淺談人工挖孔樁施工

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人工挖孔樁具有機具設備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿派排出，對周圍環(huán)境及建筑物影響小，施工質量可靠，可全面展開施工，縮短工期，造價低等優(yōu)點，因此，近幾年得到廣泛運用，特別是在擴大頭的樁基施工中，人工挖孔樁施工更有其優(yōu)越性，可以彌補機械施工的一些不足。筆者就某水利工程的通訊塔建設談談挖人工挖孔樁樁基的施工。

    1、工程概況

    該微波通信塔采用剛框架結構，高75m，基礎采用四根人工挖孔樁，樁與樁之間在地面高程以承臺梁結構相連。挖孔樁為端頭擴大頭的燈泡型，其主要設計參數(shù)為：樁長6.8 m，上部長4.1 m，內(nèi)徑1 m（不含混凝土護壁厚0.1～0.2 m），下部長2.7 m，擴大頭直徑為2.8 m（沒有混凝土護壁）。樁內(nèi)設主筋為16φ18的鋼筋籠，樁上部設1.4m×1.4m×1.2m(高)承臺，并預埋成品地腳螺栓與塔身相連，混凝土等級為C20。該工程于2002年10月開始施工，瀕于當月完成。

    2、施工前的準備工作

    2.1  在正式施工前，應具備以下工程資料。主要包括建筑物場地的工程地質和必要的地下水位資料；樁基施工圖紙會審紀要；建筑場地地下管線（管道）資料；主要施工機械及其配套設備的技術性能治資料；樁基的施工組織設計或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材（水泥、砂石、鋼筋）的質檢報告。

    2.2  施工前要制定周詳?shù)?a href="http://www.theonlineadagency.com/fanpupm/zlgl/" target="_blank">質量管理措施。在施工平面圖上應標明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時設施位置；指定施工工序檢查程序；制定不良天氣（雨季）施工的技術措施。

    2.3  人工挖孔樁施工中安全措施非常重要，施工單位必須高度重視，應做到以下措施保障：孔內(nèi)設應急爬梯供人員上下井；施工人員進入孔內(nèi)必須戴安全帽；使用吊籠、電葫蘆等應有安全可靠的自動卡緊保險裝置；開挖深度超過10m時應配有通風設備；挖出的土石方應及時運離孔口，不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，機動車輛的通行不得對井壁造成安全影響；要注意安全用電，井下照明應采用12V以下安全燈。

    3、施工過程

    3.1 人工挖孔的施工

    3.1.1開始挖孔前，要平整好場地，清除地表松軟土層和一切雜物，布置好控制網(wǎng)，根據(jù)監(jiān)理復合過的樁基位置，采用十字交叉法訂立每一孔樁的位置，并在樁位外設置定位龍門樁。

    3.1.2根據(jù)設計樁徑及護壁厚度在地面上放出開挖線，然后向下挖深1m，澆筑混凝土井圈第一節(jié)護壁。井圈應高出地面20cm，且應加厚10cm。而后將樁位縱橫中心線測放到井圈上，并測出孔口控制高程，以利于下部掘進的高程控制，且要求第一井圈的中心線與設計軸線的偏差不得大于2cm。井圈高出地面還有利于防止地表水在施工過程中進入井內(nèi)。

    3.1.3修筑鋼筋混凝土井圈應保證護壁的配筋和混凝土澆筑強度。上下節(jié)護壁的搭接長度不得小于5cm，每節(jié)護壁在當日施工完畢后宜養(yǎng)護24h后拆除；發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時，應及時補強以防止造成事故。該工程中原設計護壁為C10素混凝土，厚度0.1～0.2 m，考慮到設計強度低，在施工中改為C20素混凝土施工，這樣經(jīng)過24小時后拆模強度可達3mpa以上（日平均氣溫在15度以上），增加了施工的安全系數(shù)。

    3.1.4 進行第二節(jié)井孔土方開挖時，先從井口用垂球吊線找出井孔中心點，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據(jù)進行第二節(jié)護壁的土方開挖。在開挖過程中應該密切注意地質狀況的變化。
    3.1.5 重復上述過程即可完成挖土護壁的工作，直至樁底設計高程。在施工過程中，應該以每一節(jié)護壁為驗收步驟，合格后方可進行下節(jié)的開挖施工。挖至設計標高時，孔底不應有積水，終孔后應清理好護壁上和孔底的渣物，驗收合格后方可進行下步混凝土的澆筑。 

    3.1.6 該工程人工挖孔樁的特殊之處還在于它下部擴大頭的施工，其上部施工同其它挖孔樁一樣，但其下部開挖要特別注意開挖的進度和施工安全，因為該樁下部擴大頭部分高2.7 m，擴大頭直徑為2.8 m，孔壁成倒坡，且沒有混凝土護壁。擴大頭完成后，清渣、驗收和澆筑混凝土要求工序緊湊，可減少土層坍塌的機率。在施工中還安排專職技術人員監(jiān)督開挖土層的地質狀況，并備有人員應急上爬梯，遇見異常情況可及時處理，確保施工安全。由于本工程前期地質勘探準確，設計開挖擴大斷面合理，沒有出現(xiàn)土方坍塌事件。

    3.2  混凝土的澆筑

    混凝土的澆筑應在成孔后及時施工。關于鋼筋籠的加工、制作和安裝，以及混凝土的澆筑、樁頭處理，等同于其它常規(guī)灌注樁的施工，在此不再贅述。只是在混凝土澆筑時應使用串通，從樁的一側下料，人工攤鋪并振搗；在有地下水時可用導管進行水下混凝土澆筑。本工程混凝土澆筑的特點在于樁上部承臺的澆筑，因承臺上有塔腳墊板和地腳螺栓埋件，要求在混凝土澆筑時要再次校正各樁的相對位置以及埋件與樁中心的相對位置，避免不必要的返工。

    3.3 成樁質量檢驗

    在施工中我們要求做到每根成樁應該具有鋼筋加工檢驗記錄，混凝土拌和物質量記錄，混凝土試塊資料及樁身完整性檢測資料。因為本工程的樁屬于抗拔樁，所以未作承載力檢驗。通過對有關試驗資料的分析，證明該工程挖孔樁施工質量是優(yōu)良的。

    4、人工挖孔樁施工過程中易出現(xiàn)的問題

    4.1 地下水問題。

    地下水對人工挖孔樁的施工影響最大。當?shù)叵滤徊淮髸r可進行單樁樁內(nèi)抽水；當?shù)叵滤惠^大時可采用多樁同時抽水法來降低地下水；如果樁設計深度不大時可考慮在場地四周設置井點排水。

    4.2 流沙層問題

    人工挖孔樁在開挖時，如果遇到細砂、粉砂層地質時，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴重時發(fā)生井漏，造成質量和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情況較輕時，可縮短挖孔層深，正常的1 m左右一段改為0.3～0.5 m，并隨挖隨檢隨護壁；在流砂情況較嚴重時，常用下鋼護筒的方法，鋼護筒同鋼模板相似，以孔外徑為直徑，可分為4－6段圓弧。

    4.3 淤泥質土層問題

   在遇到淤泥質等軟弱土層時，一般可用木板模板支檔，同時縮短開挖深度，并及時驗收澆筑混凝土護壁。

   總之，人工挖孔樁施工時，一旦遇到不利的地質條件，除制定單樁的施工措施外，應該合理安排人工挖孔樁的施工順序，對減少施工難度起到重要作用，在制定施工方案時要依據(jù)實際情況綜合分析，統(tǒng)籌安排，在可能的情況下，先施工較淺的樁，后施工深一些的樁，先施工外圍（或迎水部位）的樁，后施工中部的樁。

    5、結語

    通過本工程的施工，筆者認為人工挖孔樁的優(yōu)點是顯而易見的。人工挖孔樁不僅在良好的地質條件可以廣泛應用，而且隨著施工技術的改進，在有地下水、流砂層和淤泥質土質中也得到了發(fā)展和應用?？陀^地說，人工挖孔樁在良好地質條件的地基中運用時更能發(fā)揮其優(yōu)越性。當擴大頭人工挖孔樁在不良地基中運用時，其擴大頭部分極易坍塌造成質量和安全事故，應該慎用。因此我們在做樁基設計時，一定要重視地質勘探資料，在地質狀況不良的情況下，宜采用其它樁基型式進行設計施工。