工民建施工中人工挖孔樁技術的應用探討

姚圣潔

(中鐵十一局集團建筑安裝工程有限公司，湖北 襄陽 441057)

0 引言

在整個建筑施工過程中，人工挖孔樁可謂是基礎條件。在現在的絕大多數工民建施工中，人工挖孔樁也是最為廣泛應用的一種施工技術，其在從人工挖孔到成孔再到在孔內填充鋼筋籠及灌注混凝土等一系列的施工中，都是要求必須具備十分嚴謹的專業技術水平的施工團隊來完成的。可見，人工挖孔樁技術的重要性不言而喻。

1 人工挖孔樁過程中存在的一些問題

工民建施工中人工挖孔樁起著十分重要的作用，它決定著整個建筑在施工過程中的進步及安全性問題，因此對其各方面的要求非常高。但就目前來看，各種原因導致的人工挖孔樁工程還是存在著一些問題:

1)地下水問題引起的挖孔過程中的困難。因地下水問題是對于工民建施工過程中人工挖孔樁的影響最為強大的。眾所周知，地下水因有著豐富的水流地區，所以很容易導致周圍區域的地下水水位降低而引起的地面沉降現象，使地下水位區域周圍的房屋、建筑管道及周邊設備儀器等因地面的沉降而遭受一定的損失。同時由于地下水中含有機質元素較高的土層所排放出的一些有害氣體通過孔樁進入，使在挖孔施工中造成一定的樁孔內缺氧現象，從而給人們帶來不小的人身安全隱患。

2)由于在地下水位相對較高的砂性泥土和淤泥土質在挖孔施工時(尤其有承壓水的地區)容易隨著壓力進入孔內，造成管涌現象或是坍孔等重大事故。另外，在挖孔時由于卸荷量比較大，很容易引起孔壁區域土質的松散，從而降低了樁周區域土質的強度，如果在挖孔過程中又缺乏一定的護壁保護措施，就極有可能會引起孔壁的坍塌事故發生。

3)在挖孔時，如果對樁孔的底部清理不夠徹底，會出現測量上的定位性失誤，同時在成孔時沒有控制垂直度、在成孔后又沒能及時地進行混凝土的澆灌工作，都會導致孔周護壁受側壓力較大而發生變形，從而導致樁位發生嚴重的偏移。另外，如果在填注時樁內混凝土的質量達不到合格標準，會使樁孔大量的積水。或者在挖孔施工中只是采用了一般的串筒式施工，而不是采用的水中澆混凝土導管的施工技術，會使混凝土澆灌產生離析現象，并且樁孔內振搗效果也不好。

2 人工挖孔樁的技術應用

在工民建施工中，由于人工挖孔樁技術的操作施工相對簡易，并且投資也比較低。同時又具有著強大的承載能力等諸多優點，使人工挖孔樁施工技術相較之下更顯優越性，它可以有效地彌補一些施工中機械應用的不足。因此，在工民建施工中得到了許多設計單位以及施工單位的多方面認可。

2.1 人工挖孔樁技術的優點

人工挖孔樁技術有其三大極為顯著的特點:

1)人工挖孔樁技術成本比較低，并且可以有效地利用土地的現有空間，縮小建筑物所占用的土地面積，不僅為工程有效地降低了成本，而且節省了城市的土地空間;

2)在施工過程中進行基坑支護步驟時，可以利用簡單的機械或是器具就可以完成，對使用的設備和工作面的要求都很低，可以同時開挖多個樁孔，大大地提升了施工中的工作效率;

3)利用人工挖孔樁技術進行施工時，對城市正常生活不會造成噪聲污染情況，并且在施工中無需使用泥漿，大大地加強了城市的整體環保形象，尤其當施工是在狹小的空間內進行時，更突顯了人工挖孔樁技術的獨特性和優越性。同時因為其直觀性較強，嵌巖樁時可有效地確保入巖的深度，對于施工時孔底的棄渣能夠進行徹底的清除，有效地保證了樁基的安全和質量。

2.2 人工挖孔樁的應用范圍

人工挖孔樁技術因性價比相對較高，雖然應用于多種建筑中，但也有其特定的一些環境局限性要求。首先該項技術適用于在施工挖樁中直徑大于80 mm的樁柱，并且地下水的流量較少或者是沒有地下水流量的土質，例如粉質黏土、黏土、卵石、含砂、姜結石較低的黏土等都是比較適用這種施工技術的。另外這種技術尤為適合黃土施工層，在施工中深度定為不小于20 m。但這種技術不適合地下水位高的區域，如有流砂、含水量多的淤泥、大水量沖擊區域、淤泥質土層等等;其次，人工挖孔樁技術在持力層的施工選擇上尤為重要，持力層從力學角度來講，其強度大小直接影響著整個樁基的合理性與安全質量。因此，在挖孔樁持力層時，應該要選擇無軟弱下臥層的中等風化、微風化巖層、中密以上的碎石黏土或礫石黏土層、透水性較小、地基的承載力不小于200 kPa的殘積黏性土等。

2.3 人工挖孔樁技術的應用

人工挖孔樁技術在現代的建筑施工中已經被大量的應用，雖然其施工過程相對比較簡單，但也是有著一套完善的規定來支撐的。首先，在人工挖孔樁技術施工前，應該對孔樁的設計圖紙進行仔細的審查，并且要對挖孔樁處的土質勘探資料進行分析。內容包括:分析現場土質松軟度、地下水水位以下的砂土含量、施工區域內粉土和殘積土在挖孔過程中可能存在的各種危害。同時要估算到施工過程中因降水所產生的總涌水量和影響的半徑大小、對周邊區域可能存在的各種危害等，并且制定出施工期間的詳細方案;其次，在施工前建議選擇具有代表性的區域來進行成孔施工工藝試驗，同時終孔施工后要對樁身所穿越的各個土層以及孔樁端頭處的持力層區域周邊的土質，以及標高與勘察報告中所提供的信息資料是否相符合進行檢查，同時對孔內是否有毒氣或毒物的存在也要進行檢查。另外，對于成孔施工過程中的孔樁側壁各土層和孔底間是否有潛蝕、流砂及管涌現象也要進行必要的檢查。除此以外，對于施工環境周邊的地下水的情況也要進行嚴格的檢查，以確保無任何問題存在;最后，在人工挖孔樁技術施工前，要合理地對現場的勞動力、施工所用的材料、設備等進行安排。并且所有的進場材料都必須要見證到取樣檢測報告并檢測合格后方可用于工程施工中。

在進行人工挖孔技術施工時，首先要找準基地并給定樁點，然后才可進行開挖工序。在開挖的時候，樁孔的尺寸也是需要特別注意的，一般的樁孔直徑都要比實際的樁孔大，這留出來的部分就是所說的護壁層了。一般而言，對護壁層的要求是:厚度不能小于100 mm且不能大于150 mm，并且對護壁層的高度也是有著十分嚴格的要求，一般其高度要比周圍的樁孔口的地表區域高一點。在完全確定好護壁層的厚度以及樁孔的直徑以后，就要進行開挖工序了。在施工進行一段時間后，就需要支起護壁層的模板了。護壁層的模板要求由底大且頂小的弧形板進行拼接而成，并在護壁層的模板支好后，從頂部向下不斷地澆筑混凝土，直至預留的護壁層被填充飽滿，待混凝土干后就形成了一層樁孔外側的護壁。在護壁澆灌工序完成后，當冷凝到一定的程度時，就可以拆下模板，然后對護壁層做繼續的打磨工作。這里需要注意的是，其中的每一段護壁層的深度都不能小于1 m，并且為了避免護壁層內的間斷脫落現象，在施工中還要給護壁盒周邊掛上一層鋼筋以確保其牢固性。除此之外，在每一段護壁層準備開挖前，都需要事先對好中心點，以防止樁孔的傾斜問題。待樁孔挖好以后，要裝上符合規格的鋼筋籠作為支撐。

在安裝鋼筋籠時需要注意，其長度最好不要超過8 m，如果在施工中鋼筋籠的長度超出8 m以外，為了要保證護壁層不會被鋼筋籠所損壞，要采取分段進行焊接的技術方法。另外，在挖孔樁技術施工中還需要特別注意保護層的均勻性，在澆灌混凝土時一定要進行一次性的灌注方式，以確保其能夠實現連續振搗且不留縫隙。

3 人工挖孔樁施工時的注意事項

人工挖孔樁不同于機器的操作，主要由人工進行施工的，因此，在施工過程中就要特別的注意。首先施工單位要對操作人員進行全方位的技術培訓和安全性教育，提高工人們的自我安全意識。并且要制定出一整套完善的管理規范和操作規范，要按照規定進行管理和監督。

當發現孔樁內有人施工時，要有專門的管理人員進行督察和防護，同時要注意操作現場的電源及電路使用情況。在施工現場要對各種用電器接地情況進行詳細檢查，對其施工區域內的電纜要檢查是否有拖地、斷裂、埋壓、潮濕等現象。除此，當樁孔挖掘達到一定的深度時，就要檢測一下孔內是否存在有害氣體、通風、地下水涌出等問題。一旦發現異常情況，再采取及時的解決措施。在施工現場要有專業的安全檢查人員，可以隨時檢查場地設施及施工情況，如發現施工過程中有任何問題出現，都可以得到及時的處理。

4 結語

人工挖孔樁技術施工雖然投資少、應用廣泛，但也有一定的安全隱患。要想將人工挖孔樁技術在工民建中得到很好的應用，就必須要加強其施工過程中的各項技術指標，只有對施工要點進行有效控制，才能保證施工的質量和安全。

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