浅析复杂地质情况下人工挖孔桩的施工技术

浅析复杂地质情况下人工挖孔桩的施工技术

杨亚聪

(福建省闽宇建设工程有限公司，福建惠安362100)

摘要结合工程实例，从施工准备、人工挖孔、护壁施工、钢筋笼的制作与安装和桩体混凝土的施工等方面对人

工挖孔桩的施工技术进行详细的阐述，对于施工中遇到的流砂或者流泥、孤石和持力层嵌岩以及地下水等施工难题提 出相应的解决对策，并提出人工挖孔桩施工安全措施，确保复杂地质情况下人工挖孔桩的质量。

关键词人工挖孔桩;复杂地质；流砂;施工技术

人工挖孔桩具有施工设备简单、多桩流水作业、单桩承 载力高、持力层鉴定清晰、工程造价低和施工速度快等优点， 在房屋建筑和桥梁道路工程中得到广泛应用。但是人工挖孔 桩由于是井下作业，存在环境恶劣、工作条件差和劳动强度 大等缺点，质量和安全存在的问题较为明显。在复杂的地质 情况下，比如地下水丰富、流砂或者流泥等条件下，必须采取 一定的措施，方能确保粧基工程顺利地进行。

4人工挖孔桩的施工技术

4.1施工准备

首先，加强图纸会审，对地勘资料中不良土质可能出现 的危害进行深入的分析，根据工程特点，编制人工挖孔桩施 工方案;其次，确定施工顺序，由于本工程地下水较为丰富， 先将迎水面和场地四周出水量较大的桩孔进行开挖，然后利 用井点降水的原理进行降水，将正在施工的孔位地下水降低 到井底，确保施工安全;再次，在建筑物红线外3m的位置设 置500mm X 700mm的环形水沟，沟底坡度& 55«;最后，根据 桩孔位置情况在施工区域内设置250mm X 350mm的排水 沟，沟底坡度> 3、形状呈井字形，末端与环形水沟相连，减 小地表水对桩孔的影响。4.2人工挖孔

根据桩位坐标点以及桩位控綱，采用全站仪将桩心位置 测放出来，然后根据桩径和护壁的厚度将开挖线位置画出来， 社白灰，并将桩心引测到周边4个控制桩上。人工挖孔顺序 由上至下循环施工进行，每一节为一个循环，一般土层，每节 的高度以lm为宜，遇到不良土层，则根据实际情况，每节高度 以0.5m为宜，先挖中间土层，再挖边上土层，对每节桩孔的尺 寸严格进行控制;桩孔的侧壁表面应平整光滑，其底面应修平 整，挖孔中线与桩心的偏差《 20mm，桩孔的垂直度应<0.5%。 4.3护壁施工

当人工挖孔完-节长度时必须进行支模浇筑混凝土进 行护壁，护壁模板安装时，根据4个控制桩引测十字线来对 模板位置进行校正。本工程护壁混凝土厚度设计为150mm， 护壁混凝土强度等级为C15,混凝土的坍落度为30 ~ 50mm。 第一节护壁混凝土的厚度为250mm，高出地面150mm，上下 节护壁的搭接长度为50mm，搭接部分预埋钢筋加强连接，护 壁钢筋为4>8@200mm，护壁混凝土应振捣密实。护壁混凝土 在灘土施工完成后宜养护24后拆模，如发现护壁出现漏 水或者蜂窝现象，应及时进行导流或者封堵，确保护壁有足 够的强度。第一节护壁施工完成后，应采用吊锤对桩孔中心 重新进行定位，接着人工挖土，支模烧筑护壁混凝土，不断地

1工程概况

黎明职业大学扩建工程(材化、机电学院教学实训大楼） 位于泉州市丰泽区津淮街黎明职业大学的新校区内，其中机 电学院教学实训大楼占地面积2423m2,地上6层，总建筑面 积10935 m2材化学院教学实训大楼占地面积259W，地上 6层，总建筑面积11285m2。桩基工程采用人工挖孔桩，桩径 为800~1000mm，桩身混凝土强度等级为C35,护壁的混凝土 强度等级为C15，桩端持力层为微风化花岗岩，桩端进入持 力层的深度&

lm，开挖深度为12 ~ 18m。

2地质及水文情况

根据地勘报告可知，施工场地自上而下依次土层情况： ①素填土，主要以建筑垃圾，层厚为1.5〜3.9m;②淤泥，呈流 塑状态，层厚2.1 ~ 5.3m;③中砂，呈稍密-密实状态，层厚 4.8 ~ 9.7m;④淤泥质粘土，层厚1.7 ~ 5.2m;⑤强风化花岗岩， 呈碎块状态，层厚4.3 ~ 13.8m;⑥中风化花岗岩，层厚6.1 ~ 16.2m。施工场地内的承压水头为5.1m，水位的埋深为3.2 ~ 5.8m，地下水位较高，处于富水状态。

3工程施工难点

工程地下水位较高，对人工挖孔桩施工极为不利，地层 中又存在淤泥质粘土和中砂，很容易出现流泥或者流砂现 象，这严重影响到井下作业的安全性。由于地下水的存在，对 成桩质量的影响较大，稍有不慎就会出现桩身质量问题;施 工期间处于多雨季节，地表水的处繊为棘手。个别桩孔存 在孤石，直径为0.5 ~ 1.0m，持力层嵌岩深度为lm，孤石和嵌 岩需要进行爆破作业，采用松动爆破方式。

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第6期（总第206期)循环直至挖至设计孔底标高。4.4钢筋笼的制作与安装

钢筋笼所用的钢材应有合格证和送检复试合格检测报 告，钢筋笼的制作严格按照施工醜在钢筋加工场内进行， 分段长度为6m，两节钢筋笼的接头应相互错开，35d的主筋 范围内钢筋接头数量应《50%的钢筋总数；每隔2m在纵筋 内侧加设1个加强箍，防止吊装过程中出现变形现象，每4m 在加劲箍位置设置1个井字支撑，其与主筋采用焊接形式进 行加固。本工程钢筋保护层厚度为35mm，采用水泥砂浆垫 块，绑在主筋上。钢筋笼吊放时，应对准桩孔缓慢地下放，注 意不得触碰到孔壁，第一节钢筋笼安装完成后采用1根槽钢 横放在第一节井圈上，然后再吊起第二节钢筋笼，两节钢筋 笼之间的连接方式为单面搭接焊接，焊缝长度为10d，焊接完 成后下放到孔内直至达到设计标高。最后一节钢筋笼采用吊 钩与井圈上的槽钢进行固定。4.5桩体混凝土的施工

混凝土浇筑前，应将孔内的积水抽干净，潜水泵应设置 逆流阀，防止潜水泵取出时管内的水倒流入桩孔。如果桩孔 内少量积水无法抽干，那么就将干水泥粉撒入孔底，接着干 作业浇筑混凝土。桩体混凝土采用坍落度为80 ~ 100mm的 商品混凝土，采用串桶进行下料，出料口距离孔底幻m，混凝 土应分层进行浇筑，并振捣密实，分层高度《 1.5m。当桩孔渗 水量较大时，孔底积水无法抽干时，应采用水下混凝土浇筑 方法。导管内径为〇>250mm，导管口距离孔底为0.3m，导管 的连接方式为丝扣连接，导管使用前应做好密封性试验，导 管的顶部应设置漏斗，混凝土通过漏斗进行下料，导管埋入 混凝土面深度保持在2 ~ 6m，一般以4m为宜，导管位于桩孔 中心，导管的提升应缓慢，拆管速度应快。混凝土应超灌20 ~ 30mm，确保桩顶标高满足设计要求。

5人工挖孔桩的施工过程中遇到的问题及解决对策

5.1流砂或者流泥的解决对策

部分桩孔在人工挖孔至8 ~ 12m时出现流砂或者流泥， 当流砂或者流泥的厚度幻〇0mm时，应立即将护壁混凝土的 尚度从lm缩短为0.5m，缩短该段施工时间，及时进行护壁 混凝土浇筑；对于孔壁出现塌落可以采用袋装粘土进行堆 堵，再灌注护壁混凝土；当流砂或者流泥的厚度>300mm而 且涌水量较大时，采用下钢护筒的方法，每节开挖深度为 0.5m，钢护筒的外形与钢模板类似，在圆弧方向加设3条加 劲肋，钢护筒高度为0.7m，护壁钢筋由$8@200mm变成 $ 12@200mm，长度为1.4m，钢护筒压入孔底& 0.2m，钢护筒 压入一段人工挖孔一段，直至穿过流砂或者流泥层lm后在 进入正常的人工挖孔桩施工。5.2孤石和持力层嵌岩的解决对策

部分桩孔在施工过程中遇到孤石，另外，持力层的岩质

地基工程_

较硬，经过讨论研究厚，采用松动爆破进行施工。根据爆破规 范规定对炮眼的位置、斜插方向和数量进行合理布置，炮眼 深度《0.5m，孔壁周边加密设置不装药的眼孔，中间炮眼装 0.5节硝铵炸药，边眼装0.25节，炮眼内有水则应放防水炸 药;持力层的放炮深度《 0.3m，避免将持力层岩石破坏，爆破 作业应严格按照安全规程进行，做到安全施工。5.3地下水的解决对策

当地下水量不大时，采用潜水泵直接抽走;人工挖孔桩的 施工顺序，先浅后深，浅的孔桩可以减小对深的孔桩的挤压力， 从而达到稳固的側。当地下水量较大时，可以采取间隔开孔 的方法，将水集中到周围桩孔再一起抽走，采取交替循环施工 法，可以减少开挖孔内的地下水涌水量，达到井内降水的作用。

6人工挖孔桩的安全措施

(1) 所有人员必须佩戴安全帽，施工现场配备一定数量

的防毒面具，井下作业时，孔口必须有人监护。

(2)

挖孔机械安装完成后应立即对吊桶、钢丝绳、架吊钩、刹机限位等进行检查，在施工过程也要定期进行检查， 发现钢丝绳有磨损断丝的状况应立即更换。

(3) 孔周堆土应距离孔口 2m以外，堆放的高度《2及时清理。

⑷每天下去开挖之前应进行气体检测，一般采用小鸟 检测，并做好必要的通风措施。

⑷认真检查施工现场内的配电箱和电缆电线设置情 况，尤其漏电保护器功能应符合要求;检验开关箱的接地是 否可靠，连接水泵的电缆表面是否有破损等，确保安全施工。

7结束语

黎明职业大学扩建工程(材化、机电学院教学实训大楼） 的施工场地狭小，工期紧张，地质情况十分复杂。本工程的桩 基采用人工挖孔桩，在施工过程中出现流砂或者流泥、孤石 和持力层嵌岩以及地下水等施工难题，并采取相应的解决对 策进行处理，施工效果良好。桩基施工完成后按照规范要求 进行检测，其中一类桩占96%，其余都是二类桩。检测全部合 格，符合设计要求。

参考文献

[1] 建筑地基基础设计规范：GB50007-2011[S].北京：中国建

筑工业出版社，2011.

[2] 建筑地基基础工程施工质量验收规范：GB 50202-2002

[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[3] 建筑桩基技术规范:JGJ94-2008[S].北京：中国建筑工业出

版社，2008.

作者简介:杨亚聪（1984-),男，本科，建筑工程施工技术 工程师，从事建筑施工。

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