趙妍琴
摘要：人工挖孔樁施工方便、速度較抉、不需要大型機械設(shè)備，挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強．造價又比沖擊錐沖孔、回旋鉆機鉆孔節(jié)省。因此，在公路、民用建筑中挖孔樁得到廣泛應(yīng)用。因此。要掌握人工挖孔樁的技術(shù)特點與施工措施。
關(guān)鍵詞：公路工程施工；人工挖孔樁；選型；技術(shù)措施；安全措施
中圖分類號： U445.31           文獻標(biāo)識碼：A                 文章編號：
Abstract: the artificial dig-hole pile construction is convenient, speed is emphasized, don't need large mechanical equipment, dig-hole pile than piles, concrete pile into seismic ability. Cost and impact than cone punching, whirling rig drilling save. Therefore, in the highway, civil building dig-hole pile widely used. So. To master artificial dig-hole pile technical characteristics and construction measures.
Keywords: highway engineering construction; Artificial dig-hole pile; Selection; Technical measures; Security measures


1引言
人工挖孔樁自20世紀(jì)80年代在我國開始應(yīng)用。幾十年來，人工挖孔樁以其施工簡便、造價低、工期短、質(zhì)量易保證、承載力高等優(yōu)點，日益得到施工單位和沒計單位的歡迎，從而得到廣泛的應(yīng)用。人工挖孔樁不僅能用于公路大中橋的基礎(chǔ)，還能作為各種建筑物基礎(chǔ)的工程樁，廣泛用于支護邊墻、基坑的擋土樁，以及止水幕墻等。
鑒于不同地區(qū)的土層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，及人工挖孔樁系由人工操作，工人的經(jīng)驗差異較大，因此實際施工中時常發(fā)生一些工程事故或安全事故。其工程事故主要表現(xiàn)為：涌泥、流沙導(dǎo)致成孔失敗；地下水位較高、流水量較大時，挖樁抽水導(dǎo)致場地周邊建筑物下沉、地下管道破裂等事故。安全事故主要有：孔底缺氧窒息死人、孔口墜落重物傷人等。人工挖孔樁施工分成孔階段和成樁階段。成孔階段的工序是：人工挖孔一施作護壁直到挖孔到持力層，成樁階段的工序是：清除孔底沉渣及積水一下放鋼筋籠一澆注混凝土樁體，其中成孔施工中發(fā)生的滲水、涌泥、流沙是導(dǎo)致挖孔樁失敗的主要因素，解決成孔中的這些問題是挖孔樁成敗的關(guān)鍵。本文結(jié)合工程實際，對挖孔樁施工應(yīng)注意的問題談幾點認(rèn)識與體會。
2人工挖孔樁選型及其特點
2.1基礎(chǔ)(樁)選型是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一道重要工序，必須滿足安全可靠、造價經(jīng)濟、施工速度快的要求。這也是為什么人工挖孔樁能得到廣泛應(yīng)用的緣故。人工挖孔樁在公路工程當(dāng)中較多應(yīng)用于大中橋基礎(chǔ)。一般情況下選擇人工挖孔樁必須滿足幾個條件：一是基巖埋深不宜過深，一般不超過30m，超過20m深度的人工挖孔樁，在成孔初必須要有人工送氧措施。二是當(dāng)有較厚含水砂層或較厚淤泥層的地質(zhì)條件下，應(yīng)當(dāng)慎用人工挖孔樁，防止發(fā)生挖樁抽水導(dǎo)致場地周邊建筑物下沉、地下管道破裂等事故。不過地質(zhì)勘察報告表明，超過2m深度的含水砂層或淤泥層為局部情況時，仍可采取一定措施進行人工挖孔樁施工，使樁基礎(chǔ)施工造價大幅降低，既安全可靠又加快速度。
2.2人工挖孔樁施工的特點。由于鉆孔灌注樁受鉆機調(diào)運．泥漿排放以及水源、電源方面限制，同時現(xiàn)階段鉆孔工藝較落后。地下隱蔽施工以及地質(zhì)情況判斷不明等原因常導(dǎo)致樁基質(zhì)量出現(xiàn)較多問題。相對于鉆孔灌注樁，人工挖孔樁施工能避免上述不利因素，且具有設(shè)備簡單．作業(yè)面易開展，施工效率高．質(zhì)量容易保證等優(yōu)點，因而在當(dāng)今諸多鉆孔灌注樁受限制的地方人工挖孔樁得到廣泛應(yīng)用。人工挖孔樁不僅能用于公路大中橋的基礎(chǔ)，還能作為各種建筑物基礎(chǔ)的工程樁，廣泛用于支護邊墻、基坑的擋土樁以及止水幕墻等。人工挖孔樁系由人工操作，工人的經(jīng)驗差異較大．因此實際施工中時常發(fā)生一些工程事故或使安全事故。其工程事故主要表現(xiàn)為：涌泥、流沙導(dǎo)致成孔失敗；地下水位較高、流水量較大時，挖樁抽水導(dǎo)致場地周邊建筑物下沉、地下管道．破裂等事故。
3人工挖孔的主要困難及策略
3.1地下水。地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見的問題，它給人工挖孔樁施工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態(tài)，使周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi)，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，如果遇到動態(tài)水壓土層施工，不僅開挖困難，連護壁混凝土也易被水壓沖刷穿透，發(fā)生樁身質(zhì)量問題。如遇到了細(xì)砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。
3.1.1地下水量不大時�？蛇x用潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時澆筑相應(yīng)段的混凝土護壁，然后繼續(xù)下一段的施工。
3.1.2水量較大時。當(dāng)用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時，應(yīng)從施工工序考慮，采取對周圍樁孔同時抽水，以減少開挖孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組織安排合理，能達到很好的效果。
3.1.3對不太深的挖孔樁。可在場地四周合理布置統(tǒng)一的輕型管井降水分流，對基礎(chǔ)平面占地較大時，也可增加降水管井的排數(shù)，一般即可解決。
3.1.4抽水時環(huán)境影響。有時施工周圍環(huán)境特殊，一是抽出地下水進出時周圍環(huán)境，基礎(chǔ)設(shè)施等影響較多，不允許無限制抽水：二是周圍有江沙、湖泊、沼澤等，不可能無限制達到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類問題最有效的方法是截斷水源，封閉水路。樁孔較淺時，可用板樁封閉；樁孔較深時，用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時，達到正常開挖。
3.2流砂。人工挖孔在開挖時，如遇細(xì)砂，粉砂層地質(zhì)時，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴(yán)重時會發(fā)生井漏，造成質(zhì)量事故，因此要采取有效可靠的措施。
3.2.1流砂情況較輕時。有效的方法是縮短這一循環(huán)的開挖深度，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(dāng)孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內(nèi)壁滿足設(shè)計要求。
3.2.2流砂情況較嚴(yán)重時。常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成4—6段圓弧，再加上適當(dāng)?shù)睦邨l，相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開挖0．5m左右，即可分片將套簡裝入，深入孔底不少于0．2m，插入上部混凝土護壁外側(cè)不小于0．5m，裝后即支模澆注護壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結(jié)后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法，應(yīng)用到已完成的混凝土護壁的最下段鉆大，使孔位傾斜至下層護壁以外，打入漿管，壓力澆注水泥漿，使下部土壤硬些，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現(xiàn)象。
3.3淤泥質(zhì)土層。在遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層時，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，并及時澆注混凝土護壁，這次支擋的木方模板要沿周邊打入底部不少于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。
4人工挖孔樁在公路工程施工技術(shù)措施
4.1做好事前控制工作．組織好各種原材料的進場與驗收．進行技術(shù)交底，制定相應(yīng)的施工工序。開挖前清除現(xiàn)場雜物．整平夯實．精確放樣．四周距孔中心樁1米處設(shè)4個保護樁．十字對稱布置。在井口護壁施工結(jié)束后，將樁中標(biāo)注在井口護壁上。
4.2同排樁基開挖時，采用間隔挖孔，群樁開挖時，應(yīng)采用梅花形開挖。避免開挖過程中對相鄰樁基護壁影響。
4.3以垂直起重設(shè)備要架立牢固，應(yīng)能承受一定的沖力不致翻例．垂直起重設(shè)備必須經(jīng)檢人驗合格后方可投入使用。
4.4挖孔時．采用每進尺進行一次砼護壁�？醉抛o壁標(biāo)號應(yīng)不小于C25。護壁模板宜采用定型二半圓合一的喇叭形鋼模，護壁厚度在12一20cm，采用集中拌和。鋼棒搗實，護壁后每節(jié)上孔徑按設(shè)計樁徑下口孔徑大于設(shè)計樁徑16cm。
4.5每一節(jié)開挖前，在孔口恢復(fù)中心樁后，用吊錘放樣該節(jié)孔中心位置。以防出現(xiàn)樁心倔位。
4.6挖孔至10m以下時，采用鼓風(fēng)機通風(fēng)，使孔內(nèi)保持新鮮空氣。
4.7粘土層采用鎬挖鍬鏟．硬土層及強風(fēng)化巖層采用風(fēng)鎬破碎。
4.8當(dāng)孔內(nèi)地下水較多時采用水泵及時排水。
4.9挖至設(shè)計樁底標(biāo)高后，采用探孔器測驗孔垂直度和孔深。在人工挖孔樁過程中施工要點為：護壁砼配合比、孔口放樣、每節(jié)中心位置以及孔深測量。要求施工中及時記錄每節(jié)施工土質(zhì)、滲水量、中心偏位、起始深度等。
5有較厚含水砂層的人工挖孔樁的施工
含水砂層是指在地下水位以下，滲透系數(shù)較大的砂層，厚度大，滲水最也大，挖孔樁施工時，易產(chǎn)生流砂導(dǎo)致塌孔，這是挖孔樁施工中危險性和難度較大的情況。施工中，遇到這種地質(zhì)情況，如果工程地質(zhì)報告顯示地下普遍存在含水層，且厚工超過1m~2m，則應(yīng)慎用挖孔樁。如果只是局部存在含水砂層．可采取注漿法，效果相當(dāng)好，且成本亦不算高。施工方法及步驟是，當(dāng)挖孔至含水砂層表面時停止開挖，然后放人φ30mm小型工程鉆機，沿孔壁周邊施工一圈注漿孔，對孔壁周圍砂層進行注漿處理。注漿孔距為350ram左右．注漿水灰比為l：l左右．若加入3％的早強劑，其效果更佳。隔1，2天后待注漿層達到一定強度再繼續(xù)挖孔，直到通過含水砂層，此時即可用常規(guī)混凝土護壁的方法進行施工。如果地質(zhì)鉆探表明場地地下水位較高，則可相應(yīng)減小注漿孔距，增加砂層水泥漿固結(jié)的強度和范圍。阻止地下水在挖孔時大量滲透。人工挖孔樁采用注漿法處理臺水砂層是非常有效的．但成本亦相應(yīng)提高。據(jù)測算，如果一項工程挖孔樁50％以上需要用注漿法處理含水層，則挖孔樁的經(jīng)濟性優(yōu)勢會大打折扣。
6成樁質(zhì)量檢驗
6.1砼試塊強度的質(zhì)量檢驗和樁身動檢，樁身動檢包括大應(yīng)變和小應(yīng)變，可測出樁長、縮徑、擴徑、斷樁及可估算出砼強度，質(zhì)量檢驗和樁身動檢必須合格。
6.2建議有條件的按1％一2％抽樣，按慢速維持荷載法做豎向靜荷載試驗，必須滿足設(shè)計要求。
7人工挖孔樁的施工安全措施
7.1現(xiàn)場管理人員應(yīng)向施工人員仔細(xì)交待挖孔樁處的地質(zhì)情況和地下水情況，提出可能出現(xiàn)的問題和應(yīng)急處理措施。要有充分的思想準(zhǔn)備和備有充足的應(yīng)急措施所用的材料、機械。要制定安全措施，并要經(jīng)常檢查和落實。
7.2孔下作業(yè)不得超過2人，作業(yè)時應(yīng)戴安全帽、穿雨衣、雨褲及長筒雨靴。孔下作業(yè)人員和孔上人員要有聯(lián)絡(luò)信號。地面孔周圍不得擺放鐵錘、鋤頭、石頭和鐵棒等墜落傷人的物品。每工作lh，井下人員和地面人員進行交換。井下人員應(yīng)注意觀察孔壁變化情況。如發(fā)現(xiàn)塌落或護壁裂紋現(xiàn)象應(yīng)及時采取支撐措施。如有險情，應(yīng)及時以出聯(lián)絡(luò)信號，以便迅速撤離。并盡快采取有效措施排除險情。地面人員應(yīng)注意孔下以出的聯(lián)絡(luò)信號，反應(yīng)靈敏快捷。經(jīng)常檢查支架、滑輪、繩索是否牢固。下吊時要掛牢，提上來的土石要倒干凈，卸在孔口2m以外。
7.3挖土由人工從上而下逐段用鎬鍬進行，一般以1.0米左右為施工段。易坍地層為0．5米左右為一施工段，遇堅硬土層用風(fēng)鎬破碎，同一段內(nèi)挖土次序先中間后周邊，棄土準(zhǔn)人提土桶內(nèi)，用卷揚機提升至孔口，放置孔邊1米以外。在地下水位以下施工時應(yīng)及時用吊桶將泥水吊出，如遇大量滲水，則在孔底一側(cè)挖集水坑，用局揚程潛水泵排出樁孔外。
7.4一般情況下，每天人工挖孔施工不得超過一節(jié)，以便混凝土護壁達到一定強度。若工程進度需要一天挖兩節(jié)，則上一節(jié)混凝土護壁鋼模不得拆除．以后則每天都必須保留三節(jié)混凝土護壁達到后方可拆除鋼模。根據(jù)實際情況，還可以在護壁混凝土巾加入3％-5％的早強劑，以確保護壁混凝土達到所需強度。

8結(jié)束語
人工挖孔樁具有受力明確、承載力高、施工方便、無噪音、造價低等優(yōu)點。因此。近年來．在我國很多公路及民用建筑中得到廣泛運用。但在施工中存在著一些問題，應(yīng)通過加深對人工挖孔樁工程施工過程的認(rèn)識，通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制及各個工序的的質(zhì)量控制，以保證人工挖孔樁的質(zhì)量，促進公路及民用建筑質(zhì)量的提高。

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