公路人工挖孔桩施工常见施工问题的应对方法

2019年2月

Construction Technology

施工技术建 筑 技 术 开 发

Building Technology Development公路人工挖孔桩施工常见施工

问题的应对方法

王燕浩

（中国有色金属工业第十四冶金建设公司，昆明 650032）

［摘 要］有预见性地控制人工挖孔桩的施工问题，并确保挖孔桩质量和施工安全是挖孔桩施工的必要前提。通过对挖孔桩施工工艺进行了简要介绍，重点对其常见施工问题的应对方法进行了阐述，以为类似工程提供借鉴。［关键词］桩基；人工挖孔桩；灌注桩［中图分类号］U 615　　　　　［文献标志码］B　　　　　［文章编号］1001–523X（2019）04–0042–02

Common Construction Problems of Manual Digging Pile

Construction in Highway

Wang Yan-hao

［Abstract］Predictive control of manual excavation pile construction problems，to ensure the quality of excavation pile and construction safety is a necessary prerequisite for excavation pile construction. In this paper，the construction technology of digging pile is briefly introduced，and the corresponding methods of common construction problems are mainly expounded，to provide a reference for similar projects.

［Keywords］pile foundation；artificial digging pile；cast-in-pouring pile目前在公路工程建设中，为减少对自然地貌的破坏和地质灾害诱发因素，在山势陡峭地段高空区常采用桥梁跨越，基础使用桩基础。对山势陡峭区域往往采用人工挖孔桩基础。人工挖孔桩明挖成孔，质量有保证；施工操作工艺简单，工程造价低。但人工挖孔桩施工人员在孔内受限空间上下作业，地下地质情况不确定因素多，施工过程中的问题较多。如何正确处理挖孔桩施工问题，确保施工质量和安全，显得尤为重要。

用人力开挖；风化层、中风化层岩质层，采用空压机破碎开挖；硬质岩层采用爆破法开挖；桩孔开挖直径为设计桩径加2倍的护壁厚度。挖孔至一定深度后，应设孔内照明系统。下井挖孔前，应采用气体检测仪，时常检查孔内有害气体浓度。若还达不到人工挖孔条件的，须调整施工工艺方可继续施工。

2 挖孔成孔施工中的问题及其应对方法

2.1 遇到地下承压水的处理方法

挖孔遇到90 m3/h以内的涌水量的地下承压水（水头9 m），可以采用水泥砂浆压灌卵石环圈的方法将承压水层封闭。具体如下。

孔内用水泵抽水使井内满足下人施工作业的要求，随后人工将潜水面沿孔壁周边凿出来，再在桩孔外开挖环形槽，槽深20 cm以上。

孔底铺20 cm左右的厚卵石层，在卵石层上且稍高于潜水层的位置安装钢板圈（用钢板制作拼接，用螺栓联结成圈），其大小等于桩孔大小。在钢板圈内的卵石层上设置2根直径25 mm的压浆钢管，其中1根作为备用。压浆管在设计混凝土顶盖内焊一钢板，用以定位及防止后续压入的水泥浆沿管壁上涌。钢板圈外与孔槽壁之间填充卵石，其孔隙率控制在40％左右。在隔离圈内填充装土草袋，填塞密实。水下灌注50 cm厚的顶盖C20水下混凝土，顶盖要求能承受内压1 000 kPa。

待顶盖混凝土达到设计强度后，采用同一根压浆管先压泥浆，先用泥浆填充钢板圈内的空隙，再压纯水泥浆，最后压进水泥砂浆（砂浆配合质量比1∶1，砂浆中可掺入早强剂）。泥浆稠度为2~6 s，水泥浆或水泥砂浆稠度为2~10 s。压浆机具可用活塞式压浆机，压力为3~4 kg/cm2。

注浆完成48 h后抽干孔内地下水，观察孔内水位不上升后，再用风镐将混凝土顶盖按孔径尺寸开挖，接着吊出装土草袋，最后拆除钢板圈。若压浆形成护壁混凝土表面平整，涌水被封住，方可继续挖孔施工。2.2 挖孔成孔施工遇到淤泥的处理方法（1）遇见淤泥，孔桩开挖高度减为500 mm，如淤泥量较少，迅速清理淤泥支护护壁并用混凝土填充土壁后的空隙。

（2）淤泥量较大，竖向16@100钢筋打入土层内400 mm， 迅速清理淤泥支模浇筑护壁混凝土。

1 人工挖孔灌注桩施工工艺及注意事项

1.1 施工工艺

场地平整→桩位测定→开挖桩孔（孔口设置吊架）→孔内出土（检查有害气体浓度、通风换气）→立模灌注护 壁→下一循环→成孔检查→钢筋笼吊装就位（钢筋笼加工制 作）→灌注桩身混凝土（混凝土配合比设计、混凝土拌和与运输）。1.2 施工注意事项

（1）井口四周围栏防护，并悬挂明显标志。挖孔前应浇筑锁口，锁口高出地面不小于30 cm。井口周围挖好截排水沟，井口搭好遮雨棚，安装好提升设备，布置好孔渣运输道路。挖孔暂停或井下无人施工时，孔口进行加盖防护。

（2）作业人员必须戴好安全帽、孔内设置爬梯和安全作业掩体；掩体用半圆形钢板或钢筋网作顶盖。出渣用的吊钩、钢丝绳等易损装置，勤检查，发现问题及时更换。挖孔一般情况下每节不超过 1.0 m，采用现浇混凝土或钢筋混凝土护壁时，每成孔一节就支护一节，上下段护壁的齿段搭接长度应不小于50 mm。严禁在上一节未支护的情况下就开挖下一节。（3）群桩桩孔开挖应采用“跳挖法”间隔开挖。单桩桩孔开挖应先中间后周边。孔内放炮时，要严格执行有关爆破规程。

人工挖孔桩挖孔分段开挖，分段支护，桩孔开挖顺序先高桩后低桩。孔内挖土先中间后周边。对易开挖土层地质采

收稿日期：2018–09–16作者简介：王󰀃燕浩（1975—），男，四川新津人，高级工程师，主要研究

方向为道路与桥梁工程施工与管理。

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施工技术第46卷第4期

2019年2月

（3）淤泥量大，先用1 m长螺纹钢筋16@200 网片交叉式沿桩壁斜插进淤泥，再用草垫沿桩壁强行压入四周淤泥中，阻止淤泥向桩内挤入，迅速清理淤泥支模浇筑护壁混凝土，待半模护壁混凝土强度达到80%强度后，方可往下开挖。如此，伤人。

（2）井下作业人员因缺氧或吸入地下有害气体导致中毒或窒息事故。采用MC-4四合一有毒有害气体检测仪进行监测，井下作业前必须检测1次，作业时监测频率1次/2 h。发现有直至进入非淤泥层。2.3 挖孔成孔施工时遇到流砂的处理办法（1）流砂量较少：缩短开挖进尺，一循环0.5 m 左右，完成一循环立即立模浇筑护壁混凝土。如流砂不停涌入孔内，可用草袋装土堵塞，或在孔壁四周用板桩打入泥土中20 cm，在板桩与土壁之间用草袋塞满挡泥砂，同时立即立模浇筑护壁混凝土。

（2）流砂量大：在人工开挖之前，制作不同高度的护壁模板，如200~500 mm不等，先将长约1.0 m，直径16 mm的钢筋从护壁外侧插下（用于撑挡砂滤材料），间距150 mm，并将其砸下与上部钢筋进行可靠绑扎。随着深度的不断增加，在钢筋外围不断加设挡砂过滤材料，如竹篱、稻草等，以防止护壁外侧泥砂从上部落入桩内，并不断地加设护壁箍筋并尽快进行绑扎。2.4 挖孔成孔施工遇到溶洞的处理方法

（1）遇无填充物干洞。打穿洞顶土层后能直接观察到溶洞内的情况。溶洞侧向深度小于 1.0 m时，将溶洞内的浮土杂物清理干净后用干砌片石填充，同时护壁施工时在溶洞顶上方预留混凝土灌注入口，待护壁混凝土强度达到设计要求后，再用细石混凝土从预留口将护壁后填充片石空隙填充砌缝。（2）溶洞侧深较大时，用钢支撑对溶洞顶进行支撑（一次性使用，不再拆除），确保施工安全。洞顶支撑好后，采用C30微膨胀混凝土浇筑填充溶洞，分次浇筑，振捣密实。最后一层混凝土通过溶洞顶上方支模预留浇灌口进入填充，保证混凝土与溶洞壁不留空隙。

（3）溶洞内被泥浆（或积水）填充。地质详勘后因地制宜确定施工方案。如下钢护筒或使用冲击钻成孔等。

3 挖孔桩的混凝土灌注问题及其应对方法

孔底及孔内孔壁渗入的地下水的上升速度每分钟小于6 mm时，可按干桩灌注。灌注时应注意以下事项。

（1）孔内混凝土应尽可能一次连续灌注完毕，若施工接缝不可避免时，应施工缝的规定办理，并设置上下层的锚固钢筋。锚固钢筋的截面积应根据施工缝位置验算，可按桩截面积的1％配筋。

（2）在灌注混凝土过程中，当混凝土面超过 5 cm厚的积水时，应设法把混凝土表面积水抽干，方可正常灌注混凝土。（3）对孔壁渗水出水量较大集中漏水的孔可嵌入泄水管，周围用防水材料封闭后装上阀门，在施工挖孔时打开阀门泄水并用水泵抽出排至地面，待桩身混凝土浇筑到水孔位置时关闭阀门，正常灌注桩身混凝土封闭泄水管。

（4）灌注桩身混凝土时，相邻10 m 范围内的桩孔挖孔作业应停止，人员撤离。

孔底的地下水上升速度超过6 mm/min时，按有水桩灌注。灌注混凝土前，孔内的水位不低于孔外自然地下水位，使孔内外水压平衡，防止出现承压水头出现；同时对清水灌注桩在水下混凝土浇筑前，先调制一桶净水泥浆，其用量根据孔径大小调整，水泥浆倒入桩孔内以达到完全覆盖孔底为准，再正常灌注水下混凝土，以防止桩底混凝土出现离析。

4 人工挖孔桩施工可能发生的安全问题及防范措施

（1）孔口物体掉入井内导致物体打击伤人。孔口设置锁口，

锁口高出地面不低于30 cm。挖出的孔渣不得堆放在锁口四周2 m范围内，锁口上不得放置工具和杂物。孔内作业人员须头戴安全帽、身系安全带。在距孔底2.5 m高的位置设置半圆硬质防护罩。吊桶出渣时，孔底人员站在防护罩下，以防落物

异常情况时应向孔内通风换气并马上撤离井下人员，以防止急性中毒或窒息事故的发生，待处理安全后再进行作业。（3）施工机具中的电动机具和照明设施漏电或电线、电缆磨损受潮导致人员触电伤亡。施工现场的用电管理必须由持证电工负责。用电严格执行“三项五线制”“三级配电两级保护”“一机一闸一保护”的原则。井上电缆架空2.0 m以上，不得拖地埋压土中，井内电缆使用有防磨损、防潮、防断的护套保护。井内照明采用安全矿灯或36 V以下的安全灯。井内作业人员应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。

（4）孔中突然涌水淹没操作人员，造成淹溺事故。当相距10 m以内的邻桩正在灌注混凝土或桩孔积水很深时，暂停施工，孔内人员撤离至安全地带。注意对土壁涌水情况的观察监测，发现异常情况应及时采取处理措施。孔内作业人员应勤轮换，连续作业时间不宜超过4 h。上、下孔洞有可靠的联络设备和明确的联络信号，且设置应急爬梯。

（5）下井人员落入孔内造成高空坠落事故。为防止挖孔工人上下井时发生坠落，严禁施工人员脚踩护壁凸缘上下井，而必须另配供人员上下孔洞使用的吊笼，吊笼有断绳保护装置，同时孔内必须设置应急爬梯，爬梯长度随挖孔进尺增加延长到孔底，供作业人员应急使用。

（6）起重工具失灵造成人员伤亡事故。施工人员上班前检查起重工具的各个部位完好状况，确认完好后方可使用。吊具等起重工具必须安全可靠且配备自动卡紧保险装置，使用前必须由专人严格检查，确保保险完好，起重钢绳无磨毛断丝，支架稳定牢固，保障起重工具性能完好。

（7）孔口施工人员或过往人员不慎坠入桩孔中，造成高空坠落事故。为防止孔口地面人员掉入桩孔内，孔口设置1.2 m高的护栏，留合理的作业口，孔口施工人员系好安全带，停工后孔口要加盖封闭。

（8）施工山体坡体滑坡造成事故。对桩基所在坡体做好沉降、位移监测，监测过程中，当发现边坡上所观测的监测点均发生位移，同时有1/3的监测点位移总量超过45~50 mm时，提出监测预警预报；而在一段时间中（可定于5 d范围内），坡体的变形突然加剧，坡体上所观测的监测点均发生位移，并有1/3的监测点位移总量超过20 mm时，必须立即提出紧急预警预报；一旦预警，立即撤离施工人员至安全地带。

5 结束语

综上，导致人工挖孔桩施工产生问题的因素很多，文中从工程现场实际出发，重点对公路挖孔桩施工中可能出现的问题及其有效应对方法进行了较为详细的阐述和总结。希望为同行提供有益的参考。

参考文献

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