人工挖孔桩施工质量控制方法探讨

何文斌

(阳泉市工程建设监理中心，山西 阳泉 045000)

1 人工挖孔桩概念及应用

人工挖孔灌注桩系采用人工挖土成孔，现场浇筑混凝土成桩，在桩承受较大荷载情况下，可扩大桩底面积设计成挖孔扩底桩。这类桩的主要优点在于结构传力可靠，单桩承载力高，地质条件适应性强，对场地要求较低，施工操作工艺简单，设备获得性好，广泛应用于基础支撑、抗滑、锚栓、挡土等各种工程要求。存在的主要问题是人工劳动强度大，安全性较差，作业场地规范性较差等缺点。但可以通过加强管理和技术控制来实现施工目的。

2 人工挖孔桩施工工艺

人工挖孔桩施工工艺可简要概括为:桩位放线、逐节挖土、逐节护壁、逐节测量检查、成孔检查、吊放钢筋笼、浇筑混凝土等。看似简单的施工工艺，每一步都要求有精细策划和严格的管理。

3 人工挖孔桩施工质量控制

1)人工挖孔桩施工组织设计的编制。

人工挖孔桩在施工前应编制详细的施工组织设计或专项施工方案，其编制程序和编制单位以及签字人员应符合施工规范的要求，应严格控制，保证程序符合要求。

人工挖孔桩的组织设计或专项施工方案不同于其他工程，由于每一项工程的地质地形条件的单一性，决定了人工挖孔桩的施工组织设计或专项施工方案的唯一性，要求其在编制时必须详细核实工程地质勘察报告，认真把握工程地质勘察报告中各柱状图、断面、控制点位、地基、地质情况。结合施工设计图纸，逐一核对每一个桩的土层和地下水位情况，应会同地质勘探人员，逐一核实实际地质情况与报告的相符性，了解地质条件是否存在异常，分析其有无危害，危害程度如何，从而制定有针对性的开挖方案，如有必要可商请设计人员共同研究制定开挖方案。

根据《危险性较大分部分项工程安全管理办法》(建质［2009］87 号)规定:开挖超过16 m 的人工挖孔桩工程属超过一定规模的风险性较大的分部分项工程范围，施工单位为此需编制专项方案，并由施工单位组织专家对专项方案进行论证。

科学合理的施工组织设计或专项方案是保证人工挖孔桩工程安全顺利施工的首要保障。

2)人工挖孔桩专项施工方案的技术交底。

工程施工的技术交底制度，在整个施工过程中具有重要的地位和独特的作用。许多施工项目对施工技术交底不太重视，大部分技术交底流于形式。仅仅为了应付各质量安监部门的检查而作出书面资料，资料造假行为较多，之所以未出现较大问题是由于像混凝土工程和钢筋工程等都是熟练工人在操作，现场带班人员和技术员、技术工人有较丰富的施工经验。熟知各工种的施工工艺，技术标准和安全操作要求，而人工挖孔桩由于前述的单一性，操作人员多为体力工作，技术素养较差，安全意识相对较弱，所以在技术交底的认知上有较大困难，往往技术负责人需反复强调和讲解才能使他们有所了解，有些技术难点和安全制度甚至需要项目部的技术和安全管理人员做出强制要求，配以严格慎密的日常检查验收才能确保施工质量安全。

所以在人工挖孔桩的施工中要严格技术交底制度，保证每一位操作人员对每一步工序理解吃透，并严格执行。技术交底制度要完善，签认要规范，审批程序要合格完整。

3)人工挖孔桩施工检查制度应完善。

根据人工挖孔桩施工工艺方案，制定有针对性的检查检验制度。重点应制定以下几项工艺检查制度，逐条实施:a.测量放线检查制度，主要内容必须包括桩位的测量放线，桩口中心线、桩口标高、桩孔直径控制，以及成桩深度测量和垂直偏差的测量。在制定测量检查制度时，应注意制定测量检查节点，也就是在什么部位检查，也应注意制订测量的检查频次，特别应注意工序的对接点，可以理解为工序中的停止点，完成该作业后必须按规定的要求检查合格后才可以继续施工。在此期间要注意检查的方式及方法，不能太频繁以干扰正常施工和工人情绪，又不能时间间隔太长，防止造成较大强度的修整和返工。科学的测量放线检查制度，可保证合格桩体质量的形成，必须引起相当的重视。b.护壁质量专项检查制度，人工挖孔桩的护壁施工及其质量应引起施工管理人员的足够重视，虽然大部分的桩基设计中，护壁并不参与桩的承载，但护壁的质量好坏，将直接影响下一步钢筋笼吊放和桩身混凝土的成型质量，虽然，护壁的首要任务是保证桩孔挖掘的安全。检查内容分以下几项:井壁尺寸和光洁度检查，可保证护壁的厚度和尺寸;护壁钢筋尤其是竖向钢筋挂钩质量的检查，可以保证护壁从上到下形成一个整体受力状态;护壁模板的检查，可以保证混凝土的成型质量;护壁混凝土浇筑质量的检查和拆模的控制。c.桩孔底部成渣和入岩深度检查制度，如设计要求桩底部挖成锅底形，锅底中央比四周低0.2 m 左右，扩大头部分高度如无设计要求应考虑竖向压力的刚性扩散角和施工时的安全与方便，一般取1.2 m～2 m，扩大头的高度与宽度之比取1.5～3.0。对人工挖孔桩底的形状、尺寸、入岩深度或进入持力层的深度应每一个孔都检查。应符合图纸要求或构造要求，要形成书面制度，逐根详细记录，对于沉渣的检查控制在无地下水的情况下，人工清底较好把握，如有地下水时，应在降水后进行清底，并在下钢筋笼前用沉渣仪重新检查，如发现超标(端承桩50 mm)时应重新降水清底，直至达到设计要求。

4 人工挖孔桩施工常见问题及预防处理对策

1)塌孔。塌孔最常见的原因是由于地下水的存在或桩孔周围土质不均匀，土质松软，原状土受到扰动后，支护不及时，其处理对策应根据地质勘察报告或实际开挖情况采取事前和事中控制，对地下水较丰富的情况应提前设计较合理的施工降水方案，降低地下水位后开挖。对土质不均匀或土质松软，迂水即失去土壤粘聚力的情况可以视土层原度分别采取缩小开挖深度，每300 mm～500 mm 深即支护一次的方法，也可采用1 m～2 m 的钢护筒，护筒直径略小于护壁内径，用小型千斤顶逐节将护筒压入土中，阻挡塌孔，在护壁成型后将护筒吊出，也可不吊。

2)井涌(流泥或流沙)。井涌常见原因是开挖迂到残积土、粉土，特别是均匀的砂土层时，同时伴有地下水位差很大，土颗粒在水压作用下呈流态不断随地下水涌入坑内。针对井涌的具体情况一般采取缩短井壁开挖高度到300 mm～500 mm，随挖随浇筑混凝土，或者采取先降低地下水位，再用钢桶护壁，情形较轻时，在浇筑完护壁后吊起钢护筒或将护壁直接浇筑在混凝土中。

3)护壁裂缝。护壁出现裂缝应引起高度重视，结合施工过程中挖土情况和裂缝形状走势分析其成因，主要原因可能有三种:一是护壁过重，自重较大，同时未配置竖向钢筋;二是坑内过度抽水，由于地下水位的大幅度下降，在护壁外产生负摩擦力;三是在开挖过程中出现井涌或该部位本身土质不均匀，含水量大，土质呈流态，挤压护壁产生不规则裂缝。第三种情况应加强观察，找出原因，保证开挖安全，防止塌孔，严格按照设计要求配置环向钢筋，在混凝土达到一定强度后再拆模，或以钢套筒代替护壁。护壁裂缝一般不影响安全的情况下可不处理，但要加强施工监视、观察，发现问题及时停工处理。

5 质量检查与验收

对人工挖孔桩的质量检查和验收，应根据混凝土结构工程施工质量验收规范和建筑桩基检测技术规范进行相应的检查和检测验收。

1)对商品混凝土，应按国家现行有关标准的规定检查其原材料证明文件及复检报告、出厂合格证明、配比单和强度试验报告等。2)钢筋笼的制作、吊放按相关标准规定检查其原材料合格文件及见证取样复检报告，现场检查钢筋笼制作质量。3)对桩基成孔质量的检查，除常规的桩中心线、桩口标高、桩径、桩深、垂直度等进行核查外，尤其要重视沉渣厚度检查，还要会同设计及地质勘察人员共同对孔底持力层土(岩)性进行复验，嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。4)对桩的混凝土强度检验，应根据试块报告来确定，必要时根据设计要求辅以钻芯取样送检结果判定合格与否。5)对桩体质量和承载力检验应根据建筑桩基检测技术规范，采用低应变法和单桩竖向抗压静载试验或设计要求的方法进行检测。

6 结语

人工挖孔桩虽然仅是一个分项工程，但其技术和质量要求存在相当的复杂性和难度，应引起施工管理人员的高度重视，认真分析人工挖孔桩施工工艺，制定相应的施工方案，把握控制好施工关键点，施工巡视检查及交接验收要执行严格的制度和标准，这样才能保证人工挖孔桩最终质量合格。

［1］黄存汉.建筑结构设计综合手册［M］.郑州:河南科学技术出版社，1990.

［2］《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，2012.