探究人工挖孔樁承載力的影響因素及控制方法

摘 要：二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)領(lǐng)域都飛速發(fā)展，建筑行業(yè)作為社會(huì)發(fā)展中必不可少的組成部分，也在隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷發(fā)展；本文通過(guò)分析人工挖孔樁的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，確立它在新世紀(jì)建筑施工中的地位，之后通過(guò)對(duì)影響承載力因素的分析，提出提高人工挖孔樁整體質(zhì)量和承載力的主要措施。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；主要特點(diǎn)；主要因素；主要方法；

文章編號(hào)：1674-3520（2015）-04-00-01

所謂人工挖孔樁就是利用人工手段挖掘成孔，并在孔內(nèi)放入鋼筋籠，最后使用混凝土材料對(duì)其進(jìn)行固定的樁型，隨著人工挖孔樁技術(shù)的發(fā)展和成熟，人工挖孔樁的深度、直徑甚至其承載力都有了顯著提高。

一、人工挖孔樁的主要特點(diǎn)

人工挖孔樁相對(duì)于其他灌注樁有十分明顯的特征；首先，其施工設(shè)備操作簡(jiǎn)單，便于在施工場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)出，比如在施工過(guò)程中，垂直運(yùn)土階段大多采用1t電葫蘆以及0.5t卷?yè)P(yáng)機(jī)，甚至部分施工僅需要手搖絞車，排吸水階段大多采用潛水泵、鑿巖階段采用小型風(fēng)鎬或者風(fēng)鉆、空氣壓縮機(jī)等，這些機(jī)械設(shè)備都屬于小型設(shè)備，便與移動(dòng)操作方便。其次，人工挖孔樁的施工質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定，只要確保施工過(guò)程中嚴(yán)格按照相關(guān)要求，大多數(shù)情況下不會(huì)發(fā)生斷樁事故。再者，人工挖孔樁對(duì)周圍的環(huán)境傷害十分小，只要在施工過(guò)程中加強(qiáng)管理就有可能避免出現(xiàn)泥漿滿地的現(xiàn)象，十分有利于在學(xué)院、醫(yī)院等安靜的環(huán)境下施工，因此其使用范圍十分廣泛。再次，人工挖孔樁的承載力較強(qiáng)，布樁施工簡(jiǎn)單，在施工過(guò)程中，可以根據(jù)施工建設(shè)要求調(diào)整樁徑，還可以實(shí)現(xiàn)一柱一樁。

二、影響人工挖孔樁承載力的主要因素

（一）人工挖孔樁的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，最起碼應(yīng)該滿足以下兩大要求，第一，要確保樁和地面之間有穩(wěn)定的作用力，第二，要確保樁身的強(qiáng)度能夠滿足建筑要求。除此之外，還要在樁的長(zhǎng)度和截面尺度上進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑物的施工地址、荷載力、建筑高度和建筑類型合理設(shè)計(jì)，確定施工造價(jià)、施工技術(shù)。而在人工挖孔樁設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)樁的尺寸、位置、以及承載力進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，而影響這些問(wèn)題的因素有樁的荷載特性、地質(zhì)特點(diǎn)、成樁技術(shù)、樁身材料等等。

（二）施工地區(qū)的地質(zhì)勘察。在項(xiàng)目工程建筑過(guò)程中，利用樁基礎(chǔ)的前提是以及建筑樁基的特點(diǎn)，對(duì)周圍的巖土工程進(jìn)行精細(xì)的勘察，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，由于勘察不利而造成的建筑事故層出不窮，因此勘察工作將直接影響到人工挖孔樁的整體質(zhì)量和實(shí)際工作狀態(tài)。

（三）樁身灌注的混凝土質(zhì)量。混凝土作為現(xiàn)階段工程施工中最常用的一種建筑材料，由于其超強(qiáng)的抗壓能力、堅(jiān)固性，且價(jià)位低、成本小得到施工單位的青睞，但是混凝土施工中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，如：表面凹凸、缺棱掉角、露筋、麻面等等，而產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因也是多方面的，混凝土的自身質(zhì)量是解決這些問(wèn)題時(shí)首要考慮的因素，因此在具體施工過(guò)程中，要根據(jù)建筑物的使用價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，嚴(yán)格按照施工要求循序漸進(jìn)，努力使混凝土施工完美無(wú)瑕。

（四）樁端持力層的可靠性。人工挖孔樁在施工過(guò)程中，其豎向承載力主要依靠樁端的持力層，所以只有確保樁端持力層的施工質(zhì)量就能夠在一定程度上確保樁身質(zhì)量，提高人工挖孔樁的承載力。而要想做好持力層的建設(shè)工作，提高其可靠性，除了要廣泛借鑒成功案例，還要因地制宜選擇符合本地區(qū)土質(zhì)情況的施工方案，若是僅僅從鉆探取樣、原位檢測(cè)、土工試驗(yàn)等角度出發(fā)，得到的數(shù)據(jù)信息可能更偏向理論性，可能會(huì)與實(shí)際數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大差距，因此在獲得樁端持力層承載力數(shù)據(jù)信息時(shí)，可以采用深層平板載荷試驗(yàn)的手段，這是現(xiàn)階段最直接、最有效的檢測(cè)方法。

（五）人工挖孔樁的成孔質(zhì)量。人工挖孔樁的成孔過(guò)程與傳統(tǒng)的鉆孔灌注相比有很大不同，鉆孔灌注大多采用大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行打孔，可以確保孔深、孔徑以及孔型符合施工要求，但是人工挖孔樁在成孔階段在很大程度上依靠人力和簡(jiǎn)單的開(kāi)鑿工具，收到的人為因素較大，所以在施工過(guò)程中難免會(huì)遇到偏差。而偏差的程度將會(huì)直接影響到孔樁的承載力。

三、人工挖孔樁質(zhì)量控制的主要方法

（一）層次分析法。層次分析法是人工挖孔樁實(shí)施工程中最科學(xué)、最合理的設(shè)計(jì)理論，層次分析法最先解決的問(wèn)題就是問(wèn)題分層，它將問(wèn)題根據(jù)不同的性質(zhì)分解成不同的元素，并根據(jù)元素之間相互作用、相互影響的關(guān)系，再次集合，形成一個(gè)全新的、系統(tǒng)的多層次分析結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)層次分析法相關(guān)研究資料顯示，設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法、工程地質(zhì)檢測(cè)、混凝土質(zhì)量、成孔質(zhì)量的權(quán)重大概在0.1215、0.4799、0.1215、0.2771，這樣看來(lái)工程地質(zhì)檢測(cè)和成孔質(zhì)量是影響人工挖孔樁承載力的重要因素之二，又因?yàn)榛炷羻?wèn)題是人工挖孔樁建設(shè)中要特別留意的問(wèn)題，因此下文重要從以下三個(gè)方面進(jìn)行了分析說(shuō)明。

（二）成孔質(zhì)量檢測(cè)。成孔質(zhì)量控制措施主要有以下幾種，首先是開(kāi)孔，主要是指在施工現(xiàn)場(chǎng)的地面上外加一部分孔圈護(hù)壁，在開(kāi)孔之前分別從中心位置向樁外引出四條中軸線，并進(jìn)行固定，這是為了防止地面上的石塊、泥土等雜物進(jìn)入孔內(nèi)，影響施工；其次是分節(jié)挖土、出土，這是為了防止出現(xiàn)坍塌等事故的出現(xiàn)；再者是安置護(hù)壁模板或者護(hù)壁鋼筋，一來(lái)可以控制豎向的土質(zhì)散落，二來(lái)預(yù)防混凝土澆灌時(shí)發(fā)生偏移；最后是樁孔抽水，部分施工地區(qū)，地下水位較高，在成孔過(guò)程中需要不斷抽取地下水，但是如果大量抽取地下水很容易發(fā)生坍塌或者流砂，造成地面下沉甚至危及到周圍的房屋安全，因此在抽水作業(yè)中，需要設(shè)立經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人才。

（三）工程土質(zhì)檢測(cè)。在地質(zhì)勘察工作中，要對(duì)施工地區(qū)的地質(zhì)水文情況進(jìn)行熟悉的了解，同時(shí)還要特別重視以下幾個(gè)問(wèn)題，分別是根據(jù)土質(zhì)情況提出科學(xué)合理的樁型設(shè)計(jì)和樁型選擇、正確評(píng)估沉樁發(fā)生的概率、提供精確的樁側(cè)阻力以及樁端阻力的標(biāo)準(zhǔn)值為今后建筑施工提供可靠的數(shù)據(jù)資料。

（四）嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量。首先需要嚴(yán)格監(jiān)控水泥的質(zhì)量，工程建設(shè)所需要的水泥需要在施工前期的采購(gòu)階段以及采購(gòu)后的保存階段進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督控制，進(jìn)廠之前要確保水泥的品種、強(qiáng)度、出廠日期等符合相關(guān)要求，進(jìn)入到施工場(chǎng)地后，施工人員要對(duì)水泥進(jìn)行科學(xué)的儲(chǔ)存，防止其發(fā)生質(zhì)變；其次需要對(duì)骨料質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保其具有穩(wěn)定的物理性和化學(xué)性；最后對(duì)混凝土的外加劑進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量監(jiān)控，確保其符合國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)，只有在確認(rèn)沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題后才能投入使用。此外還要特別重視混凝土的施工技術(shù)，如：干灌法、水下灌注法等等，需要專業(yè)人才來(lái)完成。

四、結(jié)束語(yǔ)

新時(shí)期人們文化程度越來(lái)越高，對(duì)生活條件的要求越來(lái)越高，對(duì)建筑的施工質(zhì)量要求也越來(lái)越高，再加上高層建筑的興起，對(duì)人工挖孔樁的施工提出了新的挑戰(zhàn)，不管是在樁身長(zhǎng)度還是在樁徑上都有嚴(yán)格的要求，致使影響施工質(zhì)量的因素也數(shù)不盡數(shù)，希望通過(guò)本文的闡述能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者帶來(lái)幫助。