建筑工程中的人工挖孔桩施工技术.pdf

建筑工程中的人工挖孔桩施工技术李宁 林小霖摘要：建筑施工工程中采用人工挖孔桩技术不仅可以提高施工的质量，缩短施工工期，同时还可以降低施工的成本。在实际应用中要结合现场具体情况，采取有效的方法和措施，优化施工工艺，加强施工管理，提高施工水平，降低施工成本，最终达到建筑工程经济效益与社会效益的统一。关键词：建筑工程；人工挖孔桩；施工技术： TU198 ： A 一、人工挖孔桩技术的优点( 一) 施工便捷，工程成本少。由于人工挖孔桩技术施工时主要依靠施工人员进行操作，这样就不会需要太多的机械设备，一般在实际操作中只要采用轻型工具以及护筒、套筒等即可，这样无形中降低了施工难度，整体缩短了施工进展。同时，在施工过程中由于人员操作不需要运用大型机械设备；不需要进行卡钻、断桩以及塌孔等工序，这些大型设备施工过程中会产生较多的安全问题，因而采用人工挖孔，不仅能够节省工程项目成本费用，同时可以降低施工安全隐患的发生概率。( 二) 承载力高，受力性能好，一般在运用机械进行桩体孔位挖掘的过程中会产生较大的成本费用，同时潜在着较多的安全事故问题。采用人工挖孔桩技术不仅会减少安全问题的出现，同时人工进行施工中挖孔桩的直径一般都会很大，在应对承受力大的建筑工程的时候能够发挥非常优异的作用。承受力的提高更能保障桩体施工的安全性和稳定性。人工挖孔桩技术自身结构的特点，整体提升了桩体地基抗震性，这样就会减少沉降问题的出现，从而保障建筑整体均匀受力。( 三) 多桩同时进行，施工无污染，传统的桩体施工技术会产生较大的环境污染，这样不利于建筑行业可持续性的发展。但是人工挖孔桩，一般都是人员施工，这样就可以同时分组进行多根桩的施工，施工的进度相对比较快，极大地缩短了工期提高了施工效率。同时，由于人工挖孔桩技术运用的施工设备以及技术要求不高，不会造成过多的噪音污染，同时，也不会产生泥浆迸发的现象，对于施工现场环境也是一种保护，与目前的施工技术进行比较的话，人工可控桩技术属于绿色工程施工。( 四) 人工挖孔桩技术应用范围广泛。人工挖孔桩由人工掘土成孔，不需要复杂的机具，环境适应性非常强，能在狭窄、高差大的特殊场地环境下施工，尤其对大直径混凝土灌注桩，人工挖孔要比机械成孔的适应性广泛，可以在很多环境非常恶劣的场地中进行施工。人工挖孔桩技术不仅适用于软土地基，也适用于山区丘陵土质等地形地貌变化较大、比较坚硬的地区，因此应用范围比较广泛。( 五) 施工质量易于保证。人工挖孔桩在施工的过程中就能观察到整个施工过程的进展情况，具有很好的施工直观性，可以及时观察到灌注桩入岩的深度、桩径及持力层的状态，便于检查孔壁和孔底，可以彻底清除孔底弃渣，有利于保证桩基的施工质量。二、人工挖孔桩施工中的问题在进行人工挖孔桩施工过程中，由于选材不达标、施工人员操作不规范以及建筑监管力度不强等因素，造成我国人工挖孔桩施工中经常存在诸多问题，严重影响建筑整体结构稳定性和安全性，通过有效的控制防护措施，降低施工质量安全问题的出现，从而保障桩体整体牢固性。如下对人工挖孔桩技术施工中存在的常见问题进行详细介绍：( 一) 坍塌在地下水位高的淤泥质土和砂性土中施工时( 尤其有承压水的地区 )易造成坍孔、管涌事故，挖孔卸荷量大时，桩周土的强度的降低会引起孔壁土的松散，如果缺乏有效的护壁极易引起孔壁坍塌。(1) 在遇到淤泥层或流砂等软弱土层时，应减少每节护壁高度，一般每节3050cm ，孔壁应采用钢护筒。施工时对较易塌方施工段要即挖即校对，即验收，即浇灌混凝土，要保证混凝土密实度，避免渗漏。(2) 人工挖孔桩在开挖时，如果遇到细砂、粉砂层，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时发生井漏，造成质量和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情况较轻时，可缩短挖孔层深，正常的1m左右一段改为 0.3 0.5m，并随挖随检随护壁；在流砂情况较严重时，常用下钢护筒的方法，以孔外径为直径。( 二) 工艺不合要求桩孔底成孔时没有控制垂直度、清底不彻底测量定位失误、成孔后未及时浇灌混凝土，导致桩位发生偏移，护壁受侧压力变形。桩混凝土质量不合格，桩孔大量积水，只采用一般串筒施工，而不采用水中浇混凝土导管施工，混凝土产生离析，桩孔内振捣不密实。( 三) 其他安全事故地下水丰富的地区。对人工挖孔桩的施工影响最大。当场地地下水位较低，且地下水不大时，可采取在桩孔内直接抽水；当地下水位较高，桩设计深度不大时，应首先进行降水，一般多采用在场地四周设置降水井，集中降水，降水深度必须降至井底以下1m处。同时，易引起周围地下水降低和地面沉降使周围的房屋、管道和设备仪器受损; 有机质含量高的土层排放有害气体，桩孔内缺氧，带来人身安全隐患。三、人工挖孔桩技术在实际应用中的质量控制( 一) 要做好人工挖孔桩技术施工前的各项准备工作首先要认真编制针对性强，切实可行的施工方案，结合图纸设计，对工程场地环境进行调查，深入研究地质勘察报告，熟悉各层土质变化及地下水位情况。根据不同土层采用不同的护壁方式，提出切实可行的工艺要求和质量控制措施，同时要做好施工前的安全保障措施。( 二) 合理安排施工顺序人工挖孔桩的施工顺序合理安排，对施工难度的减少能起到很重要的作用，要根据实际情况在施工方案中合理安排、统筹考虑。在条件允许的情况下，先对比较浅的桩孔进行施工，然后对深一些的桩孔再进行施工。当在有动水压力或含水层的土层中施工，应先对外围( 或迎水部位 ) 的桩孔进行施工，完成这部分桩孔混凝土护壁后，桩身先不浇筑混凝土，少量桩孔应先保留，先用作排水井，以方便其它孔位的施工，确保桩孔的成孔质量和施工速度。( 三) 护壁形式的选择根据不同的土质选择不同的护壁方式，以达到速度快、经济可靠的目的。人工挖孔桩在粘土层成孔时，由于粘土层的稳定性较强，一般不采用护壁；若局部土层较松散，为保证工程质量，采用砖护壁或C20混凝土护壁；人工挖孔桩在淤泥层 ( 或透水层 ) 成孔时，采用钢筋混凝土护壁，施工时护壁高度由1.0m 降低至 0.5m，根据具体水量的大小，适当增加护壁的厚度，以增大混凝土护壁的抗压能力；对于软弱流形态的淤泥层，采用钢护壁，由3mm 厚钢板卷成桩孔大小，长度 1m 。( 四) 成孔后的检查验收当挖孔桩端持力层土质达到设计位置时，要对桩孔进行必要的清理，尤其要将护壁的污泥清洗干净，同时把桩底的渣土、尘土、积水全部清理出去，检查桩孔的质量、深度、桩进入持力层的深度，并及时组织验收。验桩后进行扩桩，确保桩底的扩大头的尺寸符合设计要求。( 五) 桩身混凝土的浇筑桩身混凝土强度等级及原材料的质量应符合设计要求，浇筑时要保证混凝土的均匀性、密实性。为保证桩身混凝土浇筑的质量，采用串筒或导管下料及分层振捣浇筑的方法，在浇筑的过程中保证其均匀性和密实度。同时要控制好混凝土的浇筑速度，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，要短时间内一次将混凝土浇入，以便用混凝土自身重量压住水流的渗入。控制好桩顶砼的标高，确保桩头混凝土强度满足设计要求。四、安全技术措施( 一) 孔口围护措施在孔口四周浇筑混凝土护圈高出地面0.3m，并设置围栏围护高出地面0.8m，挖出的碴土及时运至临时堆土场，不得堆放在孔口四周1m范围内，混凝土护圈上不得放置工具和站人，孔内作业人员必须戴安全帽；孔桩不施工时用钢筋网片将孔口封闭，孔桩开挖时在距开挖面2.5m 以上设置钢筋网片以防止落物伤人。( 二) 防护壁坍塌措施每节桩孔挖完后立即支护壁模板，护壁砼浇筑，通常情况下24h 后才能对护壁砼模板进行拆除，护壁可适量加配钢筋，要有钢筋拉结在上下护壁，防止某段护壁出现淤泥、流砂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 50mm 。( 三) 孔中防毒措施地下特殊土层中往往含有CO等有毒气体，每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测。当桩孔开挖深度大于5m时，给桩孔内送风。爆破作业在岩层段进行爆破，通风时间在每次爆破后不少于25min，在下井前，一定要等到探测安全并且炮烟散尽，才能下井作业。尽量采用双回路电源以保证桩孔内的抽水及通风设备不断电。孔井内作业人员连续作业时间不宜超过2h，应勤轮换，以避免缺氧或疲劳引发安全事故。结语人工挖孔桩技术不需大型机具设备，操作工艺简单，单桩承载力高，受力性能可靠，无环境污染，对现场周围原有建筑影响小，造价也比较低，不仅适用于土质较好、地下水位较低的黏土、亚黏土、含少量砂卵石的黏土层，还适用于含水量少、密实性强的土质或岩石地层进行施工，在工民建桩基工程的施工中得到了广泛的应用。参考文献1 林开历 . 论某建筑工程中人工挖孔桩施工的技术问题及处理措施J.建材与装饰( 中旬刊 )，2008，03：52-54. 2 郭勇. 人工挖孔桩承载力影响因素及质量控制研究D. 西安建筑科技大学，2010. 3 赵程勇 . 人工挖孔灌注桩的质量控制和工程检测实践D. 武汉理工大学，2011. - 全文完 -