趙 學(xué)

(云南省有色地質(zhì)局三一七地質(zhì)隊(duì)，云南 曲靖 655000)

人工挖孔灌注樁施工中常見問題及防治對(duì)策

趙 學(xué)

(云南省有色地質(zhì)局三一七地質(zhì)隊(duì)，云南 曲靖 655000)

人工挖孔灌注樁在施工過程中常見的質(zhì)量問題主要有成孔困難、放鋼筋籠與澆筑混凝土不當(dāng)、樁孔傾斜及樁頂位移等問題，本文對(duì)此產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的防治對(duì)策。

人工挖孔灌注樁；質(zhì)量問題分析；防治對(duì)策

人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的基礎(chǔ)樁。其特點(diǎn)是適用于狹窄地帶，對(duì)于大型機(jī)械不適宜的場(chǎng)所進(jìn)行施工方面的補(bǔ)充。人工挖孔樁具有直徑大，能擴(kuò)底，單樁承載力高，造價(jià)便宜，施工質(zhì)量易保證，施工機(jī)械簡(jiǎn)易以及對(duì)環(huán)境影響較小等優(yōu)點(diǎn)。但樁基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，在其施工過程中常受到地質(zhì)條件、混凝土澆筑工藝、現(xiàn)場(chǎng)管理等多方面因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)成孔困難問題、放鋼筋籠與澆筑混凝土不當(dāng)問題、樁孔傾斜及樁頂位移等問題，如果處理不當(dāng)，很容易發(fā)生工程質(zhì)量事故。本文就民用建筑工程人工挖孔灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題，作原因分析，并提出相應(yīng)的防治對(duì)策以供討論。

1 關(guān)于成孔困難問題

在人工挖孔過程中，由于種種原因，孔壁出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，甚至造成塌孔，不僅影響施工進(jìn)度，而且危及人身安全。這是非常嚴(yán)重的工程質(zhì)量問題，甚至關(guān)系到施工人員的生命安全。

1.1 產(chǎn)生成孔困難有以下幾種原因：

(1)在挖孔過程中遇到了比較復(fù)雜的地質(zhì)，出現(xiàn)上層滯水，遇到了干砂或含水的流砂，從而造成塌孔。

(2)工程地質(zhì)報(bào)告粗糙，勘探鉆孔較少，不能正確反映地質(zhì)真實(shí)情況，在挖孔中出現(xiàn)突發(fā)變化，使得原定的施工方案無法解決，結(jié)果造成施工準(zhǔn)備不足，出現(xiàn)塌孔不能應(yīng)對(duì)。這種情況在直徑大、孔較深且有擴(kuò)底時(shí)最容易發(fā)生。

(3)由于地下水比較豐富，水壓力較大，加之采取措施不當(dāng)，護(hù)壁不及時(shí)，從而使成孔更加困難。

(4)在雨季進(jìn)行挖孔時(shí)，由于地表水的滲透和雨水的灌入，使成孔更加困難。

1.2 成孔困難的防治對(duì)策

(1)人工挖孔要有詳細(xì)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)報(bào)告，對(duì)于直徑較大、孔深較深的孔，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)達(dá)到每孔都有詳細(xì)的探孔報(bào)告，以便事先采取防治措施。

(2)在人工挖孔施工過程中，如果遇到上層滯水、地下水、流砂等情況時(shí)，應(yīng)采取混凝土護(hù)壁的辦法，如采用高度為30cm～50cm模板，加上配筋，上下兩節(jié)護(hù)壁搭接長(zhǎng)度不得小于5cm，護(hù)壁混凝土的強(qiáng)度等級(jí)與樁身混凝土相同，摻加適量的速凝劑，隨挖土、隨檢驗(yàn)、隨澆筑混凝土。

(3)當(dāng)在挖孔中臨時(shí)遇到塌孔，還可采用預(yù)制水泥管、鋼套管、沉管等辦法進(jìn)行護(hù)理孔壁。

(4)對(duì)混凝土護(hù)壁拆除模板的時(shí)間應(yīng)掌握好，在常溫下一般應(yīng)在24小時(shí)之后進(jìn)行。對(duì)于塌孔嚴(yán)重的部位也可以采取不拆模永久留在孔中的措施。

(5)水量大、易塌孔的土層，除應(yīng)當(dāng)進(jìn)行橫向護(hù)壁，還要防止豎向護(hù)壁的滑脫。護(hù)壁間用縱向鋼筋連接并打設(shè)護(hù)壁土錨筋。必要時(shí)也可用孔口吊梁方法進(jìn)行護(hù)壁，在灌注樁身混凝土?xí)r拆除。

(6)在雨季進(jìn)行人工挖孔施工時(shí)，孔口應(yīng)預(yù)先做好混凝土護(hù)圈，以防止雨水灌人孔內(nèi)，或設(shè)排水溝進(jìn)行抽排水。

(7)人工挖孔施工過程中，應(yīng)當(dāng)遵循“隨挖隨驗(yàn)隨澆筑”的施工原則，不允許挖好孔不驗(yàn)收不及時(shí)澆筑，應(yīng)該做到當(dāng)天的工作當(dāng)天結(jié)束。

(8)對(duì)于直徑和深度較大重要工程的樁孔，正式開挖前要做試驗(yàn)挖樁，以驗(yàn)證地質(zhì)、設(shè)計(jì)、工藝是否滿足要求，及時(shí)制定出有關(guān)技術(shù)措施。

(9)人工挖孔的順序應(yīng)采取跳挖法，特別是有擴(kuò)底要求的挖孔樁，應(yīng)考慮擴(kuò)孔直徑采取相應(yīng)措施，以避免塌孔貫穿。

(10)施工遇到承壓水時(shí)，可選用高壓旋噴技術(shù)，進(jìn)行人工固結(jié)方法處理后再進(jìn)行擴(kuò)挖。

(11)當(dāng)?shù)叵滤惠^高、水量較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)樁基施工的范圍、挖孔深度、水位和水量等，經(jīng)過計(jì)算采取地下人工降水措施，將地下水位降低至孔底高程0.5m～1.0m以下，使人在干燥的作業(yè)環(huán)境中施工。

(12)若遇砂層較厚，地下水或承壓水豐富，人工挖孔很難成孔時(shí)，可采用高壓旋噴技術(shù)進(jìn)行固結(jié)，然后再進(jìn)行挖孔。

2 關(guān)于吊放鋼筋籠與澆筑混凝土不當(dāng)問題

人工挖孔成孔后，吊放鋼筋籠很不順利，造成鋼筋籠的標(biāo)高有誤；或者澆筑的混凝土密實(shí)度很差，鋼筋保護(hù)層不符合設(shè)計(jì)要求。這類工程質(zhì)量缺陷不僅影響樁的施工進(jìn)度和工程質(zhì)量，而且還會(huì)引起鋼筋籠卡住或變形。

2.1 就其產(chǎn)出的原因有

(1)人工挖孔的垂直度不符合設(shè)計(jì)要求，出現(xiàn)樁孔垂直偏差局部超偏，或者挖孔護(hù)壁不合格，與鋼筋籠的形狀有差異，結(jié)果在吊放鋼筋籠時(shí)被孔壁卡住。

(2)在運(yùn)輸、裝卸、吊起等施工中，由于不按規(guī)定的操作方法施工，造成鋼筋籠局部變形過大，或者在吊放過程中過快、過猛，造成鋼筋籠撞孔、刮孔，孔底的回落土過多，使鋼筋籠達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

(3)混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制不嚴(yán)，配合比不當(dāng)，計(jì)量不準(zhǔn)確，攪拌不均勻，坍落度忽大忽小，運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，使混凝土出現(xiàn)初凝或離析現(xiàn)象，嚴(yán)重影響樁身混凝土的質(zhì)量。

(4)在成孔后澆筑混凝土的過程中，未按照混凝土澆筑的操作規(guī)程進(jìn)行澆筑，澆筑不連續(xù)，晾孔時(shí)間過長(zhǎng)，孔壁失穩(wěn)出現(xiàn)塌孔，從而造成樁身混凝土中夾泥。

(5)孔的底部滲水量較大，而混凝土澆筑速度較慢，造成孔底有部分積水，澆筑混凝土后使混凝土水灰比增大，嚴(yán)重影響混凝土的澆筑質(zhì)量。

2.2 防治對(duì)策

(1)人工挖孔在驗(yàn)收后，應(yīng)立即吊放鋼筋籠，發(fā)現(xiàn)標(biāo)高不滿足要求時(shí)，應(yīng)重新測(cè)量孔深，把多余的孔底虛土、回落土清除掉，保證有效樁長(zhǎng)。

(2)吊放鋼筋籠時(shí)要選擇好吊點(diǎn)位置。在吊立時(shí)，要以均勻較慢的速度進(jìn)行，若起吊較長(zhǎng)的鋼筋籠，要采取加固措施，避免鋼筋籠出現(xiàn)過大的變形。

(3)在孔內(nèi)吊放鋼筋籠時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)樁孔均勻、垂直慢放，不得出現(xiàn)撞孔、刮孔、猛放，如果遇到卡籠時(shí)，要查明原因，采取正確措施，正常放入，千萬千萬不可采取猛放、錘擊等不正確的方法。

(4)在吊放鋼筋籠之前，要對(duì)于樁孔進(jìn)行認(rèn)真檢查，特別是對(duì)于超偏的混凝土護(hù)壁要進(jìn)行處理，以保證鋼筋籠順利吊放進(jìn)孔內(nèi)。在吊放鋼筋籠前，還要放好孔口護(hù)孔漏斗。

(5)混凝土配合比要計(jì)算準(zhǔn)確，拌制中要材料合格、計(jì)量準(zhǔn)確、攪拌均勻、坍落度相同。如果混凝土運(yùn)輸距離遠(yuǎn)或時(shí)間過長(zhǎng)，出現(xiàn)初凝的混凝土必須重新攪拌后再澆灌，但不得隨意進(jìn)行加水。

(6)在澆筑混凝土前，要放置孔口漏斗，再次測(cè)量孔內(nèi)的虛土厚度。在澆筑混凝土?xí)r，必須通過溜槽進(jìn)行，當(dāng)高度較大時(shí)，應(yīng)用插入式振搗器進(jìn)行振實(shí)。當(dāng)澆筑擴(kuò)底混凝土?xí)r，第一次應(yīng)將混凝土灌到擴(kuò)底部位的頂面，隨即振搗密實(shí)，特別是澆筑樁頂以下5m范圍內(nèi)的混凝土?xí)r，應(yīng)隨澆筑、隨振搗，每次澆筑高度不得大于1.5m。

(7)當(dāng)孔內(nèi)滲水量過大時(shí)，應(yīng)采取有效措施，將孔內(nèi)的水排出，不使灌注的混凝土與水混合在一起，避免混凝土的水灰比增大，以保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

(8)人工挖孔不管孔的深度大小，在澆筑混凝土?xí)r一定要連續(xù)進(jìn)行，不得出現(xiàn)中途停頓，更不能出現(xiàn)隔夜?jié)仓F(xiàn)象，否則會(huì)因?yàn)榱揽讜r(shí)間過長(zhǎng)，造成局部塌孔，出現(xiàn)混凝土中夾泥質(zhì)量缺陷。

3 關(guān)于樁孔傾斜及樁頂位移問題

在人工挖孔的施工過程中，由于各種原因造成樁孔的垂直度超過施工規(guī)范的允許值，使樁孔出現(xiàn)較大的傾斜，從而造成鋼筋籠吊放不順利，樁體受力不垂直。也有的挖孔的樁頂位置不符合設(shè)計(jì)要求，出現(xiàn)較大的偏差。

3.1 樁孔傾斜及樁頂位移的原因

(1)在進(jìn)行施工放線時(shí)，沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確確定樁位，造成實(shí)際樁位偏差過大；有的工程在施工中樁位標(biāo)志丟失或擠壓偏離，開始正式挖孔時(shí)也未進(jìn)行校核，施工人員隨意定位開挖，也會(huì)造成樁位錯(cuò)位較大。

(2)在進(jìn)行人工挖孔施工中，不能按一定深度經(jīng)常認(rèn)真吊線校核垂直度，或?qū)犊椎闹睆健⑿螤羁刂撇粐?yán)，也容易造成樁孔傾斜及樁頂位移偏差過大。

(3)在樁孔底部進(jìn)行擴(kuò)底時(shí)，未能按要求進(jìn)行找中，造成樁底擴(kuò)大頭偏向一側(cè)，與樁身中心偏差過大，使擴(kuò)大頭受力不均勻。

(4)在開始挖孔時(shí)，定位圈擺放位置不準(zhǔn)確，結(jié)果造成樁頂位移偏差過大。

(5)在挖孔施工過程中，不能及時(shí)進(jìn)行檢查樁位及垂直度，或者發(fā)現(xiàn)樁孔偏斜度已超過規(guī)定，但不及時(shí)、不認(rèn)真進(jìn)行糾偏，特別是在支模澆筑混凝土?xí)r未能認(rèn)真進(jìn)行吊中。

3.2 防治對(duì)策

(1)在進(jìn)行施工放線時(shí)，一定要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙測(cè)量確定樁位并要進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)檢。樁位標(biāo)志丟失后，應(yīng)通過正規(guī)的測(cè)量放線補(bǔ)樁，不允許隨意估計(jì)和確定樁位。軸線樁與樁位樁應(yīng)用不同顏色加以區(qū)分，不得混淆，以免挖錯(cuò)位置。

(2)在正式挖孔前，要用定位圈放挖孔線，或在樁位外設(shè)置定位龍門樁。定位圈可以用鋼筋制作，中間設(shè)有帶刻度的十字架。在安裝護(hù)壁模板時(shí)，必須用樁的中心點(diǎn)校正模板位置并由專人負(fù)責(zé)、反復(fù)校核。井圈中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于20mm。

(3)在挖孔過程中，應(yīng)隨時(shí)用線墜吊放中心線，檢查挖孔的垂直度和偏離軸線的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏差超過允許范圍時(shí)，應(yīng)立即加以糾正。要求每次支護(hù)壁模板都要進(jìn)行一次吊線校核。在底部進(jìn)行擴(kuò)底施工時(shí)，應(yīng)從孔中心點(diǎn)吊線放擴(kuò)底中心樁，應(yīng)均勻環(huán)狀開挖進(jìn)尺，每次以向四周進(jìn)尺100mm為宜，以防止局部開挖過多造成塌壁。

(4)成孔完畢后，應(yīng)立即進(jìn)行檢查驗(yàn)收，緊隨著進(jìn)行下一道工序，吊放鋼筋籠，澆筑混凝土，避免晾孔時(shí)間過長(zhǎng)，造成不必要的塌孔，特別是在雨季或有地下滲水的情況下，成孔更應(yīng)當(dāng)連續(xù)進(jìn)行，不允許過夜。

4 結(jié) 論

本文分析的人工挖孔灌注樁成孔困難問題、放鋼筋籠與澆筑混凝土不當(dāng)問題、樁孔傾斜及樁頂位移問題產(chǎn)生原因較為客觀實(shí)際，實(shí)屬人工挖孔灌注樁施工中的常見問題，文中提出的相應(yīng)防治對(duì)策亦合理可行，希望其能為人工挖孔灌注樁施工單位提供一些參考使用價(jià)值。

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THE COMMON PROBLEM AND PREVENTION POLICY IN MANUAL EXCAVATION GROUTING PILE CONSTRUCTION

ZHAO Xue

(GeologicalTeam217，YunnanBureauofNonferrousGeology，Qujing655000)

In the manual excavation grouting pile construction，the common problems are the difficulty of hole making，incorrect placement of reinforcing bar chest and concrete grouting，pile hole inclination and pile top displacement，etc.In this paper，we have an analysis of these problems and put forward the corresponding prevention policy.

Manual Excavation Grouting Pile；Analysis of Quality Problem；Prevention Policy

2014-11-26

趙學(xué)(1978～)，男，云南富源縣人，助理工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)勘查。

TU473.1+4

A

1004-1885(2015)2-299-4