人工挖孔桩施工技术探讨

潘洪武

(重庆兴隆建设工程监理有限公司 重庆 400015)

人工挖孔桩施工技术探讨

潘洪武

(重庆兴隆建设工程监理有限公司 重庆 400015)

本文就重庆较好的地质条件，适合的人工挖孔桩基础形式，结合作者多年的管理经验，对挖孔桩的施工方法、施工顺序、施工质量进行探讨。

人工挖孔桩；施工方法；质量控制

1 引言

作为建筑工程基础型式之一的人工挖孔桩，在重庆地区自上世纪80年代末至今的建筑业大发展的过程中被广泛使用。许多地区都采用和逐渐推广了人工挖孔桩，其特有的承载力较大的优势以及施工质量能够得到直观有效地控制 （相对钻孔桩而言）的优点得到建筑业的认可。该基础型式适合重庆地区的地基岩石较好、土层大多不是太厚的地质条件。在多年的建筑工程建设管理中，作者所接触的项目占九成建筑的基础是人工挖孔桩。近几年较深的桩孔已达40m左右，其适用范围在扩大。但在工程施工中还存在着一些问题和难点，我们在通过对采用人工挖孔桩基础的工程实践中，积累了一些经验，处理了一些较为复杂和特殊的问题，取得了良好的效果。

2 人工挖孔桩优缺点

人工挖孔桩单桩承载力高，沉降量小，所需机具设备简单，施工操作方便，占用场地小，对周围环境及建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，具有工期缩短、造价低等特点。缺点是井下作业条件差，环境恶劣，劳动强度大，单桩施工进度较慢，安全隐患大。

3 定位放线的控制要点

开始挖孔前要平整好场地，清除地软土层和一切杂物、积水，轴线、桩位定位放线必须由专业测量人员进行，做到准确、复核无误，避免开挖成孔后发现有误造成难以处理的事实，浪费人力、物力和工期。应将桩轴线、桩位及标高控制点放在桩的井圈上并做出醒目标志作为桩孔开挖过程的复核依据。定位放线时，还应在施工平面外设置建筑物主要轴线、角点的长期的定位标志以供施工过程随时对轴线、桩位检查复核。

4 桩孔开挖过程的控制措施

严格按设计图纸和规范施工桩护壁，根据设计桩径和混凝土护壁厚度在地面上放出开挖线，然后向下挖深约1m，浇灌第一节混凝土护壁，而后将桩纵横中心线放到井圈上，测出孔口高程，以利于下部掘进的高程控制。施工中最好做一个类似桩笼大小的验孔器，以便在开挖过程中对孔大小、垂直度的随时控制。

值得强调的是，桩下部有扩孔及锅底的情况，必须保证扩大头、锅底的宽度和高度，对水钻施工留下的棱角予以剔除，成型后的孔端部扩大头孔壁成倒坡、锅底易积水，且没有混凝土护壁，扩大头完成后，清渣、验收、浇灌混凝土要求工序紧奏，可减少土层塌方的几率。开挖过程对混凝土护壁的施工必须确保其钢筋工程的绑扎安装质量（上下节护壁钢筋的设置、搭接长度、连接方式必须满足设计、规范）、混凝土的质量及上下节护壁的搭接长度、混凝土密实性以及护壁厚度必须符合设计、规范和土质情况、地下水情况的要求。每节混凝土护壁模板在施工完后宜养护24小时后拆除，对椭圆桩最好达到设计强度标号后才拆模，施工中要加内衬以抵消侧土压力，保证桩尺寸及安全。发现护壁有蜂窝、狗洞现象时，应及时补强以防发生事故。有大量地下水或严重流沙情况时，混凝土护壁应设计为带圆弧肋的形式，并且必须待混凝土强度达到足以承受侧压力时才能拆除护壁的模板，以增强护壁抵抗松散土石的侧压力的能力。

5 桩成孔质量的检查与控制措施

必须对桩位、孔径、垂直度以及嵌岩深度进行逐一量测，确保符合设计和规范要求，按中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）的规定：人工挖孔桩（现浇混凝土护壁）桩位允许偏差不得大于50mm，孔径允许偏差不得大于50mm，垂直度允许偏差不得大于0.5%H（H为桩的总深度）。在挖孔桩开挖到设计岩石要求和设计嵌岩深度时，应按建设、监理、施工、地勘设计等单位达成的取岩芯点意见及时对岩芯（按规范规定(DB50/5001-1997)应按桩总数的10%抽取岩芯，取样位置按均衡分布原则同时应兼顾结构受力较大处、受力突变处和岩石地质薄弱环节、建筑物角部）抽样送有资质的专业检测机构，其岩石抗压强度是否满足设计的要求，结果合格才能进入下一工序。认真检查桩底岩石的地质情况，若发现有开裂和软弱夹层，应及时会同有关人员根据具体情况研究方案处理。为了把握桩底下部一定范围内（已完成桩底以下3倍桩径或5m深度范围（取大值））岩石情况能符合地勘报告以及设计的要求，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002)规定应对桩底岩石进行全数探孔检查，以确保桩底岩石能满足设计承载力的要求。

人工挖孔桩成孔完成后，在施工单位按检验批自检、监理单位检查合格后必须组织各参建单位技术人员、专家进行检查验收，通过对挖孔桩资料（如桩孔岩芯检查报告、桩底岩石探孔检查报告）和对现场工程实体的检查，施工单位应对检查验收时提出的问题按商定的意见处理合格后才能进入下一工序施工。

6 有地下水时的施工技术措施

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，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细纱、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。

在桩基础施工前，必须认真编制符合工程实际情况、针对性强的桩基础施工专项方案，用于指导施工（施工方案必须经过有关人员批准后才能实施）。施工方案着重考虑施工过程将会出现的不利情况发生时的技术处理措施。施工过程必须严格按方案实施并根据具体情况及时调整，必要时应建议设计单位改变桩孔的成孔方式。

地下水量不大时：可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。

水量较大时：当用施工孔内自身水泵抽水也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，或桩设计不深时，可考虑在场地四周设置井点排水，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，能达到很好的效果。

7 对于桩孔开挖出现流砂、淤泥的技术措施

人工挖孔桩在开挖时，如遇细砂、粉砂层地质，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。

7.1 流砂淤泥情况较轻时

有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂淤泥流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。

7.2 流砂淤泥情况较严重时

常用的办法是下钢套管，钢套管与护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成4～6段圆弧，加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m。安装后即支模浇筑护壁混凝土，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闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇筑水泥浆，使下部土壤硬化，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。

当然，对于流砂淤泥很严重，采取常规措施仍不能进行桩孔开挖时，应会同相关人员研究基础工程的更改方法。

8 对桩身混凝土的浇筑的技术措施

8.1 消除水的影响

8.1.1 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，防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。

浇筑前要抽干孔内积水，清理干净孔内残渣、浮土、松土，特别是经过较长时间浸泡的坑底，必须再作剔打，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不会导致抽水管中残留水又流入桩孔内。人工孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇筑混凝土。

如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。

8.1.2 孔壁渗水

孔壁渗水的问题不容忽视。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，可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可用木契打入，周围再用防水材料封闭，或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，这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。

8.2 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，混凝土到场时必须对其坍落度进行检查验收，符合配合化报告单要求时才允许使用。浇筑时一般采用串流筒下料（串筒末端离孔底不能超过2m，边投料边提升串筒）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，以便依靠混凝土自身重量压住水流的渗入。在浇筑混凝土时，须根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）、《关于加强桩基工程质量监督和监测的紧急通知》：桩长在15m以内的按10%的比例预埋声波透射检测管，桩长大于15m的必须全部预埋声波透射检测管进行桩的完整性检测，混凝土浇筑过程应按每桩对混凝土留盘试件以作为对桩身混凝土评定依据。

9 总结

人工挖孔桩施工在施工前要认真熟悉现场、图纸、地勘文件及规范，在施工中从定位放线、桩孔开挖、施工混凝土护壁直到桩成孔完成这几个环节，对每个环节必须精心施工，加强管理，认真检查。发现问题特别是发现开挖过程出现与地勘报告和设计资料有较大出入的情况，管理人员应高度重视并及时会同相关部门的技术人员到现场查看、研究处理，避免管理决策失误造成重大返工损失，确保工程施工各个环节处于受控状态，确保工程施工顺利进行。

责任编辑：余咏梅

Probing into Construction Techniques of Manual Excavation Pile

Based on the good geological conditions,suitable manual excavation pile foundation forms in Chongqing,as well as the author's years of managerious experiences,the author of this paper probes into the construction methods,construction sequences and construction quality of the excavation pile.

manual excavation pile;construction methods;quality control

TU473

A

1671-9107（2011）08-0042-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2011.08.042

2011-05-04

潘洪武（1972-），男，重庆兴隆建设工程监理有限公司项目总监，国家注册监理工程师，注册造价工程师，一级注册建造师，高级工程师，主要从事工程管理工作。