工民建筑施工过程中的人工挖孔桩技术分析

工民建筑施工过程中的人工挖孔桩技术分析

樊正鹏

南京工大建设监理咨询有限公司江苏南京210000

摘要：在社会大众物质与精神水平不断提升的作用之下，社会大众对于自身所居住建筑环境整体结构的安全性、综合功能应用的多样性以及建设区域环境的保护性关注日益系统与严格。在工民建工程建设项目当中，一种操作简便、投资成本低廉、适用范围广阔且施工质量有所保障的施工技术——人工挖孔桩技术逐步凸显出其重要应用意义与价值。如何将人工挖孔桩技术的应用优势在工民建施工各环节发挥到最大限度，已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。下面就对工民建高层的人工挖孔桩施工技术进行分析。

关键词：工民建工程；施工技术；人工挖孔桩

前言：在近年来，人工挖孔灌注桩以成孔工艺简单、单桩承载力高、设备投入少、易于控制质量等优点深得广大设计人员的偏爱，广泛用于工业民用建筑工程中，在施工时的各项准备、技术要求和施工安全措施尤为重要。

1人工挖孔桩技术的优点

（1）采用人工挖孔桩，不仅能够极大地降低工程造价，为施工企业减少施工成本，而且还能够使土地空间得到有效的利用，从而使建筑物的占地面积缩小，节省了大量城市空间，有利于城市的整体规划设计与发展。（2）作为基坑支护结构的人工挖空桩，使用简单的机械和器具即可进行开挖，对设备和工作面的要求较少，并且可以同时开挖若干个孔，大大提高了工作效率。（3）人工挖孔桩施工过程中不会产生噪声，也不会出现泥浆，这样会对周围环境产生保护作用，属于“绿色施工”。因此，对于建筑空间狭小的地区，人工挖孔桩是非常适用的。

2缺点分析

2.1坍塌

该技术比较适合使用在没有地下水或者地下水位较低的工程中，如果在地下水位比较的砂性土与淤泥质土进行施工时，容易使得孔壁土出现松散，这样就会降低桩周边土的强度，在此种情况下如果不实施科学合理的护壁，会很容易出现坍塌的现象，这是该技术推广最大的局限性。

2.2工艺不符合要求

使用该技术容易使得桩孔底部出现清底不彻底的现象；测量定位也容易出现失误或者成孔的过程中没有控制垂直程度、成孔之后没有及时浇灌混凝土，这样就使得护壁受到了来自侧面的压力而出现变形现象，最终导致桩位出现偏移。最后导致桩不能符合建筑的要求。

2.3桩混凝土质量没有达到要求

桩孔大量积水，如果仅仅只是使用普通串简施工，而完全不使用水中浇灌混凝土就会使得混凝土出现离析，桩孔中振捣不好。

2.4其它安全问题

在地下水较为丰富的地方，使用该技术容易引发周边地下水减少与地面下沉，最终容易使得周边的设备仪器、房屋以及管道受到损害；在有机质含量比较高的土层排放又有气体，桩孔内出现缺氧，会带来人生安全的伤害。

3工民建工程人工挖孔桩施工技术的应用分析

某建筑为7层的3250平方米的工程，其结构形式为钢筋混凝土框架，部分为砖混结构。该工程大量采用人工挖孔桩基础。

3.1施工程序概述

平整场地、放样--确定桩位--砌筑导向圈，并在其上设置桩位十字轴线--开挖第1节桩孔土方并进行支模--对第1节混凝土护壁进行浇筑--在护壁上进行标高及桩位十字轴线的二次设置--进行垂直运输架、排水、通风、活底吊土桶、照明设施等的安装--开挖第2节桩身土方并对桩孔四壁进行清理，并对桩孔的垂直度和直径进行校核--拆除上节的模板、支第2节模板、对第2节混凝土护壁进行浇筑--重复相邻的上一道工序，直至达到设计深度的要求--对持力层进行检查后再扩底--对虚土和积水进行清理排除、对尺寸和持力层进行检查--封底--设置钢筋笼--进行桩身混凝土的浇筑。

3.2施工放样

3.2.1人工挖孔的具体施工情况

开挖孔前，要平整布置场地，把地表的松软土层和杂物予以清除，把控制线网布置好，对桩孔的位置进行确定（利用十字交叉法，并在监理复核查过的位置上确定）。对每一桩位土方进行开挖，通常挖到1米左右时浇注混凝土井圈的第一节护壁，从而形成高出地面20厘米的井圈，并进行10厘米的加厚，随后在井圈上放置桩位纵横中心线，测出井孔控制高程，从而能够有效控制下部掘进的高程。在修筑钢筋混凝土井圈时，要对护壁的配筋、混凝土浇注的强度予以保证，上下节护壁的塔接长度要大于5厘米，在当天施工结束24小时后，拆除每节护壁，在这一过程中，如果在护壁上有蜂窝漏水现象产生，要及时予以补强，从而避免发生事故。该建筑工程护壁混凝土具有C20的强度、0.15米的厚度。在开挖第二阶段时，用垂球吊线从井口找出中心点，并在井孔底部打一短木桩，使桩中心投影到木桩项上，以投影作为依据，开挖第二节护壁的土方。同时，在开挖的过程中要对地质情况变化予以随时密切关注。

3.2.2处理流沙的措施

在对护壁进行施工的过程中，由于受到地下水和流沙等因素的限制，桩孔护壁施工有时候不能按照常规设计来进行，本文所举的建筑工程采取的处理地下水和流沙的具体措施包括以下几个方面：一是利用沉管法进行施工。在砾砂底部和圆砾层上部放入预制的混凝土沉管，同时利用水泵把水排出去，使孔底露出来，沉管下沉；二是采用模板护壁法。在某些地段，其地下水水位下降的速度可能不是很快，为了使成孔时间不至于太长，从而导致孔壁土体塌落，利用短模板（0.3米、0.6米）能够收到较好的施工效果；三是利用钢套筒护壁法。在具有较大地下水量的厚砂层地段，护壁采用钢套筒，一边抽取地下水一边下压钢套筒，使桩孔穿过流砂层后成型可以取得理想的效果。

3.2.3灌注混凝土

集中搅拌混凝土，控制坍落度在4厘米-8厘米，采用串桶进行混凝土下料，并保证在混凝土自由落下时其高度不大于2米，而且要一边浇灌一边插实，桩顶下3米处时，开始用插入式振捣器进行振捣。在同一桩内一次完成浇筑混凝土，确保不留下施工缝隙，如果有必要留设施工缝，那么必须把短钢筋插入混凝土周围，以使新老混凝土之间的结合力得以加强。在浇筑混凝土的过程中，要注意防止地下水进入，要保证积水层不能超过50毫米，如果超出就需要用导管吸干，如存在过大的渗水量，在施工过程中要按照水下混凝土操作规则进行，在水下进行混凝土浇灌时，要把混凝土标号提高到C35级。

3.2.4需要采取的相关安全技术措施

一是孔口围护的措施：必须在孔口的四周进行混凝土护圈浇筑，并在护圈上设置高出地面1.2米的围栏加以围护，围栏应由经过牢固焊接的钢筋制作而成，而且在孔口四周l米范围内不得堆放挖出的土方。二是防护壁坍塌的措施。每节桩孔挖掘完成完后，要立即支护壁模板，继而浇筑护壁混凝土，通常24小时后才可以拆除护壁混凝土，同时可以在护壁中加配适量的钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，避免出现流砂、淤泥时，因过大的自身重量使某段护壁发生沉裂问题，上下护壁间要有不小于50毫米的搭接长度。在设计时，要求要进行桩底扩底，其高度要达到2米以上，而且做扩底部分的护壁要分段进行，因为这一做法可以有效防止扩底部分坍塌；三是孔中防止中毒的措施。地下特殊土层中常常含有二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等有毒气体，所以在每次下孔前，必须要抽样检测孔内气体，确认安全后方可进去。

3.2.5检验成桩的质量

在施工的过程中，必须要求每根成桩要在钢筋加工检验、混凝土搅拌和物质量等方面有记录，而且还要有混凝土试块和桩身完整性检测的资料。该工程在人工挖孔桩方面通过上述的相关的技术控制措施，证明其设计相符要求，在质量检验标准方面达到了优良的等级。

结束语：

综上所述，人工挖孔桩由于施工机具简单、无噪声、无振动、无泥浆排放、造价低、施工质量可靠，单桩承载力高，适宜于较窄场地上施工等优点，在埋置不深有较好持力层的地区广泛应用于建筑工程中，并取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献：

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[2]张万.浅析人工挖孔桩在公民建施工中的应用[J].科技创新与应用，2012（07）.

[3]肖清发.人工挖孔桩施工安全管理措施[J].莆田高等专科学校学报，2010（04）.