陳 慧

福建省三明鋼鐵廠勞動服務公司

1 挖孔墩基礎設計要點和主要特征

（1）結(jié)合項目現(xiàn)場地勘報告及支承土的實際受力情況，分析混凝土挖孔墩基礎施工的可操作性和施工時的重難點，明確項目所在地的地下水對混凝土挖孔墩基礎施工以及地基承載力的可能造成的影響；（2）在明確混凝土挖孔墩基礎的墩基類型、設計方案以及構(gòu)造做法時，通過采用容許承載力計算的方式進一步明確墩基的變形沉降范圍；（3）通過計算墩基每根柱所承受的荷載大小進一步得出每根墩基的長度、直徑大小、構(gòu)造配筋等相關參數(shù)，并驗算其承載力是否滿足設計要求；（4）在實際施工過程中若出現(xiàn)現(xiàn)場實際與理論設計不一致的情況，應結(jié)合現(xiàn)場實際對施工圖或設計方案進行適當?shù)卣{(diào)整和優(yōu)化。

與樁基礎相比而言，挖孔墩基礎在方案設計和承載力計算要求方面與其類似。挖孔墩基礎的實際端阻力和周身側(cè)摩阻力的受力大小主要取決于該基礎周邊土層性能、墩基形式等影響因素，墩基的實際受力狀態(tài)較樁基礎而言也更為復雜。所以在進行挖孔墩基礎方案設計時，針對不同的墩基礎形式，需綜合考慮其端阻力和側(cè)摩阻力的受力特征，結(jié)合項目實際地質(zhì)情況，進一步明確挖孔墩的墩基類型。

2 挖孔墩基礎的施工過程分析

2.1 施工步驟

現(xiàn)場放線并完成墩基定位及高程確定→根據(jù)施工組織計劃進行首節(jié)墩孔的土方開挖工作→墩孔開挖完成后對孔壁進行模板支撐并放置鋼筋→完成首節(jié)墩孔的護臂混凝土澆筑→復核墩位軸線的垂平與方正→根據(jù)墩位布設方案完成垂直運輸機的布設工作→完成電動葫蘆的安裝及調(diào)試→完成其余施工配套設備的安裝工作→進行第二節(jié)墩孔的土方開挖工作→完成開挖后需拆除首節(jié)墩孔的護臂木板，進行第二節(jié)墩孔的支模及下方鋼筋→完成第二節(jié)護壁混凝土的澆筑→復核墩位軸線的偏離程度→以此完成所有墩孔的循環(huán)施工→當墩孔開挖到最底部時，驗收前需完成清孔檢查→按設計要求下發(fā)鋼筋籠→結(jié)合深度要求下方混凝土導管進行澆筑前的準備工作→完成墩身的混凝土澆筑，在澆筑過程中，應注意隨時振搗，保證澆筑質(zhì)量。

2.2 施工準備

（1）材料準備：墩身及護壁混凝土宜采用抗壓強度為25MPa的混凝土；粗骨料粒徑應小于等于70mm，且不大于鋼筋之間最小凈距的四分之三；嚴格按照設計要求選用合適的鋼筋級別和直徑，鋼筋進場施工前應對批量鋼筋進行抽檢，并提供合格的材料出廠證明和性能檢測報告；施工模板通常選擇組合式木模，根據(jù)現(xiàn)場實際施工要求對弧形工具式木模進行組合拼裝以滿足墩基的孔徑要求。。

（2）作業(yè)條件：在進行墩孔土方開挖施工前，應確?，F(xiàn)場具備施工條件，實現(xiàn)三通一平。確保施工現(xiàn)場地上和地下的管網(wǎng)、電線電纜、廢舊設備基礎等障礙物均已清除干凈；施工現(xiàn)場的臨水臨電設施、安全文明施工的相關防護措施均已落實完成；充分了解項目所在地的地勘報告及土層分布、受力情況；根據(jù)施工圖和施工組織計劃要求協(xié)調(diào)材料、設備投入和進場時間；合理布設墩孔的位置、保證墩位的軸線滿足要求，每項工作完成后安排人員進行復核，確保墩位及高程的準確性；按施工工藝要求完成每節(jié)墩孔的開挖、支模、護壁混凝土澆筑，最后完成清孔和鋼筋籠下方；進行混凝土澆筑時應保證混凝土材料攪拌運輸?shù)你暯?；根?jù)地下水位情況實時調(diào)整并控制挖孔的節(jié)奏；采用人工挖孔時，要高度關注施工人員的安全問題，提高施工技術人員安全文明施工意識，開展充分地技術交底，做好充分地安全防護措施。

2.3 墩孔開挖及護壁澆筑

在完成施工現(xiàn)場三通一平的前提下，結(jié)合建筑物的測量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)、建筑物測量控制網(wǎng)相關數(shù)據(jù)以及基礎平面布置圖，確定混凝土挖孔墩基礎的墩基定位及高層點測定。進行墩孔的土方開挖時需嚴格按照順序進行開挖，由上往下逐節(jié)開挖支護，由中心往四周進行開挖，避免孔徑在開挖過程中產(chǎn)生過大的變形。每節(jié)開挖的深度需結(jié)合周邊土層受力情況和施工條件適當調(diào)整，每節(jié)開挖深度通?？刂圃?.5m～1m范圍內(nèi)。

在進行墩孔第一節(jié)護壁木板支承施工時，應使護壁模板高出地面一定長度，一般以150mm～200mm 較為合適，這樣不僅能夠起到地面水、土的阻擋作用，還能夠提高施工現(xiàn)場的安全警示和安全防護意識。該墩位的中心軸線和已測定的高程需醒目地標準在第一節(jié)護臂模板上，且護臂模板厚度和深度要復核規(guī)范標準和設計要求。每完成一節(jié)墩孔的土方開挖后，應及時進行護臂模板支承和混凝土澆筑。通常采用人工澆筑和振搗方式，一般選用C25 強度等級的混凝土，且所拌制的混凝土應控制合理地坍落度，從而保證孔壁支護的安全性。每完成一節(jié)墩孔護壁支承后，需復核墩位中心軸線及高程是否存在偏差，若出現(xiàn)偏差，應及時進行糾偏，避免待墩孔挖到最底部時，墩孔側(cè)斜，嚴重影響混凝土挖孔墩基礎的質(zhì)量。

開挖吊運第二節(jié)墩孔土方，從第二節(jié)開始，利用提升設備運土。墩孔挖至規(guī)定的深度后，墩孔開挖施工應遵循由上至下的原則，在進行護壁模板支承時，為了提高模板的利用率，通常采用拆上節(jié)模板支下節(jié)模板的方式，逐節(jié)支承。在拆除上節(jié)護壁模板后，應及時利用混凝土或砌磚進行該節(jié)墩孔的封堵，避免影響下一節(jié)墩孔的護壁模板支承和護壁混凝土澆筑。進行第二節(jié)墩孔護壁混凝土澆筑時，通常采用人工澆筑和振搗，避免因機械澆筑破壞上節(jié)混凝土護壁。為了提高施工工期和效率，可結(jié)合現(xiàn)場實際情況，調(diào)整早強劑的摻入量和摻入時間。每節(jié)墩孔完成護壁混凝土澆搗后，要以孔口處最初測量的墩位軸線和高程為參考，逐節(jié)測量每節(jié)墩孔的軸線偏差程度。逐節(jié)逐層進行墩孔的開挖和施工，確保開挖到設計要求的深度并將墩底設置于持力層上。在進行混凝土挖孔墩基礎設計時，應充分結(jié)合建筑物類型和承載力結(jié)算結(jié)果確定墩底是否擴底，若采用擴底方式，挖到墩底時應按照設計要求完成擴底部位墩身的圓柱體土方開挖，并按圖進行施工。待成孔后需進行清孔、軸線標高檢測等隱蔽驗收工作，詳細記錄相關數(shù)據(jù)，以便后期復核。

2.4 鋼筋籠和混凝土澆搗的注意事項

嚴格按照規(guī)范和設計要求選擇鋼筋直徑并完成鋼筋籠的制作，有條件時宜整根制作吊裝，也可分段制作，分段長度約5000mm～9000mm，然后現(xiàn)場焊接，主筋焊接位置應錯開500mm及35d（d 表示主筋直徑），且不小于500mm，每隔一根主筋方可在同一位置焊接，焊接接頭可采用雙面幫條焊或單面幫條焊，也可采用氣壓焊或機械連接，在接頭1000mm 范圍內(nèi)箍筋應用@100箍加密，箍筋應采用螺旋箍。

縱向主筋間距要均勻相等，箍筋、加勁箍筋均應與主筋點焊，主筋的保護層厚度一般不宜小于35mm，外側(cè)應設混凝土墊聲或定位環(huán)，以確?；炷帘Ｗo層的厚度。鋼筋籠堆放及運輸過程，嚴了扭轉(zhuǎn)及彎曲，安放要吊直對準孔位緩慢下降，避免碰撞護壁，就位后應立即固定。

當墩孔開挖到設計標高后，需及時進行孔底的積水排除和淤泥、殘渣清除，按要求完成隱蔽工程驗收后，需馬上進行混凝土澆筑封底，封底混凝土至少應灌到擴孔部位的頂面以上200mm。澆灌封底混凝土后應立即澆筑墩身混凝土，如因條件所限需要延遲時，應在以后澆灌前先抽清孔內(nèi)積水，清理封底混凝土層的表面，然后澆筑墩身混凝土?；炷翝仓r的坍落度宜為8cm～10cm。在進行墩孔混凝土澆筑時，須采用串筒進行混凝土的送料和澆筑，控制混凝土的自由下落高度和速度，澆筑時要進行隨澆隨搗，分層澆筑振搗，盡可能保證混凝土的澆搗質(zhì)量。批量澆筑前，應做好充分地澆筑準備，避免因澆筑不連續(xù)導致施工縫的產(chǎn)生，影響墩身混凝土的黏結(jié)強度。預留墩身的混凝土同批次的混凝土試件，以便對混凝土的相關性能進行試驗。嚴格按照設計標高和規(guī)范要求進行混凝土的澆筑，控制每層的澆筑深度。

2.5 成品保護

當墩孔開挖工作完成后，必須對墩孔實行嚴格規(guī)范的安全保護措施，墩孔處要采用牢固的木板或鋼筋網(wǎng)等材料進行固定覆蓋，避免施工人員墜落及阻擋雜物。不可使用草袋或網(wǎng)格布等材料進行遮蓋，容易造成安全誤區(qū)。已完成開挖的墩孔在進行清孔工作后應及時下方鋼筋籠，并進行混凝土的澆筑和振搗，避免因施工間隔時間過長，導致墩孔坍塌。在地下水位較高的墩孔施工時，要及時排出墩孔內(nèi)的積水，避免因積水浸泡導致鋼筋生銹，影響施工質(zhì)量。墩孔孔口處應按照規(guī)范要求設置擋土臺，可阻擋地面的水、土及雜物掉落。已制作好的鋼筋籠應注意存放，避免因搬運、吊裝、保存不當導致變形或生銹。下方鋼筋籠的過程中，應控制吊裝距離，降低對孔壁的破壞。完成鋼筋籠下方后，及時進行混凝土的澆筑，在澆筑過程中，應注意固定鋼筋籠的位置，防止鋼筋籠在澆筑過程中產(chǎn)生錯位或傾斜，導致墩孔局部混凝土保護層過薄，降低墩孔強度。鋼筋籠不要被泥漿污染;澆筑混凝土時，在鋼筋籠頂部固定牢固，限制鋼筋籠上浮。在整個施工過程中，都應時刻關注并復核墩位的中心軸線和高程，嚴格控制偏差程度。

3 施工過程中常見問題及質(zhì)量控制

（1）地下水問題：在進行深基礎施工過程中，地下水的問題是最為普遍的，給人工挖孔樁的開挖和施工增加了許多不確定性，很大程度上提高了施工難度。在對含水土層進行開挖時，直接破壞了原含水土層中的受力狀態(tài)，導致孔周的地下水涌入孔內(nèi)，影響施工。尤其是遇到動態(tài)水壓土層時，施工難度更大，流動的地下水壓力過大的情況下會直接沖破墩孔的支承護壁，給施工帶來了極大地安全隱患和質(zhì)量風險。針對地下水問題的常用解決方法有：①當?shù)叵滤惠^小時，可直接對孔內(nèi)的積水及時抽除，減少積水對鋼筋和護壁模板在積水中的浸泡時長；②如需在地下水中進行開挖，需在樁孔中設置一超前挖掘集水坑，并通過潛水泵抽取集水坑中的積水，以確保正常施工；③若樁的設計深度較小，可采取在樁基周圍布設井點的方式實現(xiàn)排水。

（2）樁身混凝土問題：在進行墩身混凝土澆筑時，應嚴格把控混凝土的澆筑質(zhì)量，尤其是遇到有地下水的情況下，對混凝土的澆筑應更注意規(guī)范施工，避免因地下水混入混凝土內(nèi)，導致砂漿稀釋，影響樁身質(zhì)量。常用的解決方式有：①在進行有地下水的混凝土澆筑時，可通過串筒法澆搗的方式對混凝土進行集中快速澆筑，利用混凝土的自身質(zhì)量阻止地下水的稀釋作用；②若地下水較少時，可對孔內(nèi)的積水及時抽干，并及時進行混凝土澆筑，摻入一定強度的早強劑，加快混凝土的凝結(jié)周期。

4 結(jié)論

隨著混凝土挖孔墩在過程中應用的增加，其施工工藝也日益受到人們的關注，對于挖孔墩基礎施工質(zhì)量的控制也日益重要。在挖孔墩基礎施工過程中，嚴控地下水、樁身混凝土質(zhì)量問題、墩基和人工挖孔樁問題等，能大大提升挖孔墩基礎的施工質(zhì)量。