论文导读：挖孔前应至少做一节井圈护壁实现对桩心和标高的控制:若设计图纸桩心在轴线上,第一节井圈中心与设计轴线的距离偏差不得大于20mm,顶面应比场地高出150-200mm,以便于确定桩位和控制钢筋笼上平的标高线;第一节护壁应比下面的护壁厚100-150mm;地上部分的护壁需24小时后拆模;在地面以下的护壁混凝土,湿度、温度对其强度的形成和增长非常有利,一般1天就能达到10MPa左右,半天就可以拆模。挖孔前应按施工图纸准确放线,确定桩心位置;挖孔支模前,向四周引出4个控制点,以控制桩心。实例如某小区住宅楼人工挖孔桩工程。人工挖孔桩不需大型机具设备，施工操作工艺简单，因此，人工挖孔桩的施工应重点加强对其施工的质量控制，使其桩身受力性能可靠的优点充分地发挥、使得该桩型应用更加广泛，不断挖掘其性能和潜力。
1.人工挖孔桩的施工质量控制要点
1.1成孔质量
(1) 挖孔前应至少做一节井圈护壁实现对桩心和标高的控制:若设计图纸桩心在轴线上, 第一节井圈中心与设计轴线的距离偏差不得大于20mm,顶面应比场地高出150-200mm,以便于确定桩位和控制钢筋笼上平的标高线;第一节护壁应比下面的护壁厚100-150mm;地上部分的护壁需24小时后拆模;在地面以下的护壁混凝土,湿度、温度对其强度的形成和增长非常有利, 一般1 天就能达到10MPa 左右,半天就可以拆模。
(2) 桩孔的允许偏差: 桩孔的允许偏差应满足: 桩位±50mm,桩径±50mm,垂直度0.5%。挖孔前应按施工图纸准确放线,确定桩心位置;挖孔支模前,向四周引出4 个控制点,以控制桩心。挖孔桩施工的基槽内要设置龙门桩,便于随时控制整个基槽内的桩位和标高。成孔后,应检查桩孔的尺寸是否达到要求,若孔径偏小,会造成成桩后桩身钢筋笼保护层厚度达不到规范要求, 这是施工现场中容易忽略的问题。施工过程中,对桩孔尺寸进行控制和验收的方法是:现场制作一个简单的钢筋圈,用绳子吊着钢筋圈,使其水平地套入桩孔,来量测成孔的直径。
(3)避免孔底沉渣:风化基岩面与其他粘性土层接触的部位,最容易富水而形成局部上层滞水含水层,该层恰好是挖孔桩扩大头入岩部位。孔底积水会造成清底不干净、孔壁塌落、基底易风化岩层受浸泡变软。遇到地下水,应做好连续排水,否则,可能造成灌注前排水不及时。若孔底沉渣处理不彻底,会造成单桩承载力远远小于正常桩的设计承载力,造成严重的施工质量问题。
1.2扩大头尺寸
桩的扩大头施工中应挖成中部比四周低的锅底形, 桩底承载力可提高20%以上。人工挖孔桩的扩大头,设计部门不能只凭想象扩大尺寸,还要根据承载力要求、实际成孔条件及扩底端侧面和桩端持力层土性特征确定, 如果是孔底遇到较厚砂层和桩孔出水的地质条件,扩大头的施工较为困难。在此困难条件下,一般外边外扩不超过0.2m
为宜。即:桩身直径d=0.8m 的桩孔,外扩成D=1.2m 的扩大头,勘察和设计方对这些问题应进行分析,确定合理的方案。桩数较多的工程验槽过程中,一般各方技术人员不能做到全部桩孔下井检验,对扩大头尺寸验收成为一个难题。勘察部门所提供的桩极限端阻力标准值参数,也必须留有一定的安全储备。这些情况,工程设计和施工中应酌情处理。扩底用于持力层较好,桩长较短的端承型灌注桩,可取得较好的技术经济效益。但是,在持力层的岩石单轴抗压强度高于桩身混凝土单轴抗压强度的基岩中实施扩底, 用低强度的混凝土代替强度高的岩石,这在提高桩端承载力方面是不利的;在桩侧土层较好、桩长较长的情况下扩底,则会损失扩底端以上的部分端阻力并增加费用。所以,以这种硬质基岩作为桩端持力层的条件下, 只要能满足桩的抗滑和沉降(桩底以下无软弱层)要求,不必盲目增加入岩深度。论文参考网。
2.人工挖孔桩特殊情况的技术处理
2.1地下水的处理
地下水水量不大时可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时做好本段的混凝土护壁, 待护壁混凝土达到一定强度后再继续下一段桩孔的施工。地下水渗流比较严重时,应有选择地先挖几个桩孔进行连续降水,使孔底不积水,还有利于周围桩土体粘聚力增强,并保持稳定。若挖孔时遇较大泉眼或渗透系数大的砂砾层,导致水无法排干,或不能成孔。论文参考网。可在群桩孔中间钻孔,设置深井,在挖孔开工前1周,用潜水泵降低水位,直至桩孔开挖完成,灌注混凝土成桩后,再停止降水,填砂砾封堵深井。对不太深的挖孔桩可在场地四周实施轻型井点降水，采用水下灌注混凝土封底。如果地下水量大,且桩孔较深,提起抽水泵后水面迅速上升,静止后水位较高,用干拌混凝土混合料封底办法则会造成混凝土含水量太大。
2.2流砂的处理
人工挖孔施工过程中若遇粉、细砂地层,再加上地下水的作用,极易形成流砂,造成质量和人员安全事故,因此要采取有效可靠的措施。流砂情况较轻时:有效的方法是缩短每一段护壁的开挖深度,将正常的1m 左右一段,缩短为0.3-0.5m,以减少新开挖土层孔壁的暴露时间,及时做好混凝土护壁。当孔壁塌落,有泥砂坍入孔中而不能形成桩孔时,可用纺织袋土沿孔壁周围堆砌,形成桩孔的外壁,并控制保证内径尺寸满足设计要求。流砂情况较严重时:常用的办法是下钢模板,即做完砼护壁后,并不拆除模板,该模板可以用稍薄的钢板制作。所下钢模板是以桩孔外径为直径,可分成4-6 段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接。流砂层之前先做好护壁,护壁以下再开挖0.5m 左右,即可将钢模板装入,深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m, 装后即支模灌注护壁混凝土。
2.3孔底有水不能爆破入岩的处理
施工方案为用风动潜孔锤在挖孔桩孔底岩石钻探成锚杆孔后，在其中打锚杆。论文参考网。孔径可采用20-40 mm，孔深1.0m，每桩孔底打6-8个;在桩孔底面均匀分布;锚杆采用直径14-32mm、长度为1.5m左右的普通n级螺纹钢筋;插入岩石面以下锚杆孔长度为1.0m，进入桩孔内长度为0.5m。锚杆孔数、孔径可根据孔径大小有所调整。一方面，对挖孔桩桩端起到抗滑的作用;另一方面，入岩的锚杆使桩体与岩体合一，形成局部岩石锚杆基础。灌注桩体混凝土时，先用潜水泵抽水，使残留孔底积水小于0.2m，提出水泵后，用部分干拌细石混凝土混合料铺入孔底，然后再迅速灌注桩身混凝土。实例如某小区住宅楼人工挖孔桩工程。该工程桩孔底部填土中不断渗水，该水估计为相邻场地内管路跑水所致。现场采用潜水泵连续抽水，但刚提出泵后，孔底迅速形成0.4m深的积水。由于桩孔内存在积水，在微风化石灰岩中打炮眼时，空压机带动的普通风钻冲出的岩粉掺杂大量水雾，工作条件极其困难，井下工人难以操作，且打成炮眼后无法装药放炮，不能满足桩端进入石灰岩0.5m的设计要求。因此，采用了上述的处理方案，利用空压机输出的压缩空气作为动力，钻头由风压力冲吹岩粉改用小型风动潜孔锤，钻探方式为冲击回转钻探，其在硬、脆、碎、孔壁易坍塌等复杂岩层中具有钻进效率高的优势。该工程费用较爆破入岩提高幅度较大，约为爆破入岩的3倍。
3.结论
人工挖孔桩不需大型机具设备，施工操作工艺简单，因此，人工挖孔桩的施工应重点加强对其施工的质量控制，使其桩身受力性能可靠的优点充分地发挥、使得该桩型应用更加广泛，不断挖掘其性能和潜力。人工挖孔桩的施工与其他灌注桩相比，桩顶标高、成孔质量验收、混凝土护壁厚度、扩大头尺寸和入岩施工等项目较为关键，是质量控制的重点。挖孔桩实施前要认真做好场地的岩土工程勘察工作，遇到挖孔桩施工较敏感的含地下水的土层、流砂层等要首先考虑采用人工挖孔桩的可行性和经济性，或制定出有效的施工处理措施后再进行实施。
【参考文献】
[1]国家行业标准.建筑桩基技术规范.JGJ94-2008.
