人工挖孔灌注樁施工技術

王 興 亮

(山西省宏圖建設集團有限公司，山西 太原 030000)

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人工挖孔灌注樁施工技術

王 興 亮

(山西省宏圖建設集團有限公司，山西 太原 030000)

結合工程實例，介紹了人工挖孔灌注樁的工藝原理，從定樁、混凝土護壁、探孔、成孔驗收、灌注混凝土等方面，闡述了人工挖孔灌注樁的施工技術，并提出了施工質量與安全控制措施，達到了設計與相關規范的要求。

灌注樁，樁孔，混凝土，護壁

1 工程概況

本工程為某市文華園小區3號住宅樓，位于文昌街以北，黃華街以西。3號樓建筑高度為76.9 m，地下3層，地上24層，地下3層層高為4.2 m，地下2層層高為4.5 m，地下1層層高為3.0 m，地上1層～24層層高為3.0 m。主樓為剪力墻結構，裙樓為框架結構。地下3層北側平時為雙層機械機動車庫，戰時為核6級常6級甲類二等人員隱蔽所，南側為戊類儲藏，地下1層為自行車庫，地上1層～24層均為單元式住宅。建筑耐火等級為一級，屋面防水等級為Ⅰ級，地下室防水等級為二級，建筑抗震設防類別為丙類，結構抗震等級為四級，建筑設計使用年限為50年。

2 灌注樁基礎說明

本工程以太原市興華巖土工程勘察質量檢測有限公司提供的勘察報告進行設計，基底持力層為第②層粉質粘土層，承載力特征值fak=135 kPa，天然地基不能滿足地基承載力要求，故作地基處理。地基處理采用大直徑混凝土樁復合地基，處理后復合地基承載力特征值為495 kPa。樁直徑為800，人工挖孔樁共215根。人工挖孔樁樁端持力層為地質報告第⑧層石灰巖層，樁端應進入穩定持力層500 mm，有效樁長不少于7 m。樁孔挖至孔底設計標高經相關單位確定持力層后，擴底前在樁底鉆探一孔，探深5.0 m，以查明樁底有無軟夾層和巖洞，做好記錄，如遇特殊情況，相應增加探深，無異常方可擴底。樁混凝土等級為C25，單樁豎向承載力特征值不小于2 551 kN。成樁后按規定要求做靜載荷試驗。

3 施工方法

3.1 人工挖孔灌注樁工藝原理

人工挖孔灌注樁是指在樁的定位處人工用短柄鐵鍬、鎬、錘、釬等工具挖掘成孔(或端部擴大)，挖掘一段護壁一段直至設計標高后安放鋼筋籠、澆筑混凝土而成樁；本工程設計為素混凝土人工挖孔灌注樁。

3.2 施工機具

人工挖孔樁的機具主要有：

1)吊架。用鋼架構成。

2)電動葫蘆(或手搖轆轤)和提土筒。用于材料和棄土的垂直運輸及人員上下。使用的垂直運輸設備應有可靠的安全保險裝置，電動葫蘆用按鈕式開關。

3)短柄鐵鍬、鎬、錘、釬等挖土工具及定型組合式護壁鋼模板。

4)鼓風機和送風機。用于向樁孔中強制送入新鮮空氣。

5)應急軟爬梯。樁孔內必須設置應急軟爬梯供人員上下。

6)澆筑混凝土機具、振搗設備及串筒等。

3.3 人工挖孔灌注樁工藝流程

基礎挖土至樁工作面→確定樁位置和標高→人工挖第一節樁孔土方(一節為1 m)→檢查成孔情況(土質、尺寸偏差等)→第一節護壁施工→引測樁的標高和位置控制線到護壁上→安裝垂直運輸、通風、照明及安全防護設施等→人工挖第二節樁孔土方→檢查成孔情況(土質、尺寸偏差等)→第二節護壁施工→重復第二節工序施工直至設計深度→探孔→擴底→檢查驗收→合格后澆筑混凝土。

3.4 定樁位置和高程

根據甲方提供的坐標點測量出擬建建筑物的位置和±0.000標高點，建立坐標及高程控制網和基準點，放線開挖基坑至樁基工作面，將軸線和標高點引測至基坑，復核無誤后，測出樁的位置，引出控制樁，在控制樁上做好標記；經建設及監理單位驗收符合要求后進行下道工序施工。

3.5 挖第一節樁孔土方

每3人為一組進行人工挖孔灌注樁施工，每組每天以3根～4根樁進行流水施工，由于樁間距小于4 m相鄰兩樁不得同時施工，應隔樁交錯跳挖施工；采用短柄鐵鍬、鎬、錘、釬等挖土工具進行挖土，每挖土深度1 m為一節，挖土樁成孔直徑為1 100 mm；每節挖土成孔后，對樁孔直徑、位置、垂直度等進行自檢合格的基礎上，經建設及監理單位驗收符合要求后進行下道工序作業。

3.6 混凝土護壁施工

混凝土護壁的施工是人工挖孔灌注樁成孔的關鍵，大量人工挖孔樁事故，大都是在灌注護壁混凝土時發生的，順利地將護壁混凝土灌注完成，人工挖孔樁的成孔也就完成了。本工程人工挖孔灌注樁混凝土護壁采用內齒式形式，每節混凝土護壁上口厚度150 mm，下口厚度100 mm；護壁鋼筋為雙向φ8@150，豎向鋼筋上下搭接長度為350 mm；護壁內模采用組合定型式鋼制模板，高1 050 mm；護壁混凝土強度為C25。混凝土護壁施工的基本要求如下：

1)第一節護壁頂面應高出打樁工作面150 mm，護壁厚度應比下面的厚100 mm；

2)護壁模板應分四塊拼裝支設，便于安裝、拆卸和施工；

3)護壁每節上口厚度為150 mm，下口厚度為100 mm，上下節護壁的搭接長度應保證50 mm；

4)每節護壁均應在當日施工完成，且澆筑混凝土24 h后再拆模；

5)護壁混凝土采用現場機械攪拌，澆筑時用人工配合機械進行振搗密實；

6)拆模后檢查混凝土的外觀質量，發現有蜂窩、麻面、漏水等現象時，應用早強及補償收縮性混凝土修補。

3.7 探孔

對每根樁樁底進行鉆孔，探深5 m，若鉆探深度內無巖溶發育現象，則無需處理，按設計要求進行擴底施工。若單根樁鉆探深度內有巖溶發育，則應將樁穿透巖溶孔洞，樁端持力層選為無巖溶發育的第12層石灰巖層后按設計要求進行擴底施工。

3.8 成孔驗收

挖孔至設計標高施工單位自檢合格后，報監理、建設、勘察、設計及有關政府質量監督部門進行隱蔽驗收，符合設計和國家有關規范規定要求進行下道工序施工。

3.9 樁體混凝土灌注

成孔驗收合格后應清除孔內泥土和積水等殘留物，樁體混凝土采用商品混凝土，強度等級為C25，混凝土坍落度應控制在90 mm～120 mm；結合樁孔位置采用汽車泵澆筑樁身混凝土，當混凝土落距大于2 m時應增設溜槽和串筒；每澆筑500 mm厚為1層，混凝土振搗采用插入式振動棒振搗，振搗時應快插慢拔，表面出現浮漿、無氣泡及沉陷為宜，同時應在下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土；混凝土澆筑過程中，滲水量較大時，應采取排水措施，確保混凝土的澆筑質量。

3.10 孔樁地表及地下水排水

1)地表水：采用明溝將水引流至集水坑后，用抽水設備將水排走。

2)地下水：地下水較小時采用潛水泵邊抽水邊挖邊作混凝土護壁；當地下水較大時，為了減少水的壓力，采用局部群孔挖掘分流，并保證相鄰孔挖掘深度大致相等，以此來減少單樁的涌水量，從而減少水的壓力。

4 質量防治措施

4.1 護壁混凝土開裂或坍塌的防治措施

1)人工挖孔必須有詳細的水文地質資料，為校核地質、設計及工藝是否滿足要求可在施工前做試驗挖樁，以便提前采取預防措施；2)當出現土質不良或滲水量較大地層時，應減少護壁模板高度，一般為300 mm～500 mm高，鋼筋雙向φ8變為間距100 mm，采用早強摻速凝劑的混凝土隨挖隨驗隨澆筑；3)遇到塌孔或塌孔較嚴重時，可采用預制管護壁或現澆不拆模永久留人孔的措施。

4.2 樁身混凝土松散、離析的防治措施

1)樁身混凝土澆筑前要保證孔底的水清理干凈，必要時提泵過程中不要關閉電源，以免抽水管中水流入孔內，影響混凝土的配合比和密實度；

2)如果孔中水比較多，且無可行的抽水方法時，樁身混凝土澆筑采用水下施工工藝的方法。

5 安全措施

1)所有進場施工人員應簽訂安全責任狀，進行安全教育、培訓且考試合格后，由項目部施工員、技術負責人及專職安全員對全體人員進行安全技術交底并簽字歸檔方可進場作業；

2)進入現場人員一律戴安全帽，穿工作服和平底防滑鞋，孔下作業人員應穿雨鞋，進行孔下作業時樁孔上必須有人看護；

3)每天下孔作業前，應檢測孔中氣體，并配專用設備向孔內送風，確定空氣質量符合要求后再下孔施工，每工作3 h應上孔休息1 h；

4)樁孔周圍必須設置防護欄桿，欄桿高1.0 m，中間增設一道水平桿，水平桿下采用硬質木板封閉，以免物體落入孔內；

5)孔內必須設置應急上下的軟梯，供工作人員特殊情況下使用，禁止人員腳踏井壁上下；

6)挖出的土方利用塔機運至基坑邊2 m以外，用工程車運出工地，嚴禁機動車進入坑內運土；

7)施工現場的機械設備必須有安全可靠的保險設施，施工用電應符合國家現行有關標準和規范的規定。

6 結語

該工程于2015年3月開始基坑挖土施工，5月底人工挖孔灌注樁施工順利完成，施工過程中未發現異常情況；樁基檢測符合設計和國家有關規范要求。到目前工程已進入后期裝修裝飾階段，通過第三方檢測沉降均勻且符合設計和有關規范要求，為今后類似工程施工提供了參考。

[1] 《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊[M].第5版.北京：中國建筑工業出版社,2013:685-686.

Construction technology of artificial bored pile

Wang Xingliang

(ShanxiHongtuConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030000,China)

Combining with engineering examples, the paper introduces the technological principles of artificial bored pile, describes construction technologies of artificial bored pile from aspects of pile staking, concrete dado, deep hole, hole-forming acceptance and bored concrete, and puts forward construction quality and safety control measures, so as to achieve design and relevant demands.

bored pile, pile hole, concrete, dado

1009-6825(2017)07-0071-02

2016-12-21

王興亮(1982- )，男，工程師

TU473.14

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