談人工挖孔灌注樁施工技術

孔平平

(山西煤炭建設監理咨詢公司，山西太原 030012)

人工挖孔樁是利用人工挖孔，在孔內放置鋼筋籠、灌注混凝土的一種樁型，適用于各種地貌條件下施工，尤其是土質變化較大的場地環境。但在施工過程中，常遇到地下水和不可預見性因素的影響，造成施工困難。以興縣斜溝煤礦1號，2號職工公寓樓為例，下面簡要論述人工挖孔灌注樁施工技術及其補救措施。

該建筑為地下1層，地上12層剪力墻結構，基礎采用人工挖孔灌注樁。基底標高為-5．4 m;樁頂標高為-5．3 m;地下水位線在-10．3 m處;土質結構:-5．4 m以下為粉質粘土;-6．4 m以下為細砂層;-10．3 m以下為砂礫層;-12．3 m以下為卵石層(持力層)。設計樁徑900 mm;樁身長度為7．5 m。

首先，進行測量基線放樣定位，用十字交叉法定出樁孔中心后，在基坑底面高出150 mm～200 mm做井圈。根據地質報告所描述的地下水位及地下水流經方向，我們將基坑內樁孔按地下水流經方向分為上、中、下三段，分別布置三個具有代表性的試驗樁進行挖孔，發現土質情況、地下水位及地下水流經方向基本上與地質報告相符。挖孔至設計深度后，檢查成孔后的允許偏差，樁徑偏差滿足±50 mm;垂直度偏差滿足0．5%;樁位偏差滿足±50 mm;清除樁底沉渣，放置鋼筋籠，澆筑混凝土后，滿足試樁條件時進行單樁深層靜載試驗。試驗結束后，當時的試樁數據表明該樁樁底的地基承載力不滿足設計要求需繼續下挖。挖孔過程中由于受地下水滲透砂礫層孔隙而形成不斷向孔內涌水的水系影響。雖然我們在孔內水位線以下采用6 mm厚的鋼護筒進行挖孔，但仍無法繼續下挖及擴孔至樁端嵌入持力層800 mm的要求。經設計、勘察單位的現場論證，采用高壓注漿泵通過預埋注漿管注入水泥漿形成擴大頭增加地基承載力來滿足單樁地基承載力特征值。經過單樁荷載試驗檢驗，該方法成功地解決了上述地基承載力不足的問題。

其次，組織施工班組，先從中段按照相鄰兩樁凈距不得小于2倍樁徑且不得小于2．5 m的規范要求，根據實際情況采取間隔開挖的方法進行挖孔，防止串孔和塌方。孔內挖出的土方要及時清運出基坑以外，且樁孔周圍1 m范圍內不得棄土，以減小孔壁的側壓力。為保證孔內作業人員的安全，每挖一節做鋼筋混凝土護壁，逐節下挖，護壁與護壁的搭接長度不低于10 cm。挖至地下水位后，由于受地下水的侵害，以下采用6 mm厚的鋼護筒，按每1．2 m為一節，保證樁芯直徑的情況下，鋼護筒直徑隨深度的增加，每節減小50 mm，挖至設計深度。利用中段樁孔先挖至設計深度后，合理選擇局部樁位進行超挖，插入污水泵不間斷進行排水，來減少上段、下段樁孔內的涌水量。從地下水流經方向上段至下段的順序逐個進行人工挖孔灌注樁的鋼筋籠就位及混凝土的澆筑。

樁身鋼筋籠主筋采用Φ14@150，允許偏差±10 mm不設彎鉤;箍筋采用Φ8@130，允許偏差±20 mm;鋼筋籠直徑允許偏差±10 mm;鋼筋籠長度允許偏差±50 mm，并按樁頂標高50 mm下每2 m設一道Φ16的加勁箍，加勁箍設在主筋的外側，以加強對鋼筋籠的箍子作用，且不增加施工難度。鋼筋籠制作完畢后，為便于搬運和吊裝，在側面上端設置2個耳環，防止在吊運過程中發生變形。安放前檢查孔內的情況，以確定孔內無塌方和沉渣，且放置注漿氣囊和注漿管道后，扶穩、緩慢、順直的就位，避免碰撞孔壁、嚴禁墩籠、扭籠。

當鋼筋籠在井筒中就位以后，便可灌注混凝土，混凝土坍落度宜控制在7 cm～9 cm，拌和時間不得少于90 s。在井口的上方搭起支架，將溜槽和串筒接上，串筒宜距混凝土面2 m以內為宜，隨著混凝土表面不斷上升逐步減少串筒數量。嚴禁在井口向井下拋鏟或傾倒混凝土料，以免產生離析現象，影響混凝土整體強度。每次灌注高度不得大于60 cm，由井下工人用插入式振動器搗振，插入形式為垂直式，插點間距約40 cm～50 cm，應做到“快插慢拔”，以保證混凝土的密實度。澆筑高度應超出設計樁頂標高50 cm，以保證在鑿除浮漿或破樁頭后的樁端混凝土質量。孔內的混凝土必須一次連續灌注完成，不留施工縫。樁身混凝土應留置有試塊，每根樁至少留置2組試塊。

樁身混凝土澆筑完畢后，在混凝土強度達到80%以上時，開始對每根樁進行動檢。為確保工程質量，縮短施工工期，可采用提高樁體混凝土強度等級或添加外加劑使樁身混凝土強度在短期內達到檢驗條件，經檢測，合格率100%，取得了預期的效果。

綜上所述，人工挖孔灌注樁因其占施工場地少、成本較低、工藝簡單、易于控制質量且施工時不易產生污染等優點而廣泛應用于樁基工程中。但其人工勞動強度大，風險也較大，在施工當中應嚴格按照《建筑工程施工安全技術規范》執行各項安全措施，施工中應由專人負責安全問題，防止塌孔、有毒氣體侵害等危及人員安全的事故發生。