[人工挖孔桩的施工工艺探讨] 人工挖孔桩施工工艺

　　摘要：人工挖孔桩具有施工简单、质量可靠(能直观桩周或桩端土层、孔底虚土情况)、承载力大(除摩擦外，还有桩尖支承力)、无噪声、无振动、施工速度快、造价低、设备简单等优点，在同一作业点位可以全面开花，同时开挖。本文通过中铁七局郑州工程有限公司在某高速人工挖孔桩施工，介绍了关于人工挖孔桩施工的关键工序、特殊问题的处理、面临的安全问题及解决办法。
　　关键词：人工挖孔桩；施工；工序控制
　　中图分类号：TU 文献标识码：A
　　1 施工准备
　　1.1 技术交底与测量放线
　　施工前，由项目总工负责组织施工图纸会审，会审纪要连同施工图等作为施工依据并列入工程档案；根据工程地质资料和必要的水文地质资料的桩基工程施工图及图纸会审纪要等有关资料，制定切实可行的施工方案。施工前由总工和施工负责人逐孔全面检查各项施工准备，并逐级进行技术、安全交底和安全教育，使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实。
　　1.2 场地准备
　　对原有地面进行处理，在设计桩位处以桩中心点为中心平整出不小于桩径的作业平台，要求基本水平，可以放置卷扬设备。在外围适当位置设置截水沟，防止洞外水倒流入桩孔。保证弃土运输道路畅通，消防道路畅通，同时保证混凝土运输道路畅通。
　　1.3 机械及人员准备
　　人工挖孔桩需要卷扬机、小型空压机、风镐、运土手推车等机械。在机械充足完好的情况下开始施工。人工挖孔桩施工属基坑作业，具有很高的危险性，因此设专职安全员负责施工现场安全。同时配备技术人员对挖孔质量进行检测，发现问题及时纠正。
　　1.4 其他事宜
　　施工前还要准备好供水、供电、道路、排水、临时房屋等设施；孔内换气装置、照明设备、塌孔时的安全撤离设施等。
　　2 人工挖孔
　　2.1 工艺流程
　　按照场地平整、防排水措施、放线定桩位、复核、报监理验收、开挖第一节桩孔、支护模板、浇注护壁混凝土、在护壁上投测标高及桩位十字轴线、按节循环作业、直至设计深度、清理孔底虚土沉渣及积水、检查尺寸和持力层、全面终孔验收、吊放钢筋笼、排除孔底积水浇注桩身混凝土。
　　2.2 关键工序控制
　　2.2.1 轴线定位与高程测设
　　线形测设是施工最关键的工序，贯穿于施工的全过程。测量人员在拿到施工图纸后，仔细核对设计坐标与高程，无误后测放桩位，对定好的桩位，还应采用埋置骑马桩护桩，在施工中要注意保护。开孔前，桩位应经复测无误，在桩位处设置定位龙门架，安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置，此工作由专人负责。桩位轴线采取在地面设十字控制网，基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致，以作挖孔时粗略控制中心时用护壁支模中心线控制，将桩控制轴线、高程引到第一节护壁混凝土上，每节以十字线对中，吊线坠作中线控制用盒尺定半径后找圆周，以基准点测量孔深，以保证桩位、孔深和截面尺寸的准确。
　　2.2.2 挖孔
　　镐剔除与爆破结合的方法自上而下进行。按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面，允许误差3CM。根据土质好坏、操作条件确定每次的掘进深度，以50-100CM为宜。弃土装入吊桶内，垂直运输，用2T慢速卷扬机提升至地面，后用手推车运出。表层强风化岩层用风镐挖除，遇到弱风化层难以剔除时，采用浅眼爆破法，严格控制用药量，并在炮眼附近加强支护，防止振塌孔壁。为了安全，起爆前附近不能有人员活动，防止事故发生。
　　2.2.3 护壁施工
　　孔施工中混凝土护壁必须随挖随作，支模时下口大上口小呈倒锥形，以利于混凝土的浇注振捣，增大桩身摩擦力。其标号不能低于桩身混凝土标号。第一节护壁高出原地面30-50cm，防止地面物体掉入孔内伤及作业人员。第一节护壁完成后，在护壁顶部四角通过护壁作桩中心线标识线并测定护壁顶部标高，保证桩基施工中的方位轴线、标高符合设计和规范要求。每浇注完一节护壁，要校核桩中心的位置和垂直度(至坚硬的弱风化岩层时可不作护壁)。地下水位较高时，护壁要设在地下水位以下1.2-1.5米。下节护壁施工要在上节混凝土达到设计强度后开始施工，上下节至少搭接50cm。地质情况复杂时还应放置φ8-φ12mm间距350-400mm护壁钢筋。在拆模中如发现护壁脱节、井圈出现裂缝及蜂窝、露筋等现象，要及时用高一等级的混凝土进行修补，如裂缝过大，则应进行加筋修补或拆除重作。按照设计要求，桩尖进入弱风化层至少3d(d为桩径)且不小于2.5米，才能保证桩基承载力要求。
　　2.2.4 笼的制作与吊装
　　成孔后，抽出孔内积水，清除孔底残渣，待孔底清理干净后，可吊放钢筋笼。钢筋笼制作加工必须保证牢固顺直。起吊时为防止变形在加劲圈上加十字支撑，入孔时再将其拆除。入孔时要对准孔位轻放慢放，遇阻时可随起随落和正反旋转使之下放，若无效要立即停止，查明原因进行处理，严禁高起猛落，强行下放。钢筋笼就位后牢固定位，防止浇注混凝土时移位或上浮。
　　2.2.5 混凝土浇注
　　保证浇注质量，首先配合比要适合，水灰比0.4，坍落度18-22cm，为了增加其和易性，混凝土中掺入适量高效缓凝减水剂。采用干孔导管灌注，保证导管埋置深度在2-4米。在距桩头5米时采用振捣棒振捣，灌注高程超出设计桩顶高度50cm,进行下道工序前剔除多余部分，从而保证桩头密实度。
　　3 施工中几种特殊问题的处理
　　地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来很多困难。开挖时破坏了含水层中水的平衡状态，使周围的静态水流入桩孔内，从而影响人工挖孔桩的正常施工。如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透。如果遇到流砂、粉砂土层，在压力水的作用下，极易发生流砂和井漏现象。在岩石地层开挖时，还会有桩孔倾斜、错位等问题发生。
　　3.1 地下水
　　可选用高扬程潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇注相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。
　　3.2 流砂
　　有效方法是缩短这一循环的开挖深度，一般50cm，以缩短开挖孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土浇注。当孔壁局部塌落有泥沙流入难以成孔时，可用编制袋装土堆堵，用以形成桩孔内壁，保证成孔尺寸满足设计要求，再进行护壁混凝土施工。
　　3.3 突出岩石
　　本合同段位于微丘地带，挖孔过程中经常遇到突出岩石，当岩石硬度不大时，用空压机接风镐剔除即可；当为坚硬岩石时，需用爆破，每间隔10-15cm钻一炮眼，其深度根据石块大小而定，利用浅眼爆破原理将突石去除。个别桩孔采用冲击钻与人工挖孔结合的方法进行。
　　3.4 溶洞
　　某高速段部分桩位坐落在不完全发育的溶洞上，洞内无水或少量水。这时须将洞内填满块石后再浇注混凝土护壁。护壁以所填石块作为外侧摸板减少混凝土用量，同时可以加大护壁向孔内的支撑力，在灌注桩混凝土浇注时不会由于冲击力过大而造成4坍塌，混凝土外泄。
　　4 安全问题
　　人工挖孔孔内作业人员具有很高的安全隐患，必须带安全帽，出入孔时系安全带，孔深超过3米时要有逃生软梯，夜间成孔采用36v安全灯，采用鼓风机向孔内吹气，保证孔内的空气质量，防止中毒事故发生。
　　结束语
　　人工挖孔桩采用人工在地下挖掘成孔，易操作，但安全性及工作环境较差，关键在于施工前的准备工作。坚持技术交底制度，落实质量管理计划，实行质量三级质保体系和质量目标责任制，做好隐蔽。
　　参考文献
　　[1]南博.预制钢筋混凝土护壁工艺在人工挖孔桩施工中的应用[M].武汉工程职业技术学院学报,2011,(02):30-32.
　　[3]谭申才.人工挖孔灌注桩施工技术探析[M].淮北职业技术学院学报,2011,(03):35-36.