人工挖孔灌注桩主要施工工艺

摘要：人工挖孔灌注桩具有施工操作简便，使用机具简单，施工质量易于控制，对土层分析直观，造价低等优点，因此在基础施工中得到了广泛的应用。本文通过近几年的施工实践，对人工挖孔灌注桩施工工艺及质量控制等方面进行阐述。

关键词：挖孔灌注桩；施工工艺；质量控制；安全措施

人工挖孔灌注桩是采用人工配合一般挖掘和起重机具，结合适当的爆破技术，在地层中按要求开挖形成一定形状的井孔，安装钢筋骨架后灌注混凝土，最终成为桩基础的一种工艺。

1、人工挖孔灌注桩主要施工工艺

与其它灌注桩最大的区别就是人工挖孔灌注桩的开挖、护壁、土石运弃主要都是通过人工来完成的。其施工要点主要是孔位放样、支撑护壁、排水工作。开挖过程中应严格控制孔位偏差和孔深，及时对每节土质、渗水量等进行记录。

1.1施工准备

首先应熟悉设计图纸和现场地质水文资料，编制合理可行的施工方案，同时结合安全施工、因地制宜的原则，测算并选择合适的孔壁支护类型；其次是做好“三通一平”工作。排除施工场地内的管线、电缆、旧建筑物等障碍物，清除危石浮土，铲除松软土层并进行夯实，设置排水系统和布设各项临时设施，特别是做好安全设施方面的工作；最后是测量放样，设置墩台十字线，准确定出桩孔位置并对井口周围进行围护。

1.2桩孔挖掘与孔内护壁

人工挖孔灌注桩应以安全施工、提高挖掘速度的原则，采用多班制连续作业方法，自上而下，分层施工，先挖中间部分，再向四周扩展，有效控制开挖孔的断面尺寸，及时做好孔内排水、土石外运和孔内护壁等工作，当孔深挖至10m以下时，应向孔内通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害施工人工。桩孔挖掘应根据土层性质和桩孔分布情况选择合理有效的挖掘程序。笔都认为，挖掘程序主要考虑以下三方面：一是对于土层紧密、地下水不大者，为缩短工期，可全方位同时开挖，但渗水量大的一孔应超前开挖；二是对于土层松散、地下水位较大者，为避免塌孔现象，一般采用对角开挖；三是对于梅花式布置的群桩，应先挖中心孔，成桩后再对角开挖其它孔。

挖孔过程应根据土质、渗水情况、工期和现场条件选择可靠的孔壁支撑型式。对岩层或较坚硬密实的土层，不透水，开挖后短期内不会坍孔的，可不设支撑。需进行孔内支撑护壁的桩孔，每完成一层的开挖，应及时进行孔内护壁，未进行孔内护壁的不得进行下层的开挖或长时间停止施工。

1.3钢筋笼制作安装

为确保施工的连续性，缩短桩孔暴露在空气中的时间，钢筋骨架一般都在加工场分段预制后吊运至桩孔内安装。钢筋骨架的定位应正确牢固，主筋上应安设“耳环”或混凝土垫块，另外也可在孔壁上打入钢钎，钢筋笼定位后用钢丝与主筋绑扎牢固。声测管安装应竖直且间距基本一致，并插至底部，点焊或用钢丝绑扎牢固。

1.4混凝土灌注

挖孔灌注桩桩芯混凝土施工一般都采用溜槽配合串筒下料至混凝土浇注面，分层振捣或采用导管直接下料进行空气中灌注混凝土施工方法。混凝土坍落度宜控制在7~9㎝，串筒或导管应对准桩中心，灌注前进行孔内堵漏和积水排除工作，确保初斗料灌注时孔底积水深度在5㎝以内，尽量加快灌注速度，使混凝土压力尽快大于孔壁渗水压力。严格控制混凝土其自由坠落高度在2m以内，否则混凝土容易产生离析和不均匀现象，影响混凝土质量。

由于桩孔内地下水对混凝土的密实性和均匀性等影响很大，所以当孔底及孔壁渗水较大时，应采用水下混凝土灌注方法。施工技术规范中提出从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度以6㎜/min为参考值，即渗水大于或等于此值时应采用水下混凝土灌注方法，小于此值时可采用空气中灌注混凝土方法。笔者通过近几年的施工实践认为，采用此参考值来确定施工方法可达到理想效果。

2、挖孔安全措施及施工质量控制

2.1安全措施

挖孔灌注桩桩孔挖掘为井下施工作业，安全问题受很多不可预测因素影响。因此，做好挖孔安全防范措施至关重要。笔者认为应该重点做好以下几方面安全措施：

2.1.1结合钻探资料，对地质进行认真分析，针对实际情况制定相应的安全防范措施；

2.1.2及时做好挖掘土石方的运弃工作，井口周围1m范围内严禁堆放土石方和车辆通行，对开挖中停止作业或已成孔未灌注的，应设置盖板，并在周围设置防护围栏；

2.1.3在井下施工人员上方约1m处设置半圆形钢筋板或钢筋网罩盖，并戴安全帽，确保井下作业人员施工安全；

2.1.4应设置作业人员专用吊笼，同时配备应急安全绳；

2.1.5做好护壁、排水、通风工作，随时观察井壁变化，遇到险情，及时撤离；

2.1.6当需对孔内实施爆破时，应严格控制用药量，以微量爆破，土石方松散为主，爆破后对孔内进行空气输送，排除有害气体后方可下井作业。

2.2质量控制

挖孔灌注桩的实施，在质量控制方面，重点应做好以下几点：

2.2.1首先应通过测量放样准确定出桩孔中心位置，并在桩中心向四周引出4个控制点，开挖过程中通过控制点校核模板和中心位置及护壁厚度；

2.2.2在每节开挖前后都应认真检查桩的垂直度和孔径，及时纠正偏差，确保位置准确和孔径符合设计要求；

2.2.3当开挖至设计标高，应对孔底地质层进行检测分析，确保孔底满足设计承载力等要求；

2.2.4进行混凝土灌注时，应严格控制混凝土配合比、坍落度及自由下料高度，加快灌注速度，确保一次性灌注成桩，当灌注至桩顶后应按要求对浮浆进行处理；

3、结束语

综上所述，人工挖孔灌注桩的施工过程是烦琐的，却不复杂，质量也易于控制。但其施工工艺要求人工进行井下施工作业，风险系数较大，因此做好施工人员安全保证措施是关键的第一步。其次就是严格控制桩位位置及相关几何尺寸、挖孔及护壁、钢筋笼安装、混凝土灌注等施工工艺，确保人工挖孔灌注桩施工质量和安全无事故。