浅谈人工挖孔灌注混凝土桩技术

　　摘要：人工挖孔桩即人工挖孔灌注混凝土桩技术，作为桩基础的两种形式在我国很多地方依然存在，尤其在中西部的一些地方使用较多。人工挖孔桩技术不需大型机具设备，施工工艺简单易操作，可直接检查桩底岩土层情况，单桩承载力高，其受力性能可靠，无环境污染，对现场周围原有建筑影响小，被广泛的应用于建筑施工工程中。
　　关键词：人工挖孔桩，孔口，灌注桩，钢筋笼
　　
　　1人工挖孔桩的技术优势
　　1.1技术简便，适用广泛
　　人工挖孔桩由人工掘土成孔，不需要复杂的机具，加上我国劳动力资源丰富，因此在我国城市高层建筑中应大力推广。人工挖孔桩以其特有的优越性，而被山区高速公路桥梁施工所广泛采用。特别是大直径的混凝土灌注桩，人工挖孔比机械成孔的适应性要广得多，不仅适用于软土地基，也适用于山区丘陵土质等比较坚硬、地形地貌变化较大的地区。
　　1.2技术经济，成本节约
　　实践经验证明：当上部结构荷载很大时，采用大直径桩是比较经济的。大直径灌注桩成孔的方式有机械成孔和人工成孔两大类。机械成孔需要特定的机械设备，采用泥浆护壁以及水下浇筑混凝土等方法。而人工挖孔桩的优点突出表现在：施工设备简单；噪声小，振动少，对现场周围原有建筑影响小；施工速度快，可按施工进度要求决定同时开挖桩孔的数量；可直接观察地质变化情况，桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠。
　　1.3技术成熟，质量可靠
　　人工挖孔桩有着独特的优越性：适应性强，能在狭窄、高差大的恶劣场地环境下施工；直观性强，嵌岩桩可确保入岩深度，孔底弃渣能彻底清除，有利于保证桩基质量；不受地质情况的限制，适用于各类岩土层，施工方便，进度快；设备简单，环境污染小。
　　
　　2人工挖孔桩技术的适用范围
　　（1）适用于无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量的砂、砂卵石、姜结石的黏土层；不适用于有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量的淤泥、淤泥质土层。
　　（2）人工挖孔桩持力层的选择甚为重要，持力层的力学强度如何直接关系到桩基的合理与安全。挖孔桩持力层应选择无软弱下卧层的中等风化、微风化岩层，透水性较小、中密以上的碎石黏土或砾石黏土层，地基承载力大于200kPa的残积黏性土。
　　（3）地方建设行政主管部门的强制性规定，如东莞市建设局2004年明确规定：只有在如下三种情况下才能使用人工挖孔桩：
　　a.由于地质条件采用钻桩、打桩、压桩等工艺无法施工的；
　　b.由于交通不便利或施工场地的限制，采用各种措施后，钻桩、打桩、压桩等工艺机构设备无法进入施工现场的；
　　c.采用钻桩、打桩、压桩等工艺对周边环境产生较大影响的。
　　
　　3施工注意事项
　　施工前和施工过程中，应认真检查设备的运行状态，遇异常情况应立即停止施工。当桩净距小于2倍桩径且小于2．5m时，应采用间隔开挖，排桩跳挖的最小施工净距不得小于4．5m。
　　
　　3.1孔口采取的措施
　　（1）井口应有专人操作垂直运输设备、孔口活动盖板和照明通风排水通讯设备、并注意观察地面情况，随时与井底人员联系，不可任意离开井口。（2）从桩孔开始开挖至浇灌混凝土前，停止施工时孔口应盖活动盖板并设置栏杆，做出醒目标记，夜间地面应有足够的照明。（3）孔口护壁应高出地面150mm，以防地表水、弃土、杂物等进入孔内护壁；厚度应大于200mm，以免来往车辆影响孔壁的安全。（4）弃土出地面后应立即运至堆土场，度土、杂物等堆放位置距离孔口边应不小于1．5m。
　　3.2孔底采取的措施
　　（1）孔底施工人员下入桩孔前须戴安全帽，连续工作时间不得超过4小时。
　　（2）遇坚硬的泥土和岩石时可用风镐，严禁采用爆破，以免对地基土有不良影响或破坏护壁而造成坍塌。
　　（3）孔底人员应注意观察孔内的水文地质、土壁和护壁等，发现异常即与孔口人员联系并采取处理。
　　（4）孔底积水较少时，可将泥水一起用吊桶提升至地面，若为大量渗水，则在孔底挖一集水坑用高扬程潜水泵排出桩孔外，抽水必须在孔底施工人员上地面后进行。
　　（5）已扩底的桩，要尽快浇筑桩身混凝土，不能很快浇筑的桩应暂不扩底，以防扩底部位塌方。
　　3.3照明、通风、通讯方面的措施
　　（1）孔底照明采用100W防水带罩灯泡，电压为36V用防水绝缘电缆引下，必须安装漏电保护装置。（2）施工人员下入桩孔前，先用鼓风机通过输风管向孔底强制送入空气或氧气。还需经常检查孔内空气中是否含有可燃、有毒气体，土壤中是否含有有毒物质，如有应查明其危害程度。（3）桩孔较深时，孔口与孔底可通过对讲机、电铃进行联系。
　　
　　4.人工的挖孔桩钢筋笼制作安装
　　钢筋笼制安拟采用主筋焊接，孔上制作成型或孔内绑扎成型两种施工工艺，视具体情况选择采用。
　　4.1钢筋笼制作
　　1）材料要求：
　　钢筋进场必须有出厂合格证书和质量保证书，进场钢筋应分别按规格、型号、批量堆放，并按规定进行见证取样检验，请监理单位、施工单位双方共同现场见证取样，检验结果书面通知技术负责人，报送监理单位审批认可合格后方可加工制作，钢筋现场堆放地点要求挂牌以备检查，明确标示已检查、合格、不合格字样。
　　2）钢筋笼制作前应按不同的桩逐根翻出实样，先按实样制作加劲箍、螺旋箍筋，主筋采用闪光对焊或电弧焊，该工艺在地面操作，并按每300个接头为一个验收批抽样送检合格后方可使用。制作时按编号、挂牌、逐根堆放在孔口。
　　4.2钢筋笼绑扎施工方法
　　1）施工前应具备的条件：
　　①、桩成孔经有关部门验收合格，已办理终孔验收手续。
　　②、钢材原材料具有合格证及检验报告。
　　③、孔内积水已抽干，用通风机具向下输送新鲜空气，且孔内空气经测试合格后。
　　④、下井作业前已向班组进行安全及技术交底。
　　2）工艺流程：
　　钢筋井上下料→安装加劲箍→主筋与加劲箍焊接→绑扎螺旋筋→吊钢筋笼到孔内安装→办理隐蔽手续→桩身砼浇筑。
　　3）钢筋笼制作
　　按设计要求及实际桩长，孔上进行钢筋的配料，主筋搭接下料时，保证在35d或500m范围内搭接头的数量不超过主筋的50%，加劲箍制作时应确保桩主筋的保护层不得小于50mm，螺旋盘分段长度满足可绑3～5圈所需的钢筋长度；桩端水平箍筋不得少于3道。
　　4.3钢筋笼吊装施工方法
　　钢筋笼在孔上制作成型后，为确保钢筋笼吊装安全，决定采用整体吊装或者采用扒杆吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装。
　　1）在钢筋笼上部设加劲箍一道与主筋焊牢，作为吊桩的吊点。
　　2）当钢筋笼制作为一段时，采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装；当钢筋笼制作为分段时，将下一节钢筋笼吊放于孔口并高出1.0m左右，然后把上一节钢筋笼吊起，使主筋对准后进行焊接，再绕螺旋箍筋，把整个钢筋笼吊起，慢慢放入孔内就位。
　　3）钢筋笼隐蔽检查
　　钢筋笼安装好后，应对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检，自检合格后书面报请监理工程师检查，检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。
　　4.4钢筋笼制作允许偏差
　　1）主筋间距：±10mm；
　　2）箍筋间距或螺旋筋螺距：±20mm；
　　3）钢筋笼直径：±10mm；
　　4）钢筋笼长度：±50mm。
　　
　　5.成品保护
　　1）钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按品种、规格、长度编号堆放，以免造成弯曲和错用。
　　2）钢筋笼放入桩孔时必须有保护层垫块。
　　3）桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断。
　　4）桩头在强度没有达到5MPA时，不得碾压，以免桩头损坏。
　　
　　6结语
　　此项工艺的采用，既避免了大型机械配置无法正常有效施工致使工效降低、成本增加的弊端，同时又节约了投资、大大加快了施工进度，取得了较好的经济效益，为企业赢得了信誉。
　　
　　参考文献
　　1颜道勇；庞天明；人工挖孔桩施工技术应用[J]；山西建筑；2010年18期
　　3叶劲松；浅谈如何搞好人工挖孔桩工程[J]；科技风；2009年15期

《浅谈人工挖孔灌注混凝土桩技术》

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