論人工挖孔樁施工水患處理的技術

【摘要】：人工挖孔樁施工中水患處理施工技術是確保樁基質量的關鍵。本文通過施工實踐對人工挖孔樁施工中的不同水患情況進行了分析，并提出了水患防治與處理的措施。

【關鍵詞】：人工挖孔樁;施工水患;處理技術

人工挖孔樁施工中水患處理施工技術是確保樁基質量的關鍵。本文通過施工實踐對人工挖孔樁施工中的不同水患情況進行分析，并提出了水患防治與處理的措施。

1水患：地下水（含地表水，尤以潛水層承壓水為突出）對人工挖孔樁施工安全、質量的危害。主要表現為坍孔、井涌、淹井等安全問題;護壁裂縫、混凝土膠結不良、離析等質量問題。長期以來，樁基中的“水患”問題從很大程度上影響著人工挖孔灌注樁的安全生產和施工質量，“水患”給人工挖孔灌注樁造成的安全質量事故和經濟損失是屢見不鮮。

如何解決人工挖孔灌注樁的成孔、護壁、混凝土澆灌等施工過程中的截水、排水，堵水和水下灌注施工等技術問題，是確保樁基施工安全和質量的關鍵。本人在長期從事建筑技術和施工管理工作實踐中，不斷思索、研究、創新并總結出“人工挖孔樁施工的水患處理技術”，并在工作實踐中解決了人工挖孔樁施工過程中“水患”等一些特殊問題，取得了良好的效果。其工程案例如下：

2工程概況

某教育學院綜合樓工程：該工程13953m，地下一層，地上十層，基礎設計為人工挖孔灌注樁，混凝土設計強度等級：護壁為C15，樁芯為C30，基礎持力層距地表面18m左右，地質資料表明：地下水豐富，水位在3.5-6.5m。樁基工程的施工正值雨水季節，為此設計建議施工方法：樁芯混凝土施工采用水下混凝土澆灌方法。

3防治水患技術措施

3.1施工方案

工程開工前，根據地質勘探資料、設計文件和施工現場的實際情況，認真進行分析論證，并借鑒有關類似工程質量事故的教訓，制定了如下施工方案：

3.1.1做好“水患”的事前控制。在施工前組織有關工程技術人員深入現場，對工程的地理位置、自然環境并結合施工季節等因素進行詳細的調查了解，對施工期地表水采取截流控制措施，從而達到減小樁孔涌水量的目的。

3.1.2重點做好事中控制。首先，根據設計規范和施工技術要求，積極配合工程設計方面做好圖紙會審和設計方案的修改工作，根據現場實際情況將原護壁混凝土標號C15提升為與樁身同強度等級的C30，增加首節護壁和流沙層護壁厚度，有效地增強樁護壁的剛度，從而控制護壁裂縫的產生，減少護壁的滲水量：對樁護壁滲水較嚴重的樁孔，采取了強制堵漏措施，把“水患”有效地控制在樁芯混凝土澆灌前。

3.1.3特殊對待特殊樁孔（最后兩個降水樁孔）。由于地下涌水相對集中，混凝土施工時無法將孔內積水排干，故決定將孔內積水控制在2m深以內，采取水下灌注不分散混凝土施工技術進行澆灌，確保施工質量符合設計要求。

3.2排水方法

3.2.1砌筑截水溝：樁孔放線定位后，首先在離建筑物軸線外側3m處開挖和砌筑500mm×700mm的環行截水溝（排水縱坡5‰），然后在樁基施工區域內砌筑250mm×350mm的井字排水溝（排水縱坡3‰），并與截水溝貫通。各樁孔中的水通過排水溝匯入截水溝，有效地截斷和減少了地表水對樁孔的水患。

3.2.2利用井點法降低地下水位：選擇建筑物四周滲水量大的樁孔和迎水面的樁孔先開挖，起到降水井點的作用。降水井用水泵抽水時，將樁孔和附近的地下水降至井底下，使其它開挖樁孔底部免除在水下狀態下施工的弊端。

3.2.3排干樁孔底積水：人工挖孔過程中采取50m高揚程潛水泵，設置逆流閥（防止抽水機停止工作時，使管內積水返回到樁孔底部）和安全電壓，滿足孔底排水的要求。

3.3孔壁支護

3.3 .1修改護壁設計：根據工程地質資料和現場實際情況，按設計和施工規范要求，一方面經過原設計人員同意將原護壁混凝土強度C15等級改為與樁芯混凝土同標號的C30，增加護壁接頭處構造鋼筋，在流砂層區域增設水壓抗剪鋼筋并將原護壁厚度增加50mm厚，有效提高了護壁混凝土的密實度，增強了護壁的剛度。另一方面：第一節孔圉護壁比下面的孔壁厚100mm，并高出現場地面200-300mm，有效地阻擋了地表水的滲入。

3.3.2護壁技術措施

3.3.2.1無流砂且滲水量較小地段：采取每開挖1m，用活動鋼模組裝后，澆混凝土護壁成孔。

3.3.2.2對待樁孔局部地段（小孔流砂或流砂層100-300mm厚）：采取編織袋裝粘土堆堵形成樁孔外壁（控制好內壁設計尺寸）然后入模灌注混凝土成孔。澆筑混凝土護壁時，嚴格控制水位變化，確保模板不被樁孔積水淹沒。流沙層區域的護壁混凝土內添增速凝劑，使混凝土盡快達到設計強度。對較易塌方施工段則采取即挖、即校對、即驗收、即灌注護壁混凝土。經綜合控制，從而確保護壁混凝土密實不滲漏，滿足混凝土強度，達到安全可靠。

3.3.2.3對待深流砂層（層厚大于300mm以上）并滲水量特別大的地段：采取下鋼護筒，每節開挖深度控制在300-500mm深，鋼護筒與護壁用的鋼模相似，采用厚2mm并沿圓弧向設置加勁肋三條（保證模板不變形）直徑略小于護壁的內徑，高為500～700mm，利用混凝土支護作支點，用小型油壓千斤頂將鋼護筒逐漸壓入砂中，阻擋流砂，鋼護筒一個接一個下沉，壓人一段，開挖一段，直至穿過流砂層0.5m-1.0m后再轉入正常挖土和混凝土支護。

3.3.2.4與護壁工作相關的注意事情：使施工人員熟悉所挖孔的地質情況，并隨時進行檢查，密切注意土層土質的變化，當遇到流沙，大量地下水等影響挖土或護壁安全時，立即采取有效防護措施后，再繼續深挖護壁。

3.3.3護壁混凝土的質量保證措施

嚴格按設計配合比計量，控制水灰比、坍落度，砂石的含泥量控制在2%以內，混凝土隨拌隨用，澆灌后振搗均勻且密實，每開挖一段，在人模澆注前校核樁中軸線，確定無誤后，入模澆混凝土，對護壁的厚度和護壁內鋼筋的位置準確性嚴格控制。為了解決護壁節頭易滲水的問題，在施工中采取下一節護壁混凝土的上口高出上一節護壁混凝土下口100mm的控制措施，很大程度上提高了護壁的擋水功能，確保孔外水不滲入到樁孔內。

3.5特殊樁孔混凝土的施工技術

少數樁孔因護壁混凝土接縫或密實度不能滿足防水要求，涌水量較大（大于1m3/n）且樁孔在澆灌混凝土前不能排干的樁孔（樁孔積水不超過2m），按照水下混凝土操作規程灌注不分散混凝土。

4該項處理技術的工程效應

該工程在樁基施工過程中有效地運用了“水患”處理的技術，其處理效果得到參加工程建設的各方領導及專家的高度評價：第一，施工安全可靠。由于安全技術措施過硬，在施工中注重事前預防，事中排查，把事故隱患控制在萌發前，施工期內未發生任何安全事故。第二，保證了質量。解決了施工中的水患，確保了樁芯混凝土不受地下水的侵襲而造成膠結不良，采用導管法和泵送法施工，解決了樁芯混凝土離析的問題，嚴格的操作規程，精細的施工工藝，保證了混凝土的強度，工程92根樁經超聲波檢測法、動測法和鉆孔抽芯法檢測Ⅰ類樁占89.13%，Ⅱ類樁占1087%，全部符合設計和工程質量規范要求。第三，續短了工期。

5小結

通過工程實踐證明，該項處理技術是成熟的。它不僅能保證人工挖孔樁的施工安全，確保工程質量，同時又能續短工期，降低造價。為此，該項處理技術可以廣泛應用在人工挖孔樁的基礎施工中。

參考文獻：

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[2] 楊功余，淺談人工挖孔樁施工[J].廣東建材，2009，25：158-160