摘要：本文结合工程实例，初步分析了人工挖孔桩施工技术在民用建筑工程中的优点、缺陷，并对该工程施工中的控制要点进行了详细的探讨。
关键词：建筑工程；实例；人工挖孔桩；施工技术
近年来，随着我国经济的飞速发展，各类民用建筑日益走向高层化，而这些高层建筑在功能和结构安全上都有非常严格的要求，从而对其基础也提出了较高的要求。人工挖孔桩施工技术以其施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省等优势。
1适用范围
人工挖孔桩适用于桩直径0.8m以上，无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土，特别适于黄土层，深度一般在20m左右，可用于高层建筑、公共建筑，不宜使用于有流沙、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层。
2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孔桩，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，也不会产生泥浆，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。
3人工挖孔桩施工中的质量通病
3.1坍塌
在地下水位高的砂性土和淤泥质土中施工时(尤其有承压水的地区)，易造成管涌、坍孔事故。挖孔卸荷量大时，常引起孔壁土的松散，降低了桩周土的强度，如果缺乏有效的护壁极易引起孔壁坍塌。
3.2工艺不合要求
桩孔底清底不彻底；测量定位失误、成孔时垂直度控制不好、成孔后未及时浇灌混凝土，导致护壁受侧压力变形，桩位发生偏移。
3.3桩混凝土质量不合格
桩孔大量积水，只采用一般串筒施工，而不采用水中浇混凝土导管施工，混凝土产生离析，桩孔内混凝土振捣不密实。
3.4其他安全事故
地下水丰富的地区，易引起周围地下水降低和地面沉降，使周围的房屋、管道和设备仪器受损；有机质含量高的土层排放有害气体，桩孔内缺氧，带来人身安全隐患。
4实例分析
4.1工程概况
某民用大楼，建筑层次为7层，建筑面积3250m2，结构形式部分为钢筋混凝土框架结构，部分为砖混结构。本工程大量采用人工挖孔桩基础。
4.2地质条件
地层岩性自上而下依次为：素填土→耕土→淤泥质土→硬可塑粉质黏土→软可塑状粉质黏土→粉土→含砾粉质黏土→粉细砂→中粗砂→淤泥质土→圆砾→残积粉质黏土→全风化灰岩→全风化泥灰岩→全风化砂岩→强风化炭质灰岩→强风化炭质页岩→强风化灰岩→强风化砂岩→中风化泥灰岩→中风化灰岩→中风化石英砂岩→中风化炭质灰岩。
4.3施工程序
场地平整→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→第一节砼护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→第二节砼护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑砼护壁，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身砼。
4.4人工挖孔施工
(1)开挖孔前要平整布置场地，清除地表松软土层和杂物，布置好控制线网，根据监理复核查过的位置采用十字交叉法确定桩孔位置。
(2)在每一桩位开挖土方，一般先挖1m深左右，浇注混凝土井圈第一节护壁，使井圈高出地面20cm，且应加厚10cm，而后将桩位纵横中心线测放置井圈上，并测出井孔控制高程，以利于下部掘进的高程控制。
(3)修筑钢筋混凝土井圈应保证护壁的配筋和混凝土浇注强度，上下节护壁的塔接长度不小于5cm，每节护壁在当日施工完毕后24h后拆除，发现护壁有蜂窝漏水现象时，应及时补强以防止造成事故。该工程护壁混凝土强度为C20，厚度为0.15m。
(4)进行第二阶段开挖时，先从井口用垂球吊线找出中心点，并在井孔底部打一短木桩，将桩中心投影到木桩顶上，以此为据进行第二节护壁的土方开挖。在此过程中应该密切注意地质情况变化。
4.5地下水、流砂处理措施
在护壁施工中，由于地下水以及流砂等因素的制约，桩孔的护壁有时候不能按照常规设计来施工，本工程采用以下方法来消除地下水以及流砂的制约。
(1)沉管法施工。预制砼沉管，放人砾砂层底部，圆砾层上部，同时用水泵排水，使孔底出露，沉管下沉。
(2)模板护壁法。在地下水水摘自：本科毕业论文致谢www.808so.com
位下降速度较慢地段，为了避免成孔时间过长，引起孔壁土体塌落，采用0.3m～0.6m高的短模板，有较好效果。
(3)钢套筒护壁法。在厚砂层地段，地下水量较大，采用钢套筒做护壁，边抽水边下压钢套筒，穿过流砂层使桩孔成型较为理想。
4.6砼灌注
砼集中搅拌，坍落度控制在4cm～8cm，砼下料采用串桶下料，并保证砼自由落下高度不大于2m，边浇灌边插实，桩顶下3m处开始用插入式振捣器振捣。同一桩内砼一次浇筑完成不留施工缝，若因特殊原因必须留设施工缝时，须在砼周围插下短钢筋，以加强新老砼之间的结合力。砼浇筑过程中，注意防止地下水进入，不能有超过50mm深的积水层，超过50mm深积水需采用导管吸干，如渗水量过大，按水下砼操作规则施工，水下浇灌砼时，砼标号提高到C35级。
4.7安全技术措施
(1)孔口围护措施：孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，围栏应高出地面1.2m，围栏应采用钢筋制作，焊接牢固，挖出的土方不得堆在孔口四周1m范围内。
(2)防护壁坍塌措施：每节桩孔挖完后立即支护壁模板，浇筑护壁砼，一般情况下24h后方可拆除护壁砼，护壁可加配适量钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象，上下护壁间搭接长度不小于50mm。桩底如果设计要求扩底，扩底高度须超过2m,扩底部分应分段做护壁，防止扩底部分坍塌。
(3)孔中防毒措施：地下特殊土层中往往含有CO2，SO2、H2S或其他有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测。如每天开工前，在吊笼内放置小动物，吊放到桩孔底，放置时间不得少于10min，经检查小动物生态正常，方可下井作业，发现有毒气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至标准范围内。孔深超过10m时，地面应配备向孔内送风装置，风量不应少于25L/S。孔内凿岩时应加大送风量。
4.8成桩质量检验
在施工中我们要求做到每根成桩应该具有钢筋加工检验记录、混凝土拌和物质量记录、混凝土试块资料及桩身完整性检测资料。经过对人工挖孔桩实施上述的技术控制，该工程人工挖孔桩满足设计要求，达到了质量检验标准的优良等级。
结束语
实践告诉我们，人工挖孔桩作为一种经济实用的桩基形式，只要我们在施工过程中注意其施工程序、施工技术以及其他安全措施，正确处理好施工过程中的各种问题，人工挖孔桩技术就能完全发挥其特有的施工方便、速度快、承载力大等优点。总之，人工挖孔桩技术在民用建筑工程中起到了重大作用，值得各建筑工程单位大力推广和应用。
参考文献
《建筑施工技术》，卢循等，同济大学出版社
《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）
[3]《混凝土结构施工及验收规范》（GB50204－2002）
[4]《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）
[5]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
试谈建筑工程中人工挖孔桩施工技术
更新时间：2024-02-27
作者：用户投稿
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