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摘要：人工挖孔桩施工分为成孔阶段和成桩阶段,其中成孔施工中发生渗水、涌泥、流砂,是导致成孔失败的主要因素。挖孔桩的关键就是解决在成孔中的这些问题。本文结合鄯善县某底商住宅楼挖孔桩施工实践,谈谈人工挖孔桩成孔阶段施工工艺、施工中所遇到的问题及体会。
关键词：人工挖孔桩 成孔阶段 施工技术
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
前言：近几年，人工挖孔桩以其造价低廉、施工方便、进度较快、不需要大型机械设备等优势在全国许多地区都采用和逐渐推广。人工挖孔桩施工分为成孔阶段和成桩阶段,其中成孔施工中发生渗水、涌泥、流砂,是导致成孔失败的主要因素。挖孔桩的关键就是解决在成孔中的这些问题。本文结合我工作的项目鄯善县某底商住宅楼挖孔桩施工实践,谈谈人工挖孔桩成孔阶段施工工艺、施工中所遇到的问题及体会。
一、工程概况及地质条件
本工程平面尺寸为128.6m×55.9m，地下一层，地上十八层，框架剪力墙结构，建筑总高度63.6m，总建筑面积:53234.16㎡，集商铺、写字楼、住宅为一体的高层建筑。在勘探深度25m范围内的岩土层为粉土、粉砂、圆砾层，场地土具有湿陷性，场地的湿陷类型为非自重湿陷性， 湿陷等级为Ⅰ级(轻微)，含水层岩性为粉砂、圆砾地层，勘探期间水位埋深在自然地面下14.0-15.m。基础采用人工挖孔桩，持力层圆砾层，设计桩端极限端阻力特征值5000kPa，挖孔桩的直径800mm，桩长8-10m。
二、前期准备与基本施工工艺
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准许点。基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方，经复核后应妥善保护，便于施工成孔过程中的复测校对。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。同时在建筑物外围四周适当的位置挖排水沟、集水井，集水沟、排水井开挖表面做硬化处理。
施工工艺主要为：土方开挖（或抽水）→清孔壁、校核垂直度和桩径→绑扎护壁构造钢筋→安装护壁模板→浇捣护壁砼→拆模下挖。达到设计深度，由勘察、设计等五方验收合格→绑扎钢筋笼→验收钢筋笼→排出孔底积水、放入串筒，浇筑混凝土直至设计标高。
三、成孔施工
（一）粉土层人工挖孔桩成孔施工
粉土层基本无水流,挖孔时土层的稳定能力较强,为保证工程质量,采用C20 混凝土进行护壁, 每1.5米进行护臂，同时视现场地质状况，如地质强度不够，每进尺1米浇捣护壁砼一次，即以1米为一个施工段；成型后每层护壁均构成天然拱,受力情况较好,在无水流时,能满足强度要求。此种情况护壁也可采用红砖材料。
此过程中注意事项：
1、桩位、垂直度、直径校核：第一节护壁成孔后，由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线，桩位轴线用正交的十字线控制，作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据，直径检查用尺杆找圆周的办法进行。
2、相邻桩距较密桩（中心距Ｓ≤3.0D）时，应采用跳挖成孔施工，使其减少对相邻桩影响。
3、由于在此土层施工进度较快，孔内施工人员容易产生麻痹思想,盲目掘進,不及时进行护壁,而致塌孔造成工程事故。所要加强现场监督指导工作，同时采取轮孔作业，加强工人自我保护意识。
（二）粉沙夹砾石层水流较小,人工挖孔桩成孔施工
此时孔内有水流,因此若使用红砖护壁显然不能满足要求,必须采用混凝土护壁,不能使用其它材料代替。护壁浇筑完后要进行养护,待混凝土达到一定强度后再进行下一节掘进。
（三）透水层人工挖孔桩的施工
透水层是人工挖孔桩的一大难题,成孔护壁的难度增大。很多挖孔桩都是由于孔壁的塌陷造成挖孔桩的失败。在本工程采取如下措施:将每节护壁高度由1降低到0.3-0.5m , 使土压力减小,在透水区段的护壁预留泄水孔,每节护壁泄水孔不少于3 个,可根据水量大小增加或改用无砂混凝土护壁,从而降低了成孔失败的风险;增大护壁厚度,以增大混凝土护壁的抗压能力。采用孔桩互降法和高扬程潜水泵降水法，边抽水边开挖，随挖随浇护壁砼。
此过程中注意事项：
1、对桩位、垂直度、直径校核，多桩孔同时成孔，严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序，保证相邻桩进深的高差不大于2米，以减少地下水的渗透和防止土体滑移。
2、保证已开挖成孔桩的孔内抽水，做到24小时不间断值班抽水，保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。
3、成孔过程中，地面派专人修通排水沟，及时排掉桩孔内抽出的水，由于该场地土具有湿陷性，要加强现场排水工作的控制。
4、对护壁后侧已经冲刷形成空洞的护壁，可直接在护壁上凿洞用С20砼填筑,以加强土体的稳定性。
5、尽可能缩短开挖时间，为避免土层外露太久，造成大量流砂，同时为增加护壁的抗渗能力，可掺入速凝剂或使用快硬早强水泥。
四、结语
选用人工挖孔桩时,不仅要考虑工程地质情况,还应对周边情况(如建筑物、地下管线) 作深入调查,经全面分析后认为适合人工挖孔桩,可采用上述施工方法,以达到进度快、经济可靠的目的。当透水层较厚,且渗水量较大时,人工挖孔桩的方案经济性和安全度都有所降低,因此要综合考虑各种因素,选择最合适的桩型。
关键词：人工挖孔桩 成孔阶段 施工技术
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
前言：近几年，人工挖孔桩以其造价低廉、施工方便、进度较快、不需要大型机械设备等优势在全国许多地区都采用和逐渐推广。人工挖孔桩施工分为成孔阶段和成桩阶段,其中成孔施工中发生渗水、涌泥、流砂,是导致成孔失败的主要因素。挖孔桩的关键就是解决在成孔中的这些问题。本文结合我工作的项目鄯善县某底商住宅楼挖孔桩施工实践,谈谈人工挖孔桩成孔阶段施工工艺、施工中所遇到的问题及体会。
一、工程概况及地质条件
本工程平面尺寸为128.6m×55.9m，地下一层，地上十八层，框架剪力墙结构，建筑总高度63.6m，总建筑面积:53234.16㎡，集商铺、写字楼、住宅为一体的高层建筑。在勘探深度25m范围内的岩土层为粉土、粉砂、圆砾层，场地土具有湿陷性，场地的湿陷类型为非自重湿陷性， 湿陷等级为Ⅰ级(轻微)，含水层岩性为粉砂、圆砾地层，勘探期间水位埋深在自然地面下14.0-15.m。基础采用人工挖孔桩，持力层圆砾层，设计桩端极限端阻力特征值5000kPa，挖孔桩的直径800mm，桩长8-10m。
二、前期准备与基本施工工艺
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准许点。基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方，经复核后应妥善保护，便于施工成孔过程中的复测校对。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。同时在建筑物外围四周适当的位置挖排水沟、集水井，集水沟、排水井开挖表面做硬化处理。
施工工艺主要为：土方开挖（或抽水）→清孔壁、校核垂直度和桩径→绑扎护壁构造钢筋→安装护壁模板→浇捣护壁砼→拆模下挖。达到设计深度，由勘察、设计等五方验收合格→绑扎钢筋笼→验收钢筋笼→排出孔底积水、放入串筒，浇筑混凝土直至设计标高。
三、成孔施工
（一）粉土层人工挖孔桩成孔施工
粉土层基本无水流,挖孔时土层的稳定能力较强,为保证工程质量,采用C20 混凝土进行护壁, 每1.5米进行护臂，同时视现场地质状况，如地质强度不够，每进尺1米浇捣护壁砼一次，即以1米为一个施工段；成型后每层护壁均构成天然拱,受力情况较好,在无水流时,能满足强度要求。此种情况护壁也可采用红砖材料。
此过程中注意事项：
1、桩位、垂直度、直径校核：第一节护壁成孔后，由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线，桩位轴线用正交的十字线控制，作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据，直径检查用尺杆找圆周的办法进行。
2、相邻桩距较密桩（中心距Ｓ≤3.0D）时，应采用跳挖成孔施工，使其减少对相邻桩影响。
3、由于在此土层施工进度较快，孔内施工人员容易产生麻痹思想,盲目掘進,不及时进行护壁,而致塌孔造成工程事故。所要加强现场监督指导工作，同时采取轮孔作业，加强工人自我保护意识。
（二）粉沙夹砾石层水流较小,人工挖孔桩成孔施工
此时孔内有水流,因此若使用红砖护壁显然不能满足要求,必须采用混凝土护壁,不能使用其它材料代替。护壁浇筑完后要进行养护,待混凝土达到一定强度后再进行下一节掘进。
（三）透水层人工挖孔桩的施工
透水层是人工挖孔桩的一大难题,成孔护壁的难度增大。很多挖孔桩都是由于孔壁的塌陷造成挖孔桩的失败。在本工程采取如下措施:将每节护壁高度由1降低到0.3-0.5m , 使土压力减小,在透水区段的护壁预留泄水孔,每节护壁泄水孔不少于3 个,可根据水量大小增加或改用无砂混凝土护壁,从而降低了成孔失败的风险;增大护壁厚度,以增大混凝土护壁的抗压能力。采用孔桩互降法和高扬程潜水泵降水法，边抽水边开挖，随挖随浇护壁砼。
此过程中注意事项：
1、对桩位、垂直度、直径校核，多桩孔同时成孔，严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序，保证相邻桩进深的高差不大于2米，以减少地下水的渗透和防止土体滑移。
2、保证已开挖成孔桩的孔内抽水，做到24小时不间断值班抽水，保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。
3、成孔过程中，地面派专人修通排水沟，及时排掉桩孔内抽出的水，由于该场地土具有湿陷性，要加强现场排水工作的控制。
4、对护壁后侧已经冲刷形成空洞的护壁，可直接在护壁上凿洞用С20砼填筑,以加强土体的稳定性。
5、尽可能缩短开挖时间，为避免土层外露太久，造成大量流砂，同时为增加护壁的抗渗能力，可掺入速凝剂或使用快硬早强水泥。
四、结语
选用人工挖孔桩时,不仅要考虑工程地质情况,还应对周边情况(如建筑物、地下管线) 作深入调查,经全面分析后认为适合人工挖孔桩,可采用上述施工方法,以达到进度快、经济可靠的目的。当透水层较厚,且渗水量较大时,人工挖孔桩的方案经济性和安全度都有所降低,因此要综合考虑各种因素,选择最合适的桩型。