人工挖孔施工中的常见问题处理.doc

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姬 彬
（商漫高速公路N27合同段项目经理部）

摘要：桥梁桩基施工我们常见的方法有钻机施工、人工挖孔施工等等，根据近些年施工的经历，本文对人工挖孔施工中的常见问题进行分析并提出处理意见，以供共同学习。
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人工挖孔施工中的常见问题处理

姬 彬
（商漫高速公路N27合同段项目经理部）

摘要：桥梁桩基施工我们常见的方法有钻机施工、人工挖孔施工等等，根据近些年施工的经历，本文对人工挖孔施工中的常见问题进行分析并提出处理意见，以供共同学习。
关键词：人工挖孔 常见问题 分析 处理

对于桥梁桩基施工我们常用的方法有钻机施工、人工挖孔施工等。在山区施工中人工挖孔作业具有作业面开展方便，便于大面积启动，作业队山区环境影响小，在一定程度上节约成本等优点而被广泛应用。在人工挖孔作业作业中，经常会遇到以下几点比较难以解决的地质等问题，现分析罗列如下：
1、岩石
对于一般类型的岩石地质，采用浅眼松动爆破进行松动爆破，再人工清理开挖。在这里要提的是对于那种强风化斜向或垂直向的千枚岩，在开挖过程中一定要严格操作工艺，每层深度不宜超过1米，根据岩层走向及时护壁，必要时应加钢筋砼护壁。
2、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，也极易发生流砂和井漏现象。 
2.1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。 
2.2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。
因为地下水太大，施工中途改用钻机施工好多次，所以当地质资料和调查显示地下水丰富，桩基数量较多时建议改用钻机施工，这样对于施工周期及质量是有保证的。
2.3对不太深的挖孔桩 
可在场地四周进行井点降水法分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水井的排数，一般即可解决。
2.4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、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。
3.1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，同时必要时采用应钢筋砼护壁，护壁砼应采用早强水泥或掺早强剂。
3.2流砂情况较严重时
常用的办法是下钢护筒，钢护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。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。 
4、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。 
5、溶洞、洞穴等的处理
人工挖孔施工中若遇到溶洞或普通洞穴无出水时应采用与桩基同标号的砼进行封堵，如果溶洞出现渗水则应及时抽水、护壁。如群桩出现溶洞联通且比较破碎时，则应将四周松渣全部清除后分两次浇注护壁混凝土堵塞，为保证护壁的稳定，在与护壁接触的围岩及两层护壁之间打入锚筋。如果出现溶洞及地下河，出水量很大时，则应及时改换方案，采取钻孔施工。
6、桩身混凝土的浇筑 
6.1消除水的影响
6.1.1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。砼浇筑过程应注意振捣，确保密实，特别是孔底部砼的密实。
如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工则应当采取水下浇筑施工工艺。
6.1.2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造成离析，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，或在集中漏水部分嵌入泄水管，装上阀门，在施工桩孔时打开阀门让水流出，浇筑桩身混凝土时，再关闭，这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。 
6.2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。
对于深度大于10m的桩身下部，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，这部分混凝土即可不用振捣，经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性。而速度优于采用串流筒施工，对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，浇筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。 
对于渗水量较大时，应采用水下砼灌注，因为清水桩灌注难度比较大，灌注过程一定得注意导管的密封，同时注意灌注时长，确保在最短时间灌注结束。
7、合理组织，安排好施工顺序，注重过程中的安全问题 
　人工挖孔作业合理组织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。
在有可能的条件下，先在对地质有疑惑的桩基范围开始试验桩，以确定具体地质情况后定施工方案。人工挖孔时一般先开挖较浅的桩基，因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工。
在施工中确保安全首先要做好施工机具的经常性检查，同时及时查看地质变化，及时护壁，同时根据开挖深度，做好孔内空气检查，确保人工操作安全。对于因地质复杂是在无法下挖的桩基及时调整方案。
8、结语：
在桩基施工中，人工挖孔在一定程度上解决了桩基施工中的一些难题，由于地质地形的变化，施工方案还是应根据现场及时调整。但在考虑成本的角度上，并不是人工挖孔一定是成本是最低的。所以项目管理者应根据实际情况进行分析对比，确定最好方案。

参考文献：公路桥涵施工技术规范
桥梁工程师手册
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姬 彬
（商漫高速公路N27合同段项目经理部）

摘要：桥梁桩基施工我们常见的方法有钻机施工、人工挖孔施工等等，根据近些年施工的经历，本文对人工挖孔施工中的常见问题进行分析并提出处理意见，以供共同学习。
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