人工挖孔桩施工技术探讨(上报公司).doc

人工挖孔桩施工技术探讨
—---——-—-郑灵强
【摘 要】人工挖孔桩具有机具设备简单，施工操作方便，占用场地小，无泥浆派排出，对周围环境及建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，缩短工期，造价低,大承载力等优点，但在施工中还存在着一些问题，我们在通过对采用人工挖孔桩基础的工程实践中，积累了一些经验,处理了一些特殊的问题,取得了良好的效果，现总结成文,以期和同行切磋、交流。
【关键词】人工挖孔桩 施工 技术探讨
一、工程概况:
本合同段为海西高速公路网沈海复线仙游（福州界）至南安金淘高速公路莆田段路基土建工程A5标段。起止桩号为K91+500~K97+480，路线全长5。846115km.起点位于榜头镇高唐村,接A4合同段，终点终于榜头镇桃源村。本项目主要工程有：大桥7座，湖洋3号大桥（左线桥长275m，右线桥长250m)、九仙溪1号大桥(左线桥长150m,右线桥长180m）、九仙溪2号大桥(左线桥长600m，右线桥长610m）、九仙溪3号大桥（左、右线桥长210m）、桃源1号大桥(左、右线桥长150m）、桃源2号大桥（左线桥长300m，右线桥长270m）、桃源3号大桥（左、右线桥长450m）；基础采用人工挖孔灌注桩，桩径1.2m、1.3m、1。4m、1。5m、1.6m、1。8m、2m、2。2m、2.5m、2.8m，总计421根桩。
各桥位区基本上属剥蚀丘陵跨河流地貌，纵向上断呈缓“U”形。河谷处为九仙溪，无阶地发育，坡降约1%，局部发育有河洲。两岸为山坡坡脚，基岩裸露.两侧山坡较陡,自然山坡坡度约25°～35°，局部40°~45°。山上植被发育，自然斜坡基本稳定。根据钻孔揭示,桥址上覆第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl）、坡积层（Qdl）。下伏基岩主要为侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩。中风化基岩完整性较好。
桥址区内未见有活动性断裂构造及滑坡、泥石流、崩塌、岩溶、采空区等不良地质作用.河流流量不大，坡降较小，表层为漂石，颗粒重且大,冲刷作用不强；两岸为山坡坡脚，坡度30°～40°，中风化凝灰熔岩裸露,侧得裂隙倾角为280—290°∠70—80°，密度1—2条/米，不易发生塌岸现象。两侧桥台处覆土薄，斜坡现状稳定。根据水质简分析结果，地表水、地下水对混凝土不具有腐蚀性。
二、施工过程
1、放线、定桩位及高程：依据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，经监理复查合格后方可开挖。
2、开挖第一节桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层开挖,先挖中间部分的土方，然后向周边扩挖,有效控制桩孔的截面尺寸,每节的开挖高度应根据土质和设计而定，一般以0。9—1.2米为宜.
3、支护壁模板、放附加钢筋：为防止桩孔壁坍塌，确保安全施工成孔应设置护壁，种类有素砼和钢筋砼两种，以现浇钢筋砼护壁为优,与土壁能紧密结合,整体性和稳定性均佳，护壁厚度和砼强度必须满足设计要求，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，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的，用槽钢或者角钢制作的钢圈作为内支撑，顶紧模板，防止模板应受张力而变形，不设水平支撑，以方便操作，第一节护壁应高出地面300㎜，护壁厚度比下面护壁厚度增加100-—150㎜,便于挡土、挡水，桩位轴线和高程均应标定第一节护壁上口。
4、浇筑第一节护壁砼：护壁模板支好后应立即浇注护壁砼，人工浇筑，人工捣实，砼强度到达1。2Mpa即可拆模，护壁砼应根据气候条件,一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。
5、检查桩位(中心）轴线、标高：在地面上设十字控制网、基准点，将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊线锤作中心控制，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深.
6、架设垂直运输架：第一节桩孔成孔后，着手在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。
7、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等：安装提升设备时,尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心，桩口上设围护栏，当桩孔深大于5米时，应向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应，桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时，应掩盖好安全盖板，防止杂物掉下伤人，吊运土时，再打开安全盖板。 
8、开挖第二节桩孔土方：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，吊桶离开孔上方1。5米时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人，吊桶卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土,桩孔挖至规定深度后，用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度,修整孔壁，使上下垂直平顺.
9、先拆第一节、支第二节护壁模板、防附加钢筋：护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用,模板上口高出上节底口100㎜，并浇筑砼,以使与下节顶口砼搭接。
10、浇筑第二节护壁砼:砼用吊桶运送，人工浇筑,人工插捣密实。
11、检查桩位（中心）轴线、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,吊线锤向井底投设,以半径尺竿检查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，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求.
12、逐层往下循环作业:将桩孔挖至设计深度，检查土质情况，桩底应支承在设计规定的持力层上。
13、检查验收：成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收，合格后做好施工记录。
14、吊放钢筋笼：钢筋笼按设计制作、运输、吊装，应防止扭转变形，根据规定加焊内固定筋，钢筋笼放入前,应绑好砂浆垫块，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。
15、浇筑桩身砼：清除孔底积水，用溜槽向孔底浇筑砼，当高度超过3米时，应用串筒，串筒末端离孔底高度不大于2米，桩孔深度超过12米时,宜采用砼导管浇筑，浇筑砼时应连续进行，分层浇捣密实，砼浇筑12H后进行浸水养护。
16、砼浇筑到桩顶时,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。
三、施工中常见问题及处理措施 
1、孔口存在安全隐患：
（1）孔口四周必须设置围栏围护，围栏应高出地面1。2米,围栏应采用钢管制作，焊接牢固。
(2）挖出的土方不得堆在孔口四周1米范围内. 
2、孔壁坍塌：
（1）每节桩孔挖完后立即支护壁模板,浇筑护壁砼，一般情况下24H后方可拆除护壁砼，护壁可加配适量钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象，上下护壁间搭接长度不小于100㎜。
（2）挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂,很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果地下涌水量不　大，塌落不严重,可以用挡土板支撑，同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。
（3）挖孔时遇到厚的流砂层、淤泥层，尤其遇到大量地下水，随着护壁外围泥砂大量塌落,混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落；此时应采取①顶层护壁用直径20cm圆钢加设2~4个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。②加密护壁竖向钢筋,并让钢筋伸出20cm以上，与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇注成形。如果有必要，可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右的孔洞，但该部位的地质要选择比较坚硬的土壤，然后再将护壁与护壁外周的土锚在一起,用混凝土土桩、竹木桩都可以。③在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层，以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体的孔隙中，以固结护壁外围土体，护保壁周泥砂不塌落，从而增加桩周摩擦力。压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等.
（4）当暗流出现于岩层间隙或护壁不密实处，处治办法宜用埋管封胶堵水法，实施过程不影响施工进度，堵水效果良好。埋管封胶堵水工艺是将橡胶导流管插入暗流孔,然后用特制的胶泥挤满周围间隙,使积水全部由孔内排除孔壁，待胶体的强度可以抵挡积水时，再将导流管封住。
(5）降低地下水,减小动水压力:一是降水井降水，二是群井施工分流。降水井降水是用机械方法成井，分布在场地四周,预先抽排形成降水漏斗，截断场地外围的地下水补给,同时降低场地内地下水位.群井施工分流是指在成孔阶段分片集中施工，保持各相邻孔掘进深度大致相当，群井抽水，减少单桩井的涌水量，从而减小动水压力。
(6）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.
（7)挖孔时要切实提高挖孔的施工速度，要求工人动作熟练、准确,护壁材料事先准备充分，在最短的时间内一鼓作气，快速突破，完成每节(0.3米～0。5米）的掘进、护壁工作，然后停止抽水，尽量减少对土体的扰动。论文检测，深孔大直径。
3、孔中防毒：
（1）地下特殊土层中往往含有CO2,SO2,H2S或其他有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测（可用快速检测管），发现有毒气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气，通风量不少于25L/S，以防止急性中毒事故发生。
（2）孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作1h，井下人员和地面人员进行交换.
(3）在施工过程中，施工人员每隔1小时出孔休息并用鼓风机向孔内送风5min；当挖孔深度超过10m时,应配备专门的向孔内送风的设备， 风量不宜少于25L／S；孔底凿岩时应加大送风量。挖孔6~10m深，每天至少向孔内通风1次,超过10m每天至少通风2次;孔下作业人员如果感到呼吸不畅也要及时通风。
4、防触电措施：
(1）施工现场一切电源、电路的安装、拆除必须由持证电工操作，施工现场电源、线路按“三相五线制”，TN-S系统要求布置，并按“三级配电”，“二级漏电”分级分段保护，各孔井用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用，必须一机一闸一漏一箱进行敷设；
（2）孔桩上电线电缆必须架空20米以上，孔内电线电缆必须采用护套等有防磨损，防潮，防断等保护措施,空中操作工应戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋,配电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装牢固.
四、结语
通过本工程的施工，本人认为人工挖孔桩的优点是显而易见的。人工挖孔桩不仅在良好的地质条件可以广泛应用,而且随着施工技术的改进，在有地下水、流砂层和淤泥质土质中也得到了发展和应用。但是人工挖孔桩在不良地基中运用时，极易坍塌造成质量和安全事故，应该慎用.以上是本人的施工经验之谈，如有不妥 ，还请指正。