胡茂祥
（七冶炉窑建筑工程有限责任公司）
【摘 要】人工挖孔桩具有比较经济，施工成本低；直观性强，能够有效确保嵌岩桩入岩深度，能够彻底清除孔底弃碴，有利于保证桩基质量；适用性强，能在狭窄、高差大等恶劣场地环境下施工，能保证质量；施工机具操作简单，占用施工场地小，环境污染小；不受地质情况的限制，适用于各类岩土层， 施工方便、进度快等多种突出的优势。根据近些年来在人工挖孔桩基础工程实践中积累的经验，笔者对人工挖孔桩施工工艺于此进行探讨和分析，以期能够为该工艺的发展和完善等提供理论依据。
【关键词】人工挖孔桩；施工；工艺
1．施工前准备工作
人工挖孔桩施工前的准备工作主要包括两方面：首先，要对场地进行平整，清除危石浮土；要施测墩台十字线，定出桩孔准确位置，设置护桩并记录检查校核；孔口四周应该挖排水沟，做好排水系统；要安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，使其可增加孔壁压力，不影响施工；根据水文地质条件、安全施工及加快挖掘速度等，选择合适的孔壁支撑类型。其次，项目部要组织施工员、质检员及安全员等阅读技术资料和施工图纸，详细了解工程地质情况、工程特点、设计要求及相关规范要求，同时务必做好各工种技术交底，并形成文字记录，编制详细的各分项作业计划；准备施工记录表格，根据公司质量体系、建设方及监理方的施工要求，认真记录各道工序质量并签证；要充分了解监理规程、质量控制细则，从而便与施工与监理能够更好的配合以施工进度和质量。
2．人工挖孔桩的施工流程与工艺
2.1流程
人工挖孔桩的施工流程表现为：桩顶覆盖层开挖——测量放线——桩身土石方开挖—— 锁口—— 护壁混凝土施工——桩身土石方开挖——锁口——护壁混凝土施工——基岩开挖——护壁，直至满足设计开挖深度。
2.2工艺
2.2.1 放线定桩位
严格根据设计图纸进行放线和定桩位。首先，确定桩位的中心位置，以桩位中心位置为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画圆周，然后撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。待桩位线定好，经监理复查合格后，用钢筋在石灰线外周埋设桩心控制点，以方便在安装第一节桩孔护壁模板时进行模板位置校正。
2.2.2开挖桩孔
在施工中采取分段施工的方法，根据土质条件和设计图纸确定开挖高度。开挖桩孔时要逐层用锹和镐进行作业，遵循先挖四周、后挖中间的原则。如果遇坚硬土层时可以利用用锤或钎进行破碎；遇到孤石或其它质地坚硬的障碍物时，一般使用人工、空压机和风镐相互配合的方法来进行施工。在开挖桩孔过程中，如遇大量外渗水，可以在桩孔内部临时挖集水坑，用高扬程潜水泵抽水；孔内有少量泥水时，同样可以在桩孔内挖集水坑，并随弃土吊出桩孔。但是，在挖孔施工过程中，施工人员必须熟悉所桩孔所处的地质环境，同时井上和井内之间必须时刻保持良好的通讯。另外，在桩端入岩过程中，如果风钻作业有一定困难，一般可以采用炸药小爆破方法进行，但是需要注意与爆破点之间保持安全距离，以免造成人员伤亡事件的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要特别注意的是，在开桩挖孔作业时，必须严格按设计要求挖出岩石崁岩深度，以防止桩位移动和滑动。
2.2.3排水
在开挖桩孔的过程中，通常会采用井点法降水和集水泵排等方法来进行排水作业。当桩孔内渗水量较大时，通常在浇筑护壁时埋入软式透水管，待护壁浇筑作业技术后，通过集流排水来减轻护壁的承受压力。在地表墩台周围通常可以通过挖截水沟的方法，经引流使水流与桩孔之间保持安全距离。
2.2.4制作与安装钢筋骨架
根据具体的施工条件，钢筋笼首先应该在孔外制作，通过监理部门验收后，方可吊入孔内。一般情况下，为了保证钢筋整体骨架具有足够的保护层厚度和稳定性，需要在主筋上设“耳环”(竖向间距2m且横向圆周不少于4处)，钢筋笼的制作通常根据以下指标来完成。
图1 制作钢筋笼的控制指标
项次项目允许偏差（mm）
1主筋间距±10
2箍筋间距±20
3钢筋笼直径±10
4钢筋笼长度±510
2.2.5灌注桩身混凝土
桩身砼灌注是挖孔桩施工过程中极为重要的环节之一。挖孔质量及钢筋笼安装检验合格后，使钢筋笼在井筒中就位，便可立即组织混凝土灌注。灌注桩身砼最好一次完成作业，如遇特殊原因，必须留施工缝时，可在混凝土面周围加插适量的短钢筋。根据桩孔内的渗水量大小，灌注混凝土通常使用两种方法：1）干式灌注法，即孔内渗水很小，开始灌注时，桩孔底部的积水深度不能高于5cm；2）水下灌注法，即桩孔底部渗入的地下水上升速度较大时，根据水下混凝土灌注桩用导管法灌注，砼浇筑应连续进行，为保证桩孔的质量，通常会留出比桩顶标高多0.5～1.0m左右的桩头。
2.2.6支撑护壁方式
护壁是人工挖孔桩的施工过程中最重要的环节，直接影响到施工人员的人身安全、工程质量及进度等方面。护壁方式因地质条件的差异而有所不同，对于一般性的地质条件，通常可以通过加工钢护筒、钢护筒分节与连接及下沉钢护筒等技术方式；而对于复杂的地质条件，如岩溶发育多层溶洞的地质条件，要视具体情况来采取不同的支撑护壁技术，1）若是充填物为软塑或黏性土的较小溶洞，则可以采用单护筒冲击造浆护壁法成孔；2）若是充填物为流塑或空洞较大的溶洞，则可以采用双护筒法或多护筒跟进法成孔；3）若是在穿过含水层时，挖孔过程与非含水层相同，但形成混凝土护壁之前，需要事先在孔壁外预埋集水井，再装隔水模、导流管，然后装护壁模板，灌注护壁混凝土，当达到拆模强度时拆除护壁模板进行下一段挖孔，如此循环，直至穿透含水层；4）若是在超厚全砂土层时，一般的挖桩施工有较大的困难，通常会采用沉管挖孔的办法。但是，由于砂的阻力很大，不沉管能靠自重沉管，应加荷沉管。沉管一般采用硷圆孔管或钢管，箕直径按照设计的孔径来确定。当第一节护壁混凝土施工完后，应该将纵横轴线投在桩口的混凝土上，并用红色油漆标注，以便控制孔桩中心。同时，将标高测设在第一节混凝土的适当位置，并用红色油漆注明标高值，以便控制孔桩标高。
3．人工挖孔桩施工过程中需要注意的安全问题
3.1 管理人员必须跟施工人员详细交代挖孔桩的地质条件和水文条件，并针对可能出现的问题提出相应的解决方法，以尽可能确保施工人员的生命安全。
3.2 井上和井下必须保证信息通畅，保证施工人员和地上人员能够随时进行联系。一旦发生险情，要及时发出信号，提醒施工人员及时撤离作业场地。同时，地上人员也应该时刻注意井下传来的各种信号，确保救援工作能够及时到位。
3.3在作业过程中，土方必须需及时运至地面，不能堵塞或对堆放在孔口周围。同时，在作业过程中，施工人员必须佩带相应的安全设备，如安全帽、雨衣、雨靴等。
4．结语
在人工挖孔桩施工过程中，通过人工挖孔施工工艺和科学的施工设计，不但能够有效缩短工期，而且还能大大地降低施工成本。随着我国国民经济和社会的不断发展，建筑将不断的走向高层化和超高层化，人工挖孔桩因其独特的大承载力和低成本等优势，将会不断受到众多建筑设计单位和施工单位的推崇。只要施工工艺合理，加之先进的科学管理，有理由相信人工挖孔桩无疑属于经济、适用及科学的基础施工形式。
参考文献：
[1]钟春生，胡毅.对含水层人工挖孔桩施工工艺进行探讨[J].价值工程，2010（20）：85.
[2]杨建华.复杂地形下人工挖孔灌注桩施工工艺研究[J].山西焦煤科技，2005（2）：7-10，43.
论文作者:胡茂祥
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年4月总第209期
论文发表时间:2016/6/13
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