問題

前言

人工挖孔灌注樁顧名思義就是指以人工挖孔的方式完成樁基成孔，然后下鋼筋籠，最后灌注混凝土的施工方法。由于我國勞動力資源豐富，且人工挖孔樁施工工藝簡單、適用范圍較廣、受環境氣候影響較小、安全可靠、靈活機動、造價低、可大面積展開現場等優點，從而在高層公用建筑、民用建筑及橋梁基礎工程中得到廣泛應用。由人工挖孔灌注樁基礎工程質量好壞直接影響著上部結構體系的安全性和穩定性， 因此科學、合理、正確地進行施工尤為重要.

1 人工挖孔灌注樁的優點與適用范圍

1.1 人工挖孔灌注樁基礎的優點

近年來，人工挖孔灌注樁基礎在我國的工程中使用的越來越多。其原因有以下幾點：

（1）進行施工時，無需使用大型施工機械， 施工簡單快捷，對施工現場的條件要求較低， 可同時進行多個班組開挖的平行作業， 對縮短基礎工期十分有利。

（2）人工挖孔樁的承載力較高、孔徑和孔型不受限制、造價低。

（3）該樁基礎對周圍環境不會產生較大污染， 當遇到孤石、、沉渣、巖石時候較易處理， 成孔較為直觀， 能夠十分清楚地了解地質變化情況， 驗證勘探、設計的科學性與準確性， 做到發現問題馬上解決， 混凝土施工質量容易控制等優點。特別是對于大孔徑樁基礎， 其施工方法更顯優越。

（4）進行施工時占用場地不大， 且又無沖擊震動， 避免了機械鉆孔對相鄰孔的影響，易于保證各孔的施工質量。

1.2 人工挖孔灌注樁基礎的適用范圍

人工挖孔灌注樁適用于持力層埋藏較淺的地基， 且對單樁承載力要求又較高的基礎工程。孔徑（不含護壁）一般大于800mm，要求無地下水或地下水較少的粘土、粉質粘土， 含砂量少、含砂卵石較少的粘土層， 特別適于黃土層采用， 深度需要控制在5-25米之間. 當存在流砂，涌水量大，地下水位較高的沖積地帶或近代沉積的含水量高的淤泥質土時不宜使用。

2 人工挖孔灌注樁的施工工藝

2.1 施工前準備

施工前準備確保了人工挖孔灌注樁施工的順利進行。首先需要認真閱讀設計圖紙以及工程地質勘察資料。其次需做好三通一平， 設置集水井、排水溝和沉淀池， 并做好防水措施以及防護措施。再次要認真編制詳細的施工組織設計方案。最后還要組織專家進行施工圖紙的會審和安全、技術交底工作。

2.2 孔樁開挖

開挖樁孔前需從樁中心位置向外引出四個控制點， 并且用牢固的木樁標定， 開挖樁孔要從上到下逐層進行開挖， 先挖中間部分的土方， 再向周邊擴挖， 這樣才能有效地控制樁孔的截面尺寸。應由工人用鎬、鍬和鑿巖機進行挖土，每節的開挖高度應根據土質好壞，以及操作條件而定。當挖至孔底時，應先挖樁身的圓柱體，再由上至下按照擴底尺寸挖土，每節的棄土均裝入吊桶，爾后由卷揚機提升。樁孔內土方提升，建議使用0.5t 的卷揚機。

2.3 孔壁支護

只有當土質密實且無滲水時， 并能保證開挖后短期內不會出現塌孔的樁孔才不需進行支護。對于其他情況，如：孔壁有少數土質較差或有滲水現象， 易發生掉塊、塌孔時均應該在挖孔結束后立即進行孔壁支護。人工挖孔灌注樁大多數施工時采取分段挖土， 分段護壁的方法進行施工。挖孔施工中需選擇與當地土質相適應的孔壁支護方案，孔壁支護建議采用現澆混凝土或現澆鋼筋混凝土護壁， 支模時宜進行上口小， 下口大， 呈“錐形”的施工工藝， 這樣可以方便混凝土的澆筑、振搗。護壁混凝土作為樁身的一部分時， 其強度需要大于樁身強度。當用混凝土壁作為樁身的一部分時， 只能用于樁身截面不存在拉力的樁(磨擦樁和柱樁)， 其混凝土強度也不得低于樁身混凝土的設計強度。當第一節護壁混凝土拆模后， 應該立即把軸線位置標定在該節護壁上， 并用水準儀把相對水平標高標記在該圈護壁內， 將次作為控制垂直度和樁孔位置、深度的依據。

2.4 制作和吊裝鋼筋籠

鋼筋籠的制作可以分為工廠預制和現在制作兩種方法。在工廠進行預制時必須嚴格按照圖紙進行鋼筋綁扎，避免出現運至現場由于長度不夠或過長所導致的無法下吊情況。現場制作時，鋼筋的連接一般采用錐螺紋連接方法。當遇到樁身較深的樁孔時，鋼筋籠的制作安裝宜采用現場預制整體鋼筋籠，再整體吊入井下的方法。若受到起重設備的限制而導致無法實現時，需采用孔內綁法。工人應先下入孔中，并在孔側壁上打上直徑為20mm 長為30cm的圓鋼， 隨后將主筋放入， 并依次將箍筋放入， 最后從下往上進行鋼筋綁扎，分別應與側壁鋼連接， 綁扎完畢后還需要檢查各樁軸線位置。

2.5 灌注混凝土

對人工挖孔樁進行混凝土灌注是人工挖孔灌注樁的關鍵工序，其施工質量的好壞直接關系到整根樁的質量。進行混凝土灌注時，需要注意一下幾點：

（1）當從孔底及孔壁滲入的地下水上升速度較慢時，可采用在空氣中灌注混凝土樁的方法。

（2）當孔底滲入的地下水上升速度較快時，應將該樁視為有水樁。按照有關規定用導管法在水中灌注混凝土。

（3）需使用經質量監督部門標定過的有電子計量的拌合設備進行混凝土的拌制，， 嚴格按照混凝土配合比進行下料， 控制用水量，混凝土的攪拌時間宜大于90秒。 當孔內無鋼筋骨架時， 混凝土的坍落度宜小于6.5cm，當孔內有鋼筋骨架時， 混凝土的坍落度宜達到7cm～ 9cm。

（4）進行混凝土灌注時， 應隨灌隨振，以需要保證混凝土的密實度。當澆筑至離混凝土澆筑面2m以內時， 不準使用拋鏟或倒車卸料，需要用溜槽或串筒，以免發生混凝土離析， 影響混凝土的整體強度。樁灌注混凝土量應略大于計算體積。

（5）每根樁的混凝土要求連續完成。如果遇到停電等不可預見的原因時， 需按施工縫有關規定預留施工縫，并設置上下層的錨固筋。重新進行灌注時， 縫面必須清理干凈， 不得存有積水和其他雜物。

3 人工挖孔灌注樁常見問題與處理方法

3.1 遇地下水

處理該類問題最有效的方法是截斷水源。當樁孔孔深較淺時， 可采用板樁進行封閉，當樁孔孔深較深時， 需采用鉆孔壓力灌漿形成帷幕以擋水。當地下水量不大時， 可選用潛水泵抽水， 當地下水量較大時， 可采用井點降水或打設集水井的方法來降低地下水位。

3.2 遇流沙

當流砂情況較輕時， 可采用縮短每一個循環段樁壁開挖深度的方法進行處理，當流砂情況較為嚴重時， 可以采用鋼套筒進行護壁的方法進行處理。

3.3 遇淤泥質土層

當遇到淤泥質土層等軟弱土層時， 需要縮短這一段的開挖深度， 并及時澆注混凝土護壁， 一般可采用方木、木模板、鋼模板等進行臨時支擋。

參考文獻

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