摘要：人工挖孔桩施工不需要大型机械设备，操作工艺简单，还可多桩同时进行施工，速度相对较快，节省设备投资，降低工程造价,而且单桩承载力高，可直接检查桩外形尺寸和持力层情况，受力性能可靠，抗震能力强,因而在铁路桥梁施工中得到许多设计单位、施工单位的认可,是一种经济适用的施工方式。
关键词：挖孔桩；人工施工；质量；安全
一、人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理
1.1地下水
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。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂现象。
(1)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。
(2)水量较大时
当用施工的桩孔自身水泵抽水不利，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，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。
(3)对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。
(4)抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。
1.2流砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，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。
(1)流砂情况较轻时
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。
(2)流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒，钢套筒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，再加上适当的肋条，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，装后即支模浇注护壁混凝土，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，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。
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1.3淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。
1.4桩身混凝土的浇筑
(1)消除水的影响
(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，因此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，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，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，然后再浇注混凝土。
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。
(1.2)孔壁渗水
对孔壁渗水，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楔打入，周围再用防水材料封闭，这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。
(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，一般采用串流筒下料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，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
二、人工挖孔桩施工的安全
2.1安全技术措施的本质安全
为防止孔口地面人员掉入桩孔内，孔口要设有1m高的护栏，留有合理的作业口，孔口作业人员要系安全带，停工后孔口要加盖封闭；为防止作业人员上下孔时坠落，应配置适用和可靠的升降设备，同时作业人员上下孔要用专用吊笼，严禁用其他方式上下孔。为防止物体打击，孔内作业人员一定要戴好安全帽，孔口设置高出地面30cm的井圈，弃土和工具等放置在井圈外，且在孔口内设置距孔底2.5m高的防护罩，防护罩应由孔底人员操作，开启方便，便于吊运和防护。为防止坍塌和淹溺，首先是对地质情况复杂、地下水位高、水量丰富、砂层或淤泥层厚等情况，建议修改设计，改用其他桩型。必须用人工挖孔桩施工的应有防流沙和涌泥措施，采用砼或钢板沉井的作业方法。降水方案要合理，要考虑到周围原有建筑物和构筑物及公用设施等情况，以免引起孔壁坍塌或对周围建筑物等造成损害。为防止窒息，必须对孔内空气随时进行仪器监测，同时配备通风机和足够到井底的通风管。根据监测的结果和孔底作业人员的需要，随时向孔内通风换气，复工前还应向桩孔内由下而上吹风10分钟；遇到有毒有害气体，应设法将孔内人员尽快送上地面，待清除不清洁源后再进行作业。
三、质量控制
3.1桩位定位控制：依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后。用竹片、ф6或ф8钢筋在石灰线四周外边埋设四个桩心控制点，便于在安装第一节桩孔护壁模板时校正模板位置。
3.2严格控制桩孔垂直度、中心位置，每节桩孔护壁做好后，必须将桩位轴线和标高测设在护壁上口然后用十字线对中，吊线锤向井底投设，以半径尺杆检查孔壁垂直平整度，井深以基准点为依据逐根引测。
3.3桩终孔要保证设计桩长和入岩深度，桩孔挖至设计深度后，必须检查土质情况，桩底必须支承在设计规定的持力层上。
3.4桩身砼要分层连续浇筑，分层浇捣，每次浇筑高度不得超过1.5米，每层浇捣厚度不得超过0.5米，出料口到砼浇筑面高度大于2米时，必须使用溜槽或串桶，防止砼发生离析，砼坍落度宜控制在70--90米，在距桩孔口6米以下时，人工浇捣较困难，可以采用在砼中掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，使砼坍落度增至150--180米，利用砼大坍落度下落时冲击力使砼自身密实，在距孔口6米以内时，砼分层浇筑，使用插入式振动器分层振捣密实，直至桩顶。
结束语：
本文阐述了人工挖孔桩的优点，结合某建筑工程实践，对人工挖孔桩施工过程的分析探讨，总结出人工挖孔桩施工技术的要点，对人工挖孔桩进行了详细的阐述。
参考文献：
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[2]孙伟，徐友元.人工挖孔桩在复杂地层条件的成孔方法[J].江西建材，2015：（4），58-56.
[3]张昊.人工挖孔桩施工常见问题及对策[J].市政技术，2015：（3）157-159.
论文作者:公培革
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/16
标签：混凝土论文; 流砂论文; 挖孔论文; 作业论文; 密实论文; 人员论文; 水量论文; 《防护工程》2019年第3期论文;