挖孔樁的質量問題及相應措施探討

嚴宏宇++厲勝元++林慶江

摘 要：由于人工挖孔樁具有施工操作工藝簡單等許多優(yōu)點，在市政工程和民用建筑中得到了廣泛應用。但挖孔樁井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動強度大，容易出現(xiàn)安全和質量問題，本文指出了挖孔樁的施工質量問題、原因分析、預防措施及解決方法。

關鍵詞：人工挖孔樁；質量問題；原因分析；預防措施

Abstract： Due to manual hole digging pile construction operation process is simple and so have many advantages in municipal engineering and civil construction has been widely applied. But digging pile poor working conditions underground， harsh environment， labor-intensive， prone to safety and quality issues， the paper points out the hole digging pile construction quality problems， cause analysis， preventive measures and solutions.

Keywords： hand-dug piles； quality problems； cause analysis； preventive measures

由于人工挖孔樁具有施工操作工藝簡單，不需要大型機械設備，單樁承載力高，受力性能可靠，抗震能力強，可多樁同時進行，施工速度相對較快，節(jié)省設備投資，在市政工程和民用建筑中得到了廣泛應用。但挖孔樁井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動強度大，容易出現(xiàn)安全和質量問題，本文指出了挖孔樁的施工質量問題、原因分析、預防措施及解決方法。

工程中挖孔樁的常見質量問題歸納如下。

1.坍孔

1.1現(xiàn)象

在控孔過程中或成孔后，出現(xiàn)坍孔。

1.2原因分析

（1）樁孔較深、土質較差；

（2）出水量較大或遇流砂、淤泥。

1.3預防措施及治理方法

（1）如樁孔較深、土質較差，出水量較大，應采用就地灌注混凝土護壁，每下挖1～2m，灌注一次，隨挖隨進行護壁。護壁厚度一般采用15～20cm；

（2）在出水量大的地層中挖孔時，可采用沉預制鋼筋混凝土圓管護壁；

（3）如土質較松散，而滲水量不大時，可考慮用木料作框架式支撐或在木框架后面鋪架木板作支撐；

（4）流砂

在開挖過程中如遇細砂、粉砂層地質時，在地下水的作用下，極易形成流砂，嚴重時會發(fā)生井漏，造成質量事故，因此要采取有效、可靠的措施。

1）流砂情況較輕時

縮短每次開挖深度，將正常的lm左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時間，及時進行護壁混凝土灌注。當孔壁有流砂流入而不能形成樁孔時，可用編織袋裝土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并保證內壁尺寸滿足設計要求。

2）流砂情況較嚴重時

常用的辦法是下鋼護筒，鋼護筒與護壁用的鋼模板相似，以孔外徑為直徑，可分成4～6段圓弧，再加上適當?shù)睦邨l，相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開挖0.5m左右時，即可分片將套簡裝人，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護壁外側不小于0.5m，裝后即支模澆筑護壁混凝土。

若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突擊挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結后，將孔心部位的混凝土鑿開以形成樁孔。

用上述方法，直至已完成的混凝土護壁的最下段，使孔位傾斜至下層護壁以外，打入漿管，壓住水泥漿，使下部土壤硬結，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂質量問題及現(xiàn)象。

（5）淤泥質土層

在遇到淤泥質等軟弱土層時，一般可用木方、木板模板等支擋，并要縮短這一段的開挖深度，及時澆筑混凝土護壁，每次支擋的木方、木板要沿周邊打人底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉，能達到很好的支擋效果。

（6）除做好護壁工程外，還應配備一定的排水設備，以備使用。

2.樁基持力層為不良地質構造

2.1現(xiàn)象

在挖孔接近持力層或達到設計標高時，發(fā)現(xiàn)了不良地質構造，如溶溝、溶槽、石芽和洞穴等。

2.2原因分析

地質構造較復雜，而橋址又無法避開，且按計算，持力層定于此。

2.3預防措施

加密勘探點，尤其是樁位處，準確了解地質構造，以采取有效措施進行妥善處理，達到設計要求。

2.4治理方法

（1）溶溝、溶槽，一般不太深，只有約3～5m，處理方法是：清除全部泥土，清洗干凈后以C30左右的混凝土填滿，使混凝土的彈性模量盡量相等或接近基巖的彈性模量。

（2）石芽的處理

將其鑿平，表面段大于樁基截面積，且鑿人整體基巖50cm左右為宜。

（3）洞穴的處理

1）清除全部泥土，洞底修鑿平整，清洗干凈整個洞穴部位，設計樁孔范圍以外部位以漿砌片石回填（持力層位于洞底）。

2）當頂板較薄，其容積又較小，將洞頂鑿開，清除洞穴內的泥土雜物，然后用C30混凝土填滿（持力層位于洞頂）。

3.挖孔中承壓水涌出

3.1現(xiàn)象

挖孔施工中，遇到涌水洞，出現(xiàn)強力涌水現(xiàn)象，有時會高達100m3/h左右。endprint

3.2原因分析

地質中巖層與巖層夾有水層，開挖后，由于地壓作用而涌水，或遇到暗溝、暗河等。

3.3預防措施

充分了解地層構造，做好大量涌水的準備，即施工方法和施工設備的準備。

3.4治理方法

（1）首先用水泵將井孔內水排盡；然后，把涌水面沿孔壁周邊完全開挖出來；再在孔壁設計半徑外面開挖環(huán)形槽；

（2）在孔底干鋪20cm厚卵石層，其上安設5mm厚、高度稍大于涌水層的鋼板圈，其內徑等于樁徑。在鋼板圈內的卵石層上設置2根直徑25mm的壓漿鋼管，其中一根作為（當另一個堵塞時）備用。壓漿管埋入混凝土頂蓋處焊一鋼板，以利定位及防止壓入的水泥漿沿管壁上流；

（3）鋼板隔離圈與孔壁之間填充卵石，其孔隙率要求40%左右；

（4）為了省工、省料，便于繼續(xù)開挖，在隔離圈內填充裝混麻包（草包），要求填塞密實，減少孔隙；

（5）灌注水下混凝土頂蓋，強度其等級C10，厚50cm；

（6）壓漿：同一壓漿管按材料分其給進程序為：先壓泥漿，將鋼板圈內的空隙用泥漿填充，以節(jié)省水泥；次壓純水泥漿，因其流動性好，裂縫很小也可壓漿；最后壓水泥砂漿，其質量配合比為1：l。砂漿中可摻人合適的早強劑，各種壓漿均以稠度來控制。稠度用砂漿流動度測定器來測定，以s表示。泥漿稠度要求2～6s，稠水泥漿或水泥砂漿稠度要求2～l0s。壓漿機具可用灰漿泵，壓力0.3～0.4MPa即可；

（7）封閉完成后繼續(xù)開挖：封閉完成48h以后可將水抽盡，水位不上升，即可用風鎬將混凝土頂蓋鑿去孔徑范圍內的部分，并吊出裝泥麻包，拆除鋼板圈，繼續(xù)進行挖孔工作。成孔并經驗收合格，下鋼筋籠，灌注樁基混凝土。

4.挖孔樁混凝土存在質量問題

4.1現(xiàn)象

（1）混凝土出現(xiàn)離析；

（2）混凝土強度不足。

4.2原因分析

（1）混凝土原材料及配合比有問題，或攪拌時間不足；

（2）灌注混凝土時未用串筒，或串筒口距混凝土面的距離過大（大于2m），有時在孔口將混凝土直接倒人孔中，造成砂漿和集料離析；

（3）在孔內有水時，未抽干水就灌注混凝土。應該采用水下灌注混凝土時而采用了干澆法施工，造成樁身混凝土嚴重離析；

（4）灌注混凝土時未能將護壁的漏水堵住，致使混凝土表面積水較多，而未清除積水就繼續(xù)灌注混凝土，或采用水桶排水，結果連同水泥漿一同排出，造成混凝土膠結不良；

（5）局部需排水挖孔時，在灌注某一樁身混凝土時或混凝土未初凝前，附近的樁孔挖孔工作未停止，繼續(xù)挖孔抽水，且抽水量較大，結果地下水流將該孔樁身混凝土中的水泥漿帶走，嚴重時混凝土呈散粒狀態(tài)，只見集料不見水泥漿。

4.3預防措施

（1）必須使用合格的原材料，混凝土的配合比必須由具有相應資質的實驗室配制并進行抗壓試驗，以保證混凝土的強度達到設計要求；

（2）采用干澆法施工時，必須使用串筒，且串筒口距混凝土面的距離小于2m；

（3）當孔內水位的上升速度超過1.5cm/min時，可采用水下混凝土灌注法進行樁身混凝土的灌注；

（4）當采用降水挖孔時，在灌注混凝土時或混凝土未初凝前，附近的挖孔施工應停止。

4.4治理方法

（1）發(fā)現(xiàn)質量問題，可參考 “樁身夾泥斷樁”的有關治理方法；

（2）樁身混凝土強度仍達不到設計要求時，可進行補樁。

參考文獻

[1] 李廣慧.橋梁工程.[M].鄭州：鄭州大學出版社，2011

[2] 卜建清、嚴戰(zhàn)友.道路橋梁工程施工.[M]重慶：重慶大學出版社，2008

[3] 侯永利.地基與基礎工程.[M].武漢：華中科技大學出版社，2011

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【文章編號】1006-2688（2017）07-0048-02

【作者簡介】嚴宏宇（1970-），男，浙江溫州人，工程師，研究方向：市政工程施工管理。endprint