试析挖孔桩施工方案实例

黄明利

黄明利（秦皇岛市12319指挥中心办公室，河北秦皇岛066000）

摘要：结合某工程实践，探讨了人工挖孔桩施工方案的选择与实施。

关键词：挖孔桩；施工方案；分析

1工程概况和桩基类型

本工程初步计划采用人工挖孔桩，采用人工挖孔桩的施工方法与机械桩相比，具有以下几个优点：

首先，因本工程是紧临原综合楼扩建的一栋新建综合楼，且要求与原综合楼无缝对接，所以采用人工挖孔桩基础方案，可以很好地保证原有结构不受冲击震动影响，这是最重要的。

其次，还可以很好地识别桩底土质，确保桩基支承在岩石土层中，保障桩基础的单桩承载能力，严格控制基础沉降量在规范允许范围之内。

第三，人工挖孔桩单桩承载力大，桩间距离比其他类型桩基础的桩间距离大，不致于扰动原有建筑的地基土，原有建筑荷载对成孔施工影响不大，不会产生缩颈、吊脚桩等质量通病。

第四，人工挖孔桩的施工对现场场地要求不高，无需安装大型的打桩机械，在施工场地不是很开阔的情况下相对要方便得多。

现就此项施工方案详述如下，这些方案同时也是防止桩基下沉引起楼层或墙体开裂的措施。

2桩基施工方案的选择

放线定桩位及高程：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点。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上部（即第一步）的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。

2.1开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以0.9～1.2m为宜。

2.2支护壁模板附加钢筋：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置井圈。护壁的厚度应根据设计图纸和规范要求确定。

2.3护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。

2.4第一节护壁以高出地坪150～200mm为宜，便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口护壁厚度一般取100～150mm。

2.5浇筑第一节护壁混凝土：桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑，人工捣实，混凝土强度一般为C20，坍落度控制在100mm，确保孔壁的稳定性。

2.6检查桩位（中心）轴线及标高：每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测。

2.7安装葫芦：在垂直运输架上安装滑轮组和葫芦。如果是试桩和小型桩孔，也可以用木吊架、木辘轳或人工直接借助粗麻绳作提升工具。地面运土用手推车或翻斗车。

2.8安装吊桶、照明、活动盖板、水泵或通风机。

2.9开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。

2.10桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。

2.11先拆除第一节支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节、支下节依次周转使用。如往下孔径缩小，应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口，接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严，水泥砂浆抹平。拆模强度达到1MPa。

2.12浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。混凝土可由试验室确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。

2.13检查桩位中心轴线及标高：以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。

逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上。

2.14开挖扩底部份：挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求。

2.15检查验收：成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录，办理隐蔽验收手续。

2.16吊放钢筋笼：钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，按设计要求一般为70mm（钢筋笼四周，在主筋上每隔3～4m左右设一个φ20耳环，作为定位垫块）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，应采用焊接（搭接焊或帮条焊），双面焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。

2.17浇筑桩身混凝土：桩身混凝土可使用粒径不大于50mm的石子，坍落度80～100mm，机械搅拌。用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m，桩孔深度超过12m时，宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行，分层振捣密实。一般第一步宜浇筑到扩底部位的顶面，然后浇筑上部混凝土。分层高度以捣固的工具而定，但不宜大于1.5m。

2.18混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。桩顶上的钢筋插铁一定要保持设计尺寸，垂直插入，并有足够的保护层。

3特殊问题的处理方法

3.1地下水。

3.1.1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。

3.1.2水量较大时。当用施工孔自身水泵抽水，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。

3.1.3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。

3.1.4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。

3.2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。

3.2.1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。

3.2.2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膜板相似，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。

3.3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。

4桩身混凝土的浇筑

4.1合理安排施工顺序。合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。

4.2消除水的影响。

4.2.1孔底积水。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。

4.2.2孔壁渗水可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。

4.3保证桩身混凝土的密实性。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。

参考文献

[1]朱忠民，唐仕军.人工挖孔桩施工技术应用[J].中外公路，2002（5）.