谈人工挖孔灌注桩施工技术

孔平平

(山西煤炭建设监理咨询公司，山西太原 030012)

人工挖孔桩是利用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土的一种桩型，适用于各种地貌条件下施工，尤其是土质变化较大的场地环境。但在施工过程中，常遇到地下水和不可预见性因素的影响，造成施工困难。以兴县斜沟煤矿1号，2号职工公寓楼为例，下面简要论述人工挖孔灌注桩施工技术及其补救措施。

该建筑为地下1层，地上12层剪力墙结构，基础采用人工挖孔灌注桩。基底标高为-5．4 m;桩顶标高为-5．3 m;地下水位线在-10．3 m处;土质结构:-5．4 m以下为粉质粘土;-6．4 m以下为细砂层;-10．3 m以下为砂砾层;-12．3 m以下为卵石层(持力层)。设计桩径900 mm;桩身长度为7．5 m。

首先，进行测量基线放样定位，用十字交叉法定出桩孔中心后，在基坑底面高出150 mm～200 mm做井圈。根据地质报告所描述的地下水位及地下水流经方向，我们将基坑内桩孔按地下水流经方向分为上、中、下三段，分别布置三个具有代表性的试验桩进行挖孔，发现土质情况、地下水位及地下水流经方向基本上与地质报告相符。挖孔至设计深度后，检查成孔后的允许偏差，桩径偏差满足±50 mm;垂直度偏差满足0．5%;桩位偏差满足±50 mm;清除桩底沉渣，放置钢筋笼，浇筑混凝土后，满足试桩条件时进行单桩深层静载试验。试验结束后，当时的试桩数据表明该桩桩底的地基承载力不满足设计要求需继续下挖。挖孔过程中由于受地下水渗透砂砾层孔隙而形成不断向孔内涌水的水系影响。虽然我们在孔内水位线以下采用6 mm厚的钢护筒进行挖孔，但仍无法继续下挖及扩孔至桩端嵌入持力层800 mm的要求。经设计、勘察单位的现场论证，采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆形成扩大头增加地基承载力来满足单桩地基承载力特征值。经过单桩荷载试验检验，该方法成功地解决了上述地基承载力不足的问题。

其次，组织施工班组，先从中段按照相邻两桩净距不得小于2倍桩径且不得小于2．5 m的规范要求，根据实际情况采取间隔开挖的方法进行挖孔，防止串孔和塌方。孔内挖出的土方要及时清运出基坑以外，且桩孔周围1 m范围内不得弃土，以减小孔壁的侧压力。为保证孔内作业人员的安全，每挖一节做钢筋混凝土护壁，逐节下挖，护壁与护壁的搭接长度不低于10 cm。挖至地下水位后，由于受地下水的侵害，以下采用6 mm厚的钢护筒，按每1．2 m为一节，保证桩芯直径的情况下，钢护筒直径随深度的增加，每节减小50 mm，挖至设计深度。利用中段桩孔先挖至设计深度后，合理选择局部桩位进行超挖，插入污水泵不间断进行排水，来减少上段、下段桩孔内的涌水量。从地下水流经方向上段至下段的顺序逐个进行人工挖孔灌注桩的钢筋笼就位及混凝土的浇筑。

桩身钢筋笼主筋采用Φ14@150，允许偏差±10 mm不设弯钩;箍筋采用Φ8@130，允许偏差±20 mm;钢筋笼直径允许偏差±10 mm;钢筋笼长度允许偏差±50 mm，并按桩顶标高50 mm下每2 m设一道Φ16的加劲箍，加劲箍设在主筋的外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用，且不增加施工难度。钢筋笼制作完毕后，为便于搬运和吊装，在侧面上端设置2个耳环，防止在吊运过程中发生变形。安放前检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣，且放置注浆气囊和注浆管道后，扶稳、缓慢、顺直的就位，避免碰撞孔壁、严禁墩笼、扭笼。

当钢筋笼在井筒中就位以后，便可灌注混凝土，混凝土坍落度宜控制在7 cm～9 cm，拌和时间不得少于90 s。在井口的上方搭起支架，将溜槽和串筒接上，串筒宜距混凝土面2 m以内为宜，随着混凝土表面不断上升逐步减少串筒数量。严禁在井口向井下抛铲或倾倒混凝土料，以免产生离析现象，影响混凝土整体强度。每次灌注高度不得大于60 cm，由井下工人用插入式振动器捣振，插入形式为垂直式，插点间距约40 cm～50 cm，应做到“快插慢拔”，以保证混凝土的密实度。浇筑高度应超出设计桩顶标高50 cm，以保证在凿除浮浆或破桩头后的桩端混凝土质量。孔内的混凝土必须一次连续灌注完成，不留施工缝。桩身混凝土应留置有试块，每根桩至少留置2组试块。

桩身混凝土浇筑完毕后，在混凝土强度达到80%以上时，开始对每根桩进行动检。为确保工程质量，缩短施工工期，可采用提高桩体混凝土强度等级或添加外加剂使桩身混凝土强度在短期内达到检验条件，经检测，合格率100%，取得了预期的效果。

综上所述，人工挖孔灌注桩因其占施工场地少、成本较低、工艺简单、易于控制质量且施工时不易产生污染等优点而广泛应用于桩基工程中。但其人工劳动强度大，风险也较大，在施工当中应严格按照《建筑工程施工安全技术规范》执行各项安全措施，施工中应由专人负责安全问题，防止塌孔、有毒气体侵害等危及人员安全的事故发生。