侯運(yùn)魁　（巢湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 巢湖 238001）

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天巢廣場15#A、B樓樁孔施工

侯運(yùn)魁（巢湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 巢湖 238001）

巢湖市區(qū)緊臨巢湖，由于近年來城市建設(shè)的高度發(fā)展，各種基礎(chǔ)形式不斷涌現(xiàn)，其中人工挖孔樁是其中之一，人工挖孔樁適合于軟弱地基，施工工藝簡單，質(zhì)量易于控制，但由于地質(zhì)情況的不可預(yù)見性，人工挖孔樁成孔施工的技術(shù)保證措施尤為重要。

人工挖孔樁；樁端支承；流砂；排水；樁底沉渣

1　樁基概況

天巢廣場15#A、B樓共設(shè)計(jì)人工挖孔樁102根，大直徑挖孔樁樁端支承進(jìn)入6層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，進(jìn)入該層至少2m，挖孔樁施工時(shí)地下水位應(yīng)降至決定標(biāo)高4.0m;遇地下水及無護(hù)壁無法施工時(shí)，樁身采用超C35混凝土護(hù)壁，護(hù)壁配筋Ф 6@200環(huán)筋。

1.1人工挖孔樁基數(shù)據(jù)（見下表）

1.2設(shè)計(jì)參數(shù)及要求

混凝土護(hù)壁應(yīng)隨挖隨作，一般土層中每節(jié)護(hù)壁高度為1m，遇有局部或厚度大于1.5m流動(dòng)性淤泥和可能出現(xiàn)涌土涌砂時(shí)，每節(jié)護(hù)壁高度減少到0.3～0.5m;樁孔挖至樁端持力層后，應(yīng)鉆取孔底一下巖芯交原勘察單位認(rèn)可方可終孔；終孔后應(yīng)清理好護(hù)壁上的淤泥和孔底殘?jiān)⒎e水并應(yīng)立即封底和澆灌樁身混泥土;樁身混凝土須連續(xù)澆灌，不得留施工縫，并應(yīng)采取適當(dāng)措施將混凝土送至澆灌面上，不得自孔口向下傾倒，并須按規(guī)定分層振搗密實(shí)。

混凝土強(qiáng)度等級(jí)：樁芯為C35；鋼筋為HRB300；鋼筋的混凝土保護(hù)層：無護(hù)壁時(shí)樁身為70mm，有護(hù)壁時(shí)樁身為50mm、護(hù)壁為15mm;樁長設(shè)計(jì)：按現(xiàn)場實(shí)際開挖確定，預(yù)計(jì)樁長15m;抗拔樁設(shè)計(jì)要求；對(duì)于承受拔力的樁基，施工前應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)確定單樁豎向抗拔承載力特征值；檢測數(shù)量在同一條件下不應(yīng)少于3根，且不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%。

1.3檢驗(yàn)要求

人工挖孔樁終孔時(shí)，應(yīng)會(huì)同有關(guān)單位逐樁進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn)，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JB50007-1012）附錄H，用巖基平板載荷試驗(yàn)確定樁端巖石極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；通過直徑0.3m嵌巖短墩確定極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值。成孔后應(yīng)會(huì)同勘察單位進(jìn)行超前鉆探以確定樁底下3D或5m深度范圍內(nèi)有無空洞、破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。樁底入巖深度將根據(jù)平板載荷試驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

2　工藝流程

測量放樁位—→砌筑孔臺(tái)—→逐級(jí)挖孔及現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁（制孔）—→中間驗(yàn)收—→擴(kuò)孔—→成孔驗(yàn)收—→清渣排水—→吊裝、焊接、固定鋼筋籠—→混凝土灌注成樁—→鑿除樁頭浮灰—→樁基檢測。

3　制孔

①根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告中本工程無地下水狀況。

②樁孔開挖前，必須對(duì)原已放樣樁進(jìn)行認(rèn)真的復(fù)測，樁位中心點(diǎn)誤差不得大于10mm。應(yīng)滿足JGJ94-2008第6.2.4條規(guī)定。

③砌臺(tái)砌筑及十字座標(biāo)點(diǎn)設(shè)置。樁孔開挖后首次澆注的護(hù)壁混凝土應(yīng)高于自然地面80cm，以免后期施工時(shí)地面異物跌落孔內(nèi)傷人?？卓诨炷帘谏蠎?yīng)及時(shí)標(biāo)出樁中心點(diǎn)十字軸線以控制垂直度，防止樁位中心偏移。在后期施工中，每安裝一節(jié)模板，均用吊錘校正樁位中心點(diǎn)，以保證樁位的準(zhǔn)確。

④混凝土拌制應(yīng)嚴(yán)格按配合比計(jì)量并控制好坍落度。護(hù)壁鋼筋的綁扎應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。制孔時(shí)每節(jié)掘進(jìn)深度保持在0.95m，以保證混凝土護(hù)壁上下模搭接不少于5cm。同時(shí)確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求的護(hù)壁厚度。

⑤如遇到較強(qiáng)透水層或易塌軟層如流沙層時(shí)，擬采用約定俗成短每節(jié)護(hù)壁高度，快速掘進(jìn)，快速護(hù)壁，打入鋼護(hù)筒；或在護(hù)壁混凝土中打入16@150（1.5m～2.0m）的鋼筋并摻入早強(qiáng)劑的處理方法快速護(hù)壁。

⑥每日開工前必須檢查施工機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常和鋼絲繩的牢固性能并檢測井下是否存有有毒、有害氣體，并做好相應(yīng)的安全防范措施，當(dāng)樁深超過10m時(shí)，應(yīng)有專門向井下送風(fēng)設(shè)備，風(fēng)量不宜少于25L/s

⑦樁孔的混凝土護(hù)壁應(yīng)盡快澆注成型，且24h后方可拆模，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行下部挖孔。

⑧人工挖孔樁當(dāng)樁凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時(shí)，應(yīng)采用間隔開挖。排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m。

⑨護(hù)壁施工采用自制混凝土，開始生產(chǎn)時(shí)做好混凝土開盤鑒定工作?；炷猎噳K按規(guī)范要求留置，應(yīng)嚴(yán)格混凝土原材料計(jì)量及坍落度控制。

⑩嚴(yán)格按照施工圖紙標(biāo)注的不同的樁孔擴(kuò)底尺寸進(jìn)行擴(kuò)孔成型。經(jīng)驗(yàn)收成孔質(zhì)量合格后，及時(shí)進(jìn)行清渣排水工作，以順利進(jìn)行下道工序。

?挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)擴(kuò)大頭頂部時(shí)，應(yīng)會(huì)同建設(shè)單位邀請(qǐng)地質(zhì)、設(shè)計(jì)、質(zhì)檢等部門，到現(xiàn)場驗(yàn)收地質(zhì)，地質(zhì)符合要求后方可進(jìn)行擴(kuò)大。

4　人工挖孔樁施工安全問題的分析及對(duì)策

4.1施工中孔壁坍塌及對(duì)策

本工程地質(zhì)情況復(fù)雜，施工過程中由于土壤的持力層發(fā)生變化及地下水影響等原因，有20根樁孔因漏水、流砂等出現(xiàn)孔壁坍塌的現(xiàn)象。現(xiàn)場檢查和分析，發(fā)現(xiàn)造成塌孔的原因主要為：

①因樁位土質(zhì)不好，或地下水滲出而使孔壁坍塌；

②已挖好的樁孔未及時(shí)放好鋼筋籠，未及時(shí)澆筑混凝土，間隔時(shí)間超過4h；

③地下水位有較高的承壓力；

④淤泥質(zhì)土層。

針對(duì)這些問題，我們采取以下處理措施：

及時(shí)掌握現(xiàn)場土質(zhì)，錯(cuò)開樁位開挖，縮短每節(jié)高度，隨時(shí)觀察土體松動(dòng)情況，必要時(shí)可在坍孔處用砌磚，封堵；操作進(jìn)程要緊湊，施工現(xiàn)場開挖和護(hù)壁兩個(gè)工序必須連續(xù)作業(yè)，以確保孔壁不坍；對(duì)于地質(zhì)較差，出水量較大，遇流動(dòng)性淤泥或流沙時(shí)，孔壁采用鋼護(hù)筒施工；對(duì)較易塌方孔段要即挖，即校對(duì)，即驗(yàn)收，即灌注護(hù)壁混凝土，同時(shí)要保證混凝土密實(shí)度，避免滲漏；對(duì)少量流沙的樁位，先將附近無流沙的樁孔挖深，使其起到集水井的作用，集水井應(yīng)選在地下水流的上方，用水泵抽水，將流沙樁孔和附近的地下水位降至樁底以下，使流沙樁免除在水淹狀態(tài)下施工。

4.2孔內(nèi)的有害氣體處理

由于地質(zhì)構(gòu)造或其他特殊原因，在人工挖孔樁的成孔過程中，發(fā)現(xiàn)部分樁孔中產(chǎn)生有害氣體。我們要求：樁孔開挖深度超過5m時(shí)，每日開工前必須檢測井下是否有有毒有害氣體，應(yīng)有專門的通風(fēng)設(shè)備，保證有足夠的風(fēng)量。

4.3地下水處理

地下水是樁基施工中最常見的問題，它給人工挖孔樁施工帶來許多困難。開挖破壞了含水層中水的平衡狀態(tài)，使周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi)，從而影響了人工挖孔樁的正常施工。本工程施工中我們遇到了細(xì)砂、粉砂土層，部分樁孔發(fā)生了流砂和井漏現(xiàn)象。我們采取措施如下。

4.3.1地下水量不大的樁孔

選用潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時(shí)澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁，然后繼續(xù)下一段的施工。

4.3.2地下水量較大的樁孔

當(dāng)用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時(shí)，我們從施工順序考慮，采取對(duì)周圍樁孔同時(shí)抽水，以減少開挖孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法并采用鋼護(hù)壁，組織安排合理，達(dá)到了很好的效果。

4.3.3流砂情況較輕時(shí)

先將附近無流砂的樁孔先挖深，使其起集水井作用，采用水泵抽水時(shí)，把樁孔和附近的地下水位降到井底下，縮短開挖深度，將正常的0.9m～1.2m高度縮短為0.5m，混凝土應(yīng)加速凝劑，加快凝固速度，以減少挖層孔壁的暴露時(shí)間，每段護(hù)壁內(nèi)的豎向鋼筋應(yīng)互相鉤連20cm，并安裝好護(hù)壁鋼筋，及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁混凝土灌注。當(dāng)孔壁塌落、有泥砂流入而不能形成樁孔時(shí)，可用草袋等阻泥，形成樁孔的外壁，保證內(nèi)壁滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3.4流砂情況較嚴(yán)重時(shí)

施工中有2個(gè)樁孔流砂嚴(yán)重，我們采用下鋼套筒的辦法：鋼套筒與護(hù)壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成4～6段圓弧，再加上適當(dāng)?shù)睦邨l，相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護(hù)壁外側(cè)不小于0.5m，裝后即支模澆注護(hù)壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突擊挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結(jié)后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。

5　人工挖孔擴(kuò)底灌注樁缺陷

如WKZ1有一個(gè)樁，樁尖持力層為風(fēng)化巖，樁徑為2100mm，樁長16m左右，擴(kuò)大頭直徑4.2m，施工過程為整個(gè)工程樁一次成孔，放置數(shù)天后，用商品混凝土一次性澆灌，澆灌之前沒有清底，經(jīng)過低應(yīng)變動(dòng)測檢查，樁身沒有出現(xiàn)明顯的缺陷，我們很容易測出樁底，而且樁端擴(kuò)大頭負(fù)向脈沖也很明顯。但是靜載荷試驗(yàn)均不合格，且與設(shè)計(jì)要求有差距，后來通過“鉆芯法”檢測樁身的完整性，才發(fā)現(xiàn)樁端均存在較厚的樁底沉渣。如果施工單位在施工的過程中做好自檢工作，認(rèn)真負(fù)責(zé)，并申報(bào)監(jiān)理單位親自校實(shí)，就不會(huì)造成該樁報(bào)廢。

6　結(jié)束語

人工挖孔樁施工工藝簡單，混凝土強(qiáng)度及樁徑確定，樁長可控，特別是樁尖部位還可以設(shè)置擴(kuò)大頭（挖樁擴(kuò)底的作用是做“樁基擴(kuò)大頭”或俗稱的“蘑菇頭”，能有效地提高樁基承載力，相當(dāng)于端承樁），像本項(xiàng)目單樁承載力是原承載力的最大達(dá)4倍，有效提高地基承載力，大大降低了工程造價(jià)，在較弱地基上是經(jīng)濟(jì)適用的一種基礎(chǔ)形式。

[1]JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3]GB50204-2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

TU753.3

B

1007-7359(2016)03-0150-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.055

侯運(yùn)魁（1964-），男，安徽合肥人，畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)，高級(jí)工程師，專業(yè)方向：建筑工程結(jié)構(gòu)。