许仁龙
百色学院 广西百色 533000
摘要：随着国内城市建设、交通建设、市政建设以及铁路建设的不断加快，桩基工程也得到了进一步发展，尤其是近年来人工挖孔桩的施工质量与安全越来越受到社会各界的关注。作为人工挖孔桩的施工管理人员，必须把施工质量与安全管理放在首位，质量是企业生存的根本所在，安全是企业发展的生命。伴随着人工挖孔桩的一些质量病害与质量事故的发生，我国也加大了各种措施来保证人工挖孔桩的施工质量与安全。本文通过查阅大量国内外关于人工挖孔桩质量管理方面的文献资料，并结合人工挖孔桩施工的相关理论，对我国人工挖孔桩的概念、特点、现状进行了阐述，进而详细探讨了目前人工挖孔桩施工中的质量病害及产生原因进行了分析，并针对性的提出了解决对策与措施，望能够为今后的人工挖孔桩施工的质量管理提供一点建议，以促进我国地基基础工程健康有序的发展。
关键词：人工挖孔桩；施工；质量控制
引言
桩基础是公路桥梁和其它建筑物重要的基础形式之一，桩是埋入土中的柱状体，它与承台一起组成桩基础，一个承台下可以是单桩也可是多桩。桩即承受竖向荷载，也承受水平荷载，它将上部结构荷载传递到地下深层，从而支撑上部结构的各个方向的所有受力。实践证明，它是一种极为有效、安全可靠的基础形式。
桩基础按成桩方法可分为打入桩、灌注桩。灌注桩又可分为非挤土灌入桩、部分挤土灌入桩、挤土灌入桩三类，非挤土灌入桩按成孔方法可分为机械成孔与人工挖孔两种。本文主要介绍人工挖孔灌注桩在施工中出现的质量问题与防治措施。
1.人工挖孔桩的理论综述
1.1人工挖孔桩的概念
人工挖孔桩是我国建筑工程中桩基施工比较常见的一种施工方法，主要指的是建筑工程基础施工中，因成桩的需要，通过人工开挖的方式，按照设计规范的要求，开挖出地面以下需要浇筑混凝土的空间位置。人工挖孔桩一般适用于持力层在地下水位以上的各种地层，成桩质量比较容易控制和保证，不依赖大型机械协助和大面积开挖等优势。特别在场地狭窄，场地不平，地质复杂的，地基软弱山区进行地基处理是一种最佳的经济适用处理办法。
1.2人工挖孔桩的研究现状
我国对人工挖孔桩研究主要集中在对挖孔桩的质量控制和安全管理方面，具有代表性专家学者：赵瑞丽于2010年在《浅谈人工挖孔灌注桩施工技术及安全措施》一文中，作者以北京阜石路高架桥人工挖孔桩施工为例，对施工中的安全施工方案、安全措施及施工中的一些安全处理措施进行了分析，并针对挖孔桩施工中的安全措施进行了阐述，进一步推广了人工挖孔桩的应用[1]；任俊武2012年发表的《人工挖孔桩的质量控制探讨》一文中，对人工挖孔桩的受力性能好、经济的特性等方面进行了阐述，并结合施工现场对人工挖孔桩在施工过程中存在的质量问题及安全隐患进行了研究，并提出了相应的质量控制措施与方法[2]。易景萍于2013在《人工挖孔桩在施工中的质量控制方法》中，对人工挖孔桩的优点进行了阐述，主要从机具设备、施工操作、占用场、泥浆排放、环境保护、施工质量、工期,造价等多方面多角度进行了分析，其这些优点可以弥补机械施工的一些不足[3]。郭纯于2016年在《人工挖孔桩在施工中的质量控制浅谈》一文中，从成本、适用范围广、施工操作等方面探讨了人工挖孔桩的应用价值。对于人工挖孔桩的技术管理，从施工准备工作，施工过程中严格按照相关的质量技术规范执行，正确处理好工程相互间的配合与协调等方面，着重分析了人工挖孔桩在施工中的质量控制[4]。钟坤杆2017年在《浅谈人工挖孔桩在施工中的质量控制》论文中，从水文地质、施工过程控制和劳动条件方面研究人工挖孔桩常见工程质量缺陷的成因及质量控制措施[5]。
1.3人工挖孔桩的特点
人工挖孔桩的特点主要有环境污染小、施工质量好、施工成本低及安全措施高等特点。首先是环境污染小，人工挖孔桩不需要设置泥浆池，避免了泥浆排放对周围水环境的污染，同时，在施工过程中主要依靠人工开挖，不需要大型机械，其噪音比较小，减轻了对周围环境的噪音污染；其次是施工质量有保证，由于人工挖孔桩是人工开挖，每开挖一节支护一节，随开挖随检查其直径和垂直度，一般其质量相比与其他开挖方法更有保证；再次是人工挖孔桩施工成本低，不需要购置或租赁大型的冲击钻、旋挖钻等设备费用，同时，由于其人工开挖，超挖量可控，能够有效节约混凝土，进而降低桩基的施工成本；最后是人工挖孔桩安全要求高，由于人工开挖过程中，工人处于井下作业，井下作业空间有限，环境差，遇到涌水、涌泥或者有害气体时，对井下作业人员造成极大的安全威胁，再加上开挖工人劳动强度大，因此，对于人工挖孔桩的安全检查与安全措施保障要求较高。
2.人工挖孔桩施工中的质量通病及原因分析
2.1 护壁质量差影响桩基承载力
人工挖孔桩施工中的质量通病之一就是护壁施工质量比较差，特别是对于摩擦桩来说，它的上部荷载的传递主要是通过护壁来传递到桩基周围的地基，一旦护壁质量不合格，就会对桩基的整体承载力造成不利的影响。护壁质量差的形成原因是多方面的，首先是施工人员对护壁的重要性认识不足，认为护壁的作用主要是临时保护孔壁不坍塌的作用，在施工中对护壁混凝土的配合比、振捣、养护等关键环节控制不够严格，导致护壁混凝土的强度极低，如果遇强度较大的土层，如砾石层、风化岩层等将造成两硬夹一软的情况，嵌岩桩或摩擦桩基础在受到横向推力产生弯矩时，极易将低强度混凝土的混凝土护壁挤碎，当摩擦桩端部受到竖向力时，也有可能将护壁混凝土剪切成碎块。这就由于护壁混凝土强度低而降低桩的承载力。其次是护壁混凝土与开挖围岩之间有脱空现象也是护壁质量差的主要体现，通常是在遇到地下水时，土体容易失稳，随着地下水发生流失，导致护壁与岩体之间产生空隙，这种情况，摩擦桩在受到荷载作用时，无法将全部的荷载传递到周围的地基，若是桩底承载力也不足的情况下，必然会对桩基的承载力受到影响。
2.2桩孔倾斜及桩顶位移偏差大
桩孔倾斜及桩顶位移偏差大也是人工挖孔桩质量通病之一。其产生原因是多方面，主要就是测量失误和开挖过程中控制不当导致的。桩位偏差，通常是测量人员在放线时，对桩基中心放线不准，再加上工人在施工中，对中心桩保护不当，导致其发生偏移。桩孔倾斜，主要原因就是在开挖过程中，没有随开挖随吊放中心线进行纠偏，在每次开挖0.5m-1m时，均要进行护壁模板支护，浇筑护壁混凝土，这是就要进行吊放中心线进行校核桩基中心线是否倾斜，若出现倾斜，则要进行调整。而在实际施工中，有一大部分工人或者现场技术管理人员，并没有每支护一节护壁校核一次中心线，而是在开挖几米甚至十几米才校核一次，这样一旦开挖发生倾斜，则整个桩基的倾斜度就会发生大的偏差，导致桩基的整体受力不均，承载能力受到影响。
2.3吊放钢筋笼与浇筑混凝土不当
吊放钢筋笼与浇筑混凝土是人工挖孔桩施工的关键控制点，一旦在这两个环节出现失误，必然会造成桩基的质量问题。吊放钢筋笼工序中，比较容易出现的问题主要是钢筋笼变形、吊放不居中、保护层不均等等，其产生原因主要是加工钢筋笼工艺落后和吊放时吊点选择不当易产生变形，垫块安装数量不足或者位置不当，亦或者是钢筋笼加工尺寸偏差大，均可能导致吊放不居中、保护层不足的现象。混凝土浇筑过程是一个连续的过程，在实际施工中，常常出现混凝土间断的现象，导致桩基产生施工缝，再加上人工挖孔桩桩内的作业环境差，在振捣时，工人振捣时间和振捣范围不足，监控人员又无法准确判断振捣的效果。在后期的桩基检测中，常常发现混凝土密实度不足的病害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在桩基浇筑过程中，对于一些混凝土的质量控制有时也不够严格，认为是基础工程，及时混凝土发生离析影响也不是很大，就直接进行浇筑施工，为后期的质量埋下了隐患。总之，吊放钢筋笼与浇筑混凝土不当是目前人工挖孔桩施工的关键所在，也是发生病害的主要环节。
2.4桩身混凝土质量较差
桩身混凝土质量较差是直接影响到基础上部结构的受力。桩身混凝土质量差的原因是多方面的，首先是混凝土的原材料质量不合格，如水泥的安定性、集料的含泥量、外加剂的匹配性等等，只要有一项指标不合格，都可能导致混凝土的质量不合格；其次是桩基混凝土在运输环节控制不当，导致其性能下降，如运距过长，导致塌落度损失或者外界温度过高，混凝土罐车降温措施不足等等都会导致混凝土的质量下降；再次是浇筑过程中，浇筑不连续、振捣不足、浇筑高度过大、私自加水等等都会导致后期桩身混凝土质量不合格；最后是桩基的养护，在浇筑完后的养护是至关重要的，是提高桩基强度与承载力的关键环节之一，但是在实际施工中，无论是施工人员还是管理人员，都不够重视桩基的养护，认为其为地下基础结构，没有外露，不需要特意的养护，导致桩身混凝土的强度和承载力相对较低，尤其是靠近顶部的桩身，其强度通常低于桩底部位的强度。
3. 人工挖孔桩在施工中的质量控制措施
3.1 加强现场施工质量控制
对于人工挖孔桩在施工中的质量控制，要从多个方面着手，要加大质检人员对人工挖孔桩的质量检查与监督。尤其是现场的技术人员和管理人员，要每天对挖孔桩施工内容的质量关键点进行现场检查，发现问题及时纠正，对于一些严重违规施工的人员，要做成相应的处罚。对于一些不合格的成品要进行监督整改，例如钢筋笼变形严重、或者保护层不足，则要指导与监督工人进行整改到位，对于一些不合格混凝土，严禁使用在桩基灌注。最后是，加强现场的人员定时一些质量隐患进行排查，对于存在质量隐患的人工挖孔桩队伍要根据实际情况进行警告、停工、罚款等处罚。总之，要加强现场管理人员对人工挖孔桩施工的全过程指导与监督控制，确保及时消除各种质量病害与质量隐患。
3.2 提高各级管理人员的质量意识
提高人工挖孔桩的施工质量，最重要的是提高各级管理人员的质量意识，让人工挖孔桩项目的所有管理人员认识到质量管理的重要性，质量是企业的生命线。首先提高施工项目管理人员的质量管理思想，使每一位职工深刻认识到质量对于项目管理的重要性。其次要大力提倡人员的自学意识，通过大幅标语、宣传栏进行宣传教育，组织好员工培训，增强其专业素质以实现其项目质量目标的管理。再次是建立一支相对稳定的质量管理队伍是如何有效的进行质量管理的重中之重，唯有一个有质量意识的团队才能使企业做到既注重进度又注重质量。在管理团队中人员培养和分派需要科学合理，不但要定向培养一部分质量管理人员，专门在现场负责质量方面的管理工作，而且要储备一部分人才在质量任务较重的时期在各个施工现场随时调遣，随时准备好对各种突发事件的应急处理。最后就是在培养质检人员队伍的时候要重视队伍的专业素质的提高，为此应该考虑聘用一些相关质量控制方面的大学毕业生加入到这个队伍当中。高学历的大学毕业生相对来说更加具有较好的理解能力和学习能力，在学习中能较好的掌握理论知识，再加上公司重点培训实践操作能力，可以很好的将理论与实践相结合，经过几年的积累与实操经验在质量管理上必将更加得心应手，为以后的质量管理工作积累人才。
3.3 加强对一线工人的培训教育
一线工人的教育培训对于人工挖孔桩来说是至关重要的，只有让桩基开挖工人认识到人工挖孔桩的质量控制点和安全隐患的重要性，才能从根本上提高桩基的施工质量和杜绝安全质量事故。对于人工挖孔桩的培训教育，要全面，要彻底，要从上到下，从管理层到作业层，均要进行教育培训，不但要提高现场开挖工人的质量认知，更好提高现场管理人员的安全质量意识。人工挖孔桩质量的教育培训绝不能是泛泛之谈，纸上谈兵，要结合现场实际情况进行分析、总结，切实有效提高桩基施工的质量。教育培训的方法有很多，传统的培训就是桩基开挖前质量负责人对工人进行一次技术交底培训会，就算培训完毕。这样的培训意义并不大，培训的知识点，工人一时也无法全部吸收，施工中也起不到作用。在一些人工挖孔桩项目，有的施工企业的教育培训比较到位。其中一种叫作早班会教育方式，就是在每天上班前，现场负责人将所有开挖工人聚集在一起，利用5到10分钟时间，将今天的施工重点、注意事项、质量控制点及危险源，自我保护措施等强调一遍。每天如此，这样就使得人工挖孔桩施工的质量控制重点深入到每个开挖工人心中，在施工中就会避免一些质量病害，也可以避免一些质量事故的发生。还有一种值得提倡的培训方法，就是在每个挖孔桩工区，利用午饭或者晚饭时间，通过小广播的形式播放一些关于人工挖孔桩的质量事故案例的广播，这样无形中使得质量意识深入各级施工人员内心。
4.总结
近年来随着我国经济的不断发展，城镇化的不断加强，交通建设的不断投入等等都带动了我国建筑行业突飞猛进的发展，基于此，桩基基础也得到了进一步的发展。人工挖孔桩以其成本低、质量好、污染小等优势，在我国桥梁、房建、水电等基础工程中得到了大面积的应用。但是，近几年我国也出现了不少关于人工挖孔桩的质量事故和质量病害，给我们敲响了警钟。党的十九大以来，国务院至各级政府都把工程质量提高了一个新的高度，一切工程要以安全质量为底线，尤其是在基础工程中的人工挖孔桩质量的防控，必须从全过程抓起，落实到每个环节，按规范按要求去施工，为我国的桩基施工建设做出贡献。
参考文献
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论文作者:许仁龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/11
标签：挖孔论文; 桩基论文; 质量论文; 混凝土论文; 质量控制论文; 管理人员论文; 工人论文; 《防护工程》2018年第14期论文;