工民建施工中人工挖孔桩技术的应用探讨

姚圣洁

(中铁十一局集团建筑安装工程有限公司，湖北 襄阳 441057)

0 引言

在整个建筑施工过程中，人工挖孔桩可谓是基础条件。在现在的绝大多数工民建施工中，人工挖孔桩也是最为广泛应用的一种施工技术，其在从人工挖孔到成孔再到在孔内填充钢筋笼及灌注混凝土等一系列的施工中，都是要求必须具备十分严谨的专业技术水平的施工团队来完成的。可见，人工挖孔桩技术的重要性不言而喻。

1 人工挖孔桩过程中存在的一些问题

工民建施工中人工挖孔桩起着十分重要的作用，它决定着整个建筑在施工过程中的进步及安全性问题，因此对其各方面的要求非常高。但就目前来看，各种原因导致的人工挖孔桩工程还是存在着一些问题:

1)地下水问题引起的挖孔过程中的困难。因地下水问题是对于工民建施工过程中人工挖孔桩的影响最为强大的。众所周知，地下水因有着丰富的水流地区，所以很容易导致周围区域的地下水水位降低而引起的地面沉降现象，使地下水位区域周围的房屋、建筑管道及周边设备仪器等因地面的沉降而遭受一定的损失。同时由于地下水中含有机质元素较高的土层所排放出的一些有害气体通过孔桩进入，使在挖孔施工中造成一定的桩孔内缺氧现象，从而给人们带来不小的人身安全隐患。

2)由于在地下水位相对较高的砂性泥土和淤泥土质在挖孔施工时(尤其有承压水的地区)容易随着压力进入孔内，造成管涌现象或是坍孔等重大事故。另外，在挖孔时由于卸荷量比较大，很容易引起孔壁区域土质的松散，从而降低了桩周区域土质的强度，如果在挖孔过程中又缺乏一定的护壁保护措施，就极有可能会引起孔壁的坍塌事故发生。

3)在挖孔时，如果对桩孔的底部清理不够彻底，会出现测量上的定位性失误，同时在成孔时没有控制垂直度、在成孔后又没能及时地进行混凝土的浇灌工作，都会导致孔周护壁受侧压力较大而发生变形，从而导致桩位发生严重的偏移。另外，如果在填注时桩内混凝土的质量达不到合格标准，会使桩孔大量的积水。或者在挖孔施工中只是采用了一般的串筒式施工，而不是采用的水中浇混凝土导管的施工技术，会使混凝土浇灌产生离析现象，并且桩孔内振捣效果也不好。

2 人工挖孔桩的技术应用

在工民建施工中，由于人工挖孔桩技术的操作施工相对简易，并且投资也比较低。同时又具有着强大的承载能力等诸多优点，使人工挖孔桩施工技术相较之下更显优越性，它可以有效地弥补一些施工中机械应用的不足。因此，在工民建施工中得到了许多设计单位以及施工单位的多方面认可。

2.1 人工挖孔桩技术的优点

人工挖孔桩技术有其三大极为显著的特点:

1)人工挖孔桩技术成本比较低，并且可以有效地利用土地的现有空间，缩小建筑物所占用的土地面积，不仅为工程有效地降低了成本，而且节省了城市的土地空间;

2)在施工过程中进行基坑支护步骤时，可以利用简单的机械或是器具就可以完成，对使用的设备和工作面的要求都很低，可以同时开挖多个桩孔，大大地提升了施工中的工作效率;

3)利用人工挖孔桩技术进行施工时，对城市正常生活不会造成噪声污染情况，并且在施工中无需使用泥浆，大大地加强了城市的整体环保形象，尤其当施工是在狭小的空间内进行时，更突显了人工挖孔桩技术的独特性和优越性。同时因为其直观性较强，嵌岩桩时可有效地确保入岩的深度，对于施工时孔底的弃渣能够进行彻底的清除，有效地保证了桩基的安全和质量。

2.2 人工挖孔桩的应用范围

人工挖孔桩技术因性价比相对较高，虽然应用于多种建筑中，但也有其特定的一些环境局限性要求。首先该项技术适用于在施工挖桩中直径大于80 mm的桩柱，并且地下水的流量较少或者是没有地下水流量的土质，例如粉质黏土、黏土、卵石、含砂、姜结石较低的黏土等都是比较适用这种施工技术的。另外这种技术尤为适合黄土施工层，在施工中深度定为不小于20 m。但这种技术不适合地下水位高的区域，如有流砂、含水量多的淤泥、大水量冲击区域、淤泥质土层等等;其次，人工挖孔桩技术在持力层的施工选择上尤为重要，持力层从力学角度来讲，其强度大小直接影响着整个桩基的合理性与安全质量。因此，在挖孔桩持力层时，应该要选择无软弱下卧层的中等风化、微风化岩层、中密以上的碎石黏土或砾石黏土层、透水性较小、地基的承载力不小于200 kPa的残积黏性土等。

2.3 人工挖孔桩技术的应用

人工挖孔桩技术在现代的建筑施工中已经被大量的应用，虽然其施工过程相对比较简单，但也是有着一套完善的规定来支撑的。首先，在人工挖孔桩技术施工前，应该对孔桩的设计图纸进行仔细的审查，并且要对挖孔桩处的土质勘探资料进行分析。内容包括:分析现场土质松软度、地下水水位以下的砂土含量、施工区域内粉土和残积土在挖孔过程中可能存在的各种危害。同时要估算到施工过程中因降水所产生的总涌水量和影响的半径大小、对周边区域可能存在的各种危害等，并且制定出施工期间的详细方案;其次，在施工前建议选择具有代表性的区域来进行成孔施工工艺试验，同时终孔施工后要对桩身所穿越的各个土层以及孔桩端头处的持力层区域周边的土质，以及标高与勘察报告中所提供的信息资料是否相符合进行检查，同时对孔内是否有毒气或毒物的存在也要进行检查。另外，对于成孔施工过程中的孔桩侧壁各土层和孔底间是否有潜蚀、流砂及管涌现象也要进行必要的检查。除此以外，对于施工环境周边的地下水的情况也要进行严格的检查，以确保无任何问题存在;最后，在人工挖孔桩技术施工前，要合理地对现场的劳动力、施工所用的材料、设备等进行安排。并且所有的进场材料都必须要见证到取样检测报告并检测合格后方可用于工程施工中。

在进行人工挖孔技术施工时，首先要找准基地并给定桩点，然后才可进行开挖工序。在开挖的时候，桩孔的尺寸也是需要特别注意的，一般的桩孔直径都要比实际的桩孔大，这留出来的部分就是所说的护壁层了。一般而言，对护壁层的要求是:厚度不能小于100 mm且不能大于150 mm，并且对护壁层的高度也是有着十分严格的要求，一般其高度要比周围的桩孔口的地表区域高一点。在完全确定好护壁层的厚度以及桩孔的直径以后，就要进行开挖工序了。在施工进行一段时间后，就需要支起护壁层的模板了。护壁层的模板要求由底大且顶小的弧形板进行拼接而成，并在护壁层的模板支好后，从顶部向下不断地浇筑混凝土，直至预留的护壁层被填充饱满，待混凝土干后就形成了一层桩孔外侧的护壁。在护壁浇灌工序完成后，当冷凝到一定的程度时，就可以拆下模板，然后对护壁层做继续的打磨工作。这里需要注意的是，其中的每一段护壁层的深度都不能小于1 m，并且为了避免护壁层内的间断脱落现象，在施工中还要给护壁盒周边挂上一层钢筋以确保其牢固性。除此之外，在每一段护壁层准备开挖前，都需要事先对好中心点，以防止桩孔的倾斜问题。待桩孔挖好以后，要装上符合规格的钢筋笼作为支撑。

在安装钢筋笼时需要注意，其长度最好不要超过8 m，如果在施工中钢筋笼的长度超出8 m以外，为了要保证护壁层不会被钢筋笼所损坏，要采取分段进行焊接的技术方法。另外，在挖孔桩技术施工中还需要特别注意保护层的均匀性，在浇灌混凝土时一定要进行一次性的灌注方式，以确保其能够实现连续振捣且不留缝隙。

3 人工挖孔桩施工时的注意事项

人工挖孔桩不同于机器的操作，主要由人工进行施工的，因此，在施工过程中就要特别的注意。首先施工单位要对操作人员进行全方位的技术培训和安全性教育，提高工人们的自我安全意识。并且要制定出一整套完善的管理规范和操作规范，要按照规定进行管理和监督。

当发现孔桩内有人施工时，要有专门的管理人员进行督察和防护，同时要注意操作现场的电源及电路使用情况。在施工现场要对各种用电器接地情况进行详细检查，对其施工区域内的电缆要检查是否有拖地、断裂、埋压、潮湿等现象。除此，当桩孔挖掘达到一定的深度时，就要检测一下孔内是否存在有害气体、通风、地下水涌出等问题。一旦发现异常情况，再采取及时的解决措施。在施工现场要有专业的安全检查人员，可以随时检查场地设施及施工情况，如发现施工过程中有任何问题出现，都可以得到及时的处理。

4 结语

人工挖孔桩技术施工虽然投资少、应用广泛，但也有一定的安全隐患。要想将人工挖孔桩技术在工民建中得到很好的应用，就必须要加强其施工过程中的各项技术指标，只有对施工要点进行有效控制，才能保证施工的质量和安全。

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