[分享]：人工挖孔桩的实践与体会

一剑霜寒

人工挖孔桩的施工实践与体会         　 荣根军（仪征化纤工程有限公司）

【摘要】 本文结合工程实例，简要分析了人工挖孔桩施工过程中特殊问题的产生原因，并根据自身的实践与体会，对特殊问题的处理方法进行了探讨。
【关键词】 人工挖孔桩，地下水，淤泥层，护壁
【正文】
1        工程概况
××××工程建筑面积为2110.9m2，结构形式为两层钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为6.0×10.2m，上部结构荷载由27根柱承担。设计采用人工挖孔灌注桩结合承台及拉梁形式，单柱单桩。两边跨桩径为800mm，扩大头直径1100mm，单桩极限承载力设计值〉2450KN；中间桩桩径为1100mm，扩大头直径1700mm，单桩极限承载力设计值〉4400KN。桩长基本上在10m左右。桩基平面布置及护壁形式分别见下图：（略）

2        地质、水文资料
本工程场地为坳沟地貌，上部填土厚度较大，一般为4.0～5.0m；下卧层为Q3中低压缩性粘性土。勘察范围内分布有上层滞水，勘察期间实测稳定水位为4.1～4.7m。各层土的属性如下：
地层编号        地层名称        地层描述        承载力特征值(kpa)
①        填土        黄色、灰黄色，以粉质粘土为主，层厚1.2～5.4m       
②1        Q3粉质粘土        黄褐色，硬塑，饱和，密实，层厚0.7～6.2m        240
②2        Q3粉质粘土        黄褐色，可塑，饱和，密实，层厚0.2～4.7m        190
③        E泥岩        红色，强风化，软质岩石，未揭穿        300

3        人工挖孔桩施工工艺流程
场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→砌筑第一节砖护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→设置垂直运输架、安装电动葫芦（或卷扬机）、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→砌筑第二节砖护壁→重复第二节挖土、砌筑砖护壁工序，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放钢筋笼就位→浇灌桩身混凝土→桩基测试。
4        质量控制的重点环节
本工程原设计采用钢筋混凝土护壁，根据地质勘探资料，考虑到地下土层的性状较好，经设计部门同意，改为砖砌护壁。整个施工过程中的质量控制重点如下：
4.1        严格控制砖砌护壁的施工速度，每日不得超过1.0m。
4.2        做好混凝土浇筑质量的控制，确保桩身混凝土成型良好。
4.3        积极采取可靠措施，随时应对可能发生的特殊问题。
5        施工中的技术处理
由于地质情况的变化，且施工期间遇到连续阴雨天气，在人工挖孔桩的施工过程中，我们遇到了一些特殊的问题。通过对这些问题采取了适当的技术措施，我们很好的解决了施工中的难题。
5.1　地下水
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许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了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，连护壁质量也难以保证，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。   
　　5.1.1　地下水量不大的桩孔   
　　选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时砌筑相应段的砖护壁，然后继续下一段的施工。   
　　5.1.2　地下水量较大的桩孔   
　　当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，我们从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，达到了很好的效果。     
　　5.2　淤泥质土层   
　　本工程中遇到了淤泥质软弱土层，虽然土层不厚，但造成了孔壁土体坍塌，影响了其中两个桩孔的正常施工。
5.2.1　先将塌落的淤泥清理干净，并将此处桩身直径适当扩大，然后在孔壁四周钉入木桩以加强土体稳定性。在砌筑砖护壁时，每隔六皮砖加设一道￠12的环型钢箍。  
5.2.2　在护壁上预留直径60mm左右的孔洞，然后将护壁与护壁外周的土锚在一起，锚固采用木桩。
5.2.3　采用木板模板支挡，并缩短这一段的开挖深度，严格控制在每天开挖0.5m以下，并要求施工单位及时砌筑护壁，用作支挡的木模板沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段砌好的砖护壁后面，斜向放置，双排布置互相反向交叉，达到了很好的支挡效果。
　　5.3　桩身混凝土的浇筑   
　　5.3.1　消除水的影响   
　　5.3.1.1　对于孔底积水   
　　浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土的均匀性、密实性，因此必须防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。
　　浇筑前抽干孔内积水，抽水的潜水泵装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，使混合料或水泥直接与孔内积水结合，再以插入式振捣器进行振捣，然后再浇注混凝土。混合料或水泥的用量视积水程度而定。
　　5.3.1.2　孔壁渗水   
　　对孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度，我们在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔用木楔打入，周围再用防水材料封闭，同时在集中漏水部分嵌入泄水管，装上阀门，在施工桩孔时打开阀门让水流出，浇筑桩身混凝土时，再关闭，这样就解决了影响桩身混凝土质量的问题。   
　　5.3.2　保证桩身混凝土的密实性   
　　桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。   
　　对于深度大于5m的桩身下端，我们采取的办法是，依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力而使其密实，这部分混凝土不用振捣。实践证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性。而速度优于采用串流筒施工，对于桩身上部混凝土浇筑采取了正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，浇筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。   
　　5.4　合理安排施工顺序   
　　合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。   
　　5.4.1　在可能的条件下，我们根据场地标高的情况，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工时，先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，保留了少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。  
5.4.2　为了减少地下水的积聚，任一根挖孔桩封底时都要把邻近孔位的积水同时抽出，以减少邻孔的积水对工作孔的影响。
6        实践效果
桩基工程施工完毕且混凝土达到龄期后，由权威检测部门对成桩质量进行了检测，所有桩均作了低应变测试，并选定了其中三根桩作高应变测试，测试结果表明，桩身成型无质量缺陷，桩的承载力亦满足设计要求。
7        几点体会
7.1　人工挖孔桩施工前，必须全面掌握地质勘探资料，特别是地下水位的高低和软弱土层的分布情况。
7.2　对于施工过程中可能出现的特殊问题，要做好充分的准备工作，组织好相应的人力、物力，不打无准备之仗。
　　7.3　在对各类特殊问题的处理过程中，要善于总结经验和教训，不断提高分析问题、处理问题的能力。
　　7.4　因地下情况的复杂性，在做好质量控制的同时，必须大力加强安全管理工作，避免安全事故的发生。

【结束语】
　　通过本工程的实践表明，如果能够积极做好施工中的各项准备工作，正确处理好施工过程中的各种特殊问题，人工挖孔桩作为一种经济、实用的桩基形式，完成能发挥其特有的施工方便、速度快、承载力大的优点，值得在本地区推广和应用。

【参考文献】
1、        《建筑施工技术》，卢循等，同济大学出版社
2、        《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）
3、        《混凝土结构施工及验收规范》（GB50204－2002）
4、　《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）
5、　《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

dqq888

写得还是很全面，要是加些开挖岩石的就好了。

点点0811

我最讨厌岩土工程　特别是人工挖孔桩　更讨厌下去验槽

笑忘书

我觉得上面所说还漏了一个很重要的环节：安全。
对于较深且是回填土的人工挖孔桩一定要采取适当的安全措施，主要是每天工人下桩之前，必须先用小动物下测试桩内是否有有害气体，然后再用鼓风机进行送风10分钟左右，其他安全措施就跟一般人工挖孔桩一样了

kumi16888

保证桩身砼质量的最好办法是采用水下砼灌注的施工工艺。

KETIAN

对桩的了解比较深刻，内容涉及比较全面，写得不错!
不知道是否用来评高工的，若是通过应没问题!

me109g

不知道具体是在哪个地区的工程？

dyranix

全篇我看了，写得很好

xiaoshzi

挖孔桩最担心就是井下作业人员的安全问题
其他的一切好搞定

jinma1314

写的很一般了,其实很多都不是这么做的,要是这么做,要亏死临,一天做一米.两个人啊,每前回家了,而且没有到岩层的做法,也就是没做完,不象是做施工的现场人员写出来的,

zhywin

写的的确一般呀。。有一个问题我不明白。。他说大于5米的用自由落体。。。。。。。。我觉得有不。

hghjxfz

我觉得还需要特别注意桩端持力层！

aliok

开阔眼界，虽然我们这里已不允许使用人工挖孔桩了。如果楼主附图就更好了。

kazafoxen

现在我们这里的施工单位都不允许用人工来挖孔桩了
据说是因为一次出了严重的问题

shary

人工挖孔桩验孔太危险，勘岩更是慢，需要炸药解决！