工民建施工中人工挖孔樁技術(shù)的應(yīng)用探討

姚圣潔

(中鐵十一局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，湖北 襄陽 441057)

0 引言

在整個(gè)建筑施工過程中，人工挖孔樁可謂是基礎(chǔ)條件。在現(xiàn)在的絕大多數(shù)工民建施工中，人工挖孔樁也是最為廣泛應(yīng)用的一種施工技術(shù)，其在從人工挖孔到成孔再到在孔內(nèi)填充鋼筋籠及灌注混凝土等一系列的施工中，都是要求必須具備十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)技術(shù)水平的施工團(tuán)隊(duì)來完成的。可見，人工挖孔樁技術(shù)的重要性不言而喻。

1 人工挖孔樁過程中存在的一些問題

工民建施工中人工挖孔樁起著十分重要的作用，它決定著整個(gè)建筑在施工過程中的進(jìn)步及安全性問題，因此對其各方面的要求非常高。但就目前來看，各種原因?qū)е碌娜斯ね诳讟豆こ踢€是存在著一些問題:

1)地下水問題引起的挖孔過程中的困難。因地下水問題是對于工民建施工過程中人工挖孔樁的影響最為強(qiáng)大的。眾所周知，地下水因有著豐富的水流地區(qū)，所以很容易導(dǎo)致周圍區(qū)域的地下水水位降低而引起的地面沉降現(xiàn)象，使地下水位區(qū)域周圍的房屋、建筑管道及周邊設(shè)備儀器等因地面的沉降而遭受一定的損失。同時(shí)由于地下水中含有機(jī)質(zhì)元素較高的土層所排放出的一些有害氣體通過孔樁進(jìn)入，使在挖孔施工中造成一定的樁孔內(nèi)缺氧現(xiàn)象，從而給人們帶來不小的人身安全隱患。

2)由于在地下水位相對較高的砂性泥土和淤泥土質(zhì)在挖孔施工時(shí)(尤其有承壓水的地區(qū))容易隨著壓力進(jìn)入孔內(nèi)，造成管涌現(xiàn)象或是坍孔等重大事故。另外，在挖孔時(shí)由于卸荷量比較大，很容易引起孔壁區(qū)域土質(zhì)的松散，從而降低了樁周區(qū)域土質(zhì)的強(qiáng)度，如果在挖孔過程中又缺乏一定的護(hù)壁保護(hù)措施，就極有可能會(huì)引起孔壁的坍塌事故發(fā)生。

3)在挖孔時(shí)，如果對樁孔的底部清理不夠徹底，會(huì)出現(xiàn)測量上的定位性失誤，同時(shí)在成孔時(shí)沒有控制垂直度、在成孔后又沒能及時(shí)地進(jìn)行混凝土的澆灌工作，都會(huì)導(dǎo)致孔周護(hù)壁受側(cè)壓力較大而發(fā)生變形，從而導(dǎo)致樁位發(fā)生嚴(yán)重的偏移。另外，如果在填注時(shí)樁內(nèi)混凝土的質(zhì)量達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使樁孔大量的積水。或者在挖孔施工中只是采用了一般的串筒式施工，而不是采用的水中澆混凝土導(dǎo)管的施工技術(shù)，會(huì)使混凝土澆灌產(chǎn)生離析現(xiàn)象，并且樁孔內(nèi)振搗效果也不好。

2 人工挖孔樁的技術(shù)應(yīng)用

在工民建施工中，由于人工挖孔樁技術(shù)的操作施工相對簡易，并且投資也比較低。同時(shí)又具有著強(qiáng)大的承載能力等諸多優(yōu)點(diǎn)，使人工挖孔樁施工技術(shù)相較之下更顯優(yōu)越性，它可以有效地彌補(bǔ)一些施工中機(jī)械應(yīng)用的不足。因此，在工民建施工中得到了許多設(shè)計(jì)單位以及施工單位的多方面認(rèn)可。

2.1 人工挖孔樁技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

人工挖孔樁技術(shù)有其三大極為顯著的特點(diǎn):

1)人工挖孔樁技術(shù)成本比較低，并且可以有效地利用土地的現(xiàn)有空間，縮小建筑物所占用的土地面積，不僅為工程有效地降低了成本，而且節(jié)省了城市的土地空間;

2)在施工過程中進(jìn)行基坑支護(hù)步驟時(shí)，可以利用簡單的機(jī)械或是器具就可以完成，對使用的設(shè)備和工作面的要求都很低，可以同時(shí)開挖多個(gè)樁孔，大大地提升了施工中的工作效率;

3)利用人工挖孔樁技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，對城市正常生活不會(huì)造成噪聲污染情況，并且在施工中無需使用泥漿，大大地加強(qiáng)了城市的整體環(huán)保形象，尤其當(dāng)施工是在狹小的空間內(nèi)進(jìn)行時(shí)，更突顯了人工挖孔樁技術(shù)的獨(dú)特性和優(yōu)越性。同時(shí)因?yàn)槠渲庇^性較強(qiáng)，嵌巖樁時(shí)可有效地確保入巖的深度，對于施工時(shí)孔底的棄渣能夠進(jìn)行徹底的清除，有效地保證了樁基的安全和質(zhì)量。

2.2 人工挖孔樁的應(yīng)用范圍

人工挖孔樁技術(shù)因性價(jià)比相對較高，雖然應(yīng)用于多種建筑中，但也有其特定的一些環(huán)境局限性要求。首先該項(xiàng)技術(shù)適用于在施工挖樁中直徑大于80 mm的樁柱，并且地下水的流量較少或者是沒有地下水流量的土質(zhì)，例如粉質(zhì)黏土、黏土、卵石、含砂、姜結(jié)石較低的黏土等都是比較適用這種施工技術(shù)的。另外這種技術(shù)尤為適合黃土施工層，在施工中深度定為不小于20 m。但這種技術(shù)不適合地下水位高的區(qū)域，如有流砂、含水量多的淤泥、大水量沖擊區(qū)域、淤泥質(zhì)土層等等;其次，人工挖孔樁技術(shù)在持力層的施工選擇上尤為重要，持力層從力學(xué)角度來講，其強(qiáng)度大小直接影響著整個(gè)樁基的合理性與安全質(zhì)量。因此，在挖孔樁持力層時(shí)，應(yīng)該要選擇無軟弱下臥層的中等風(fēng)化、微風(fēng)化巖層、中密以上的碎石黏土或礫石黏土層、透水性較小、地基的承載力不小于200 kPa的殘積黏性土等。

2.3 人工挖孔樁技術(shù)的應(yīng)用

人工挖孔樁技術(shù)在現(xiàn)代的建筑施工中已經(jīng)被大量的應(yīng)用，雖然其施工過程相對比較簡單，但也是有著一套完善的規(guī)定來支撐的。首先，在人工挖孔樁技術(shù)施工前，應(yīng)該對孔樁的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行仔細(xì)的審查，并且要對挖孔樁處的土質(zhì)勘探資料進(jìn)行分析。內(nèi)容包括:分析現(xiàn)場土質(zhì)松軟度、地下水水位以下的砂土含量、施工區(qū)域內(nèi)粉土和殘積土在挖孔過程中可能存在的各種危害。同時(shí)要估算到施工過程中因降水所產(chǎn)生的總涌水量和影響的半徑大小、對周邊區(qū)域可能存在的各種危害等，并且制定出施工期間的詳細(xì)方案;其次，在施工前建議選擇具有代表性的區(qū)域來進(jìn)行成孔施工工藝試驗(yàn)，同時(shí)終孔施工后要對樁身所穿越的各個(gè)土層以及孔樁端頭處的持力層區(qū)域周邊的土質(zhì)，以及標(biāo)高與勘察報(bào)告中所提供的信息資料是否相符合進(jìn)行檢查，同時(shí)對孔內(nèi)是否有毒氣或毒物的存在也要進(jìn)行檢查。另外，對于成孔施工過程中的孔樁側(cè)壁各土層和孔底間是否有潛蝕、流砂及管涌現(xiàn)象也要進(jìn)行必要的檢查。除此以外，對于施工環(huán)境周邊的地下水的情況也要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，以確保無任何問題存在;最后，在人工挖孔樁技術(shù)施工前，要合理地對現(xiàn)場的勞動(dòng)力、施工所用的材料、設(shè)備等進(jìn)行安排。并且所有的進(jìn)場材料都必須要見證到取樣檢測報(bào)告并檢測合格后方可用于工程施工中。

在進(jìn)行人工挖孔技術(shù)施工時(shí)，首先要找準(zhǔn)基地并給定樁點(diǎn)，然后才可進(jìn)行開挖工序。在開挖的時(shí)候，樁孔的尺寸也是需要特別注意的，一般的樁孔直徑都要比實(shí)際的樁孔大，這留出來的部分就是所說的護(hù)壁層了。一般而言，對護(hù)壁層的要求是:厚度不能小于100 mm且不能大于150 mm，并且對護(hù)壁層的高度也是有著十分嚴(yán)格的要求，一般其高度要比周圍的樁孔口的地表區(qū)域高一點(diǎn)。在完全確定好護(hù)壁層的厚度以及樁孔的直徑以后，就要進(jìn)行開挖工序了。在施工進(jìn)行一段時(shí)間后，就需要支起護(hù)壁層的模板了。護(hù)壁層的模板要求由底大且頂小的弧形板進(jìn)行拼接而成，并在護(hù)壁層的模板支好后，從頂部向下不斷地澆筑混凝土，直至預(yù)留的護(hù)壁層被填充飽滿，待混凝土干后就形成了一層樁孔外側(cè)的護(hù)壁。在護(hù)壁澆灌工序完成后，當(dāng)冷凝到一定的程度時(shí)，就可以拆下模板，然后對護(hù)壁層做繼續(xù)的打磨工作。這里需要注意的是，其中的每一段護(hù)壁層的深度都不能小于1 m，并且為了避免護(hù)壁層內(nèi)的間斷脫落現(xiàn)象，在施工中還要給護(hù)壁盒周邊掛上一層鋼筋以確保其牢固性。除此之外，在每一段護(hù)壁層準(zhǔn)備開挖前，都需要事先對好中心點(diǎn)，以防止樁孔的傾斜問題。待樁孔挖好以后，要裝上符合規(guī)格的鋼筋籠作為支撐。

在安裝鋼筋籠時(shí)需要注意，其長度最好不要超過8 m，如果在施工中鋼筋籠的長度超出8 m以外，為了要保證護(hù)壁層不會(huì)被鋼筋籠所損壞，要采取分段進(jìn)行焊接的技術(shù)方法。另外，在挖孔樁技術(shù)施工中還需要特別注意保護(hù)層的均勻性，在澆灌混凝土?xí)r一定要進(jìn)行一次性的灌注方式，以確保其能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)振搗且不留縫隙。

3 人工挖孔樁施工時(shí)的注意事項(xiàng)

人工挖孔樁不同于機(jī)器的操作，主要由人工進(jìn)行施工的，因此，在施工過程中就要特別的注意。首先施工單位要對操作人員進(jìn)行全方位的技術(shù)培訓(xùn)和安全性教育，提高工人們的自我安全意識(shí)。并且要制定出一整套完善的管理規(guī)范和操作規(guī)范，要按照規(guī)定進(jìn)行管理和監(jiān)督。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔樁內(nèi)有人施工時(shí)，要有專門的管理人員進(jìn)行督察和防護(hù)，同時(shí)要注意操作現(xiàn)場的電源及電路使用情況。在施工現(xiàn)場要對各種用電器接地情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，對其施工區(qū)域內(nèi)的電纜要檢查是否有拖地、斷裂、埋壓、潮濕等現(xiàn)象。除此，當(dāng)樁孔挖掘達(dá)到一定的深度時(shí)，就要檢測一下孔內(nèi)是否存在有害氣體、通風(fēng)、地下水涌出等問題。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，再采取及時(shí)的解決措施。在施工現(xiàn)場要有專業(yè)的安全檢查人員，可以隨時(shí)檢查場地設(shè)施及施工情況，如發(fā)現(xiàn)施工過程中有任何問題出現(xiàn)，都可以得到及時(shí)的處理。

4 結(jié)語

人工挖孔樁技術(shù)施工雖然投資少、應(yīng)用廣泛，但也有一定的安全隱患。要想將人工挖孔樁技術(shù)在工民建中得到很好的應(yīng)用，就必須要加強(qiáng)其施工過程中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，只有對施工要點(diǎn)進(jìn)行有效控制，才能保證施工的質(zhì)量和安全。

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