高安華

（福建嘉康建設(shè)工程有限公司， 福建 龍巖 364000）

0 引言

在建筑樁基工程中，人工挖孔樁具有顯著應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，不受施工場(chǎng)地限制，能夠在惡劣場(chǎng)地條件下施工；樁徑適應(yīng)范圍廣，單樁承載力高；樁底沉渣清理干凈，成孔質(zhì)量高，可便于觀察和檢驗(yàn)樁孔土質(zhì)情況；施工設(shè)備簡(jiǎn)單，環(huán)境污染小，符合文明施工要求等。在復(fù)雜地形條件下，應(yīng)結(jié)合樁基工程應(yīng)用特點(diǎn)，合理選擇和應(yīng)用樁基施工技術(shù)，滿足樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要求。

1 工程概況

本工程為梅列區(qū)國防動(dòng)員指揮中心工程項(xiàng)目，本項(xiàng)目位于福建省三明市梅列區(qū)。根據(jù)工程設(shè)計(jì)，本工程總占地面積為1499.95m2，建筑占地面積為383.92m2，地上建筑6 層，建筑面積為2310m2，建筑高度23.95m，首層層高為5.4m，頂層為4.0m，其余層高為3.6m。本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，人工挖孔樁基礎(chǔ)，持力層為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖層，樁基礎(chǔ)、承臺(tái)、地梁混凝土等級(jí)均為C25，墊層混凝土為C10。本工程抗震設(shè)防烈度為6 度，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。根據(jù)工程設(shè)計(jì)，基坑?xùn)|、北、南側(cè)人工挖孔樁樁長為22mm，間距2.4m，西側(cè)采用矩形人工挖孔樁，樁長25m，樁間距為3.6m。

2 人工挖孔樁施工難點(diǎn)問題及應(yīng)對(duì)

2.1 人工挖孔樁難點(diǎn)問題分析

（1）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為復(fù)雜。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，本工程西側(cè)為商業(yè)中心，北側(cè)為街道，南側(cè)和東側(cè)為既有高層建筑，基坑圍堰至北側(cè)街道距離僅為2m，至高層建筑和商業(yè)中心最近僅6m，場(chǎng)地環(huán)境較為復(fù)雜。

（2）軟質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)巖土勘察報(bào)告，本工程為軟質(zhì)地基，自上而下土層分別為：①填土層，雜填土，未完成自重固結(jié)，厚度1.5～4.0m；②淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，飽和，可塑，高壓縮性，厚度4.5～5.7m；③粉質(zhì)黏土，中壓縮性，飽和，厚度3.5～5.8m；④粉砂，中密，飽和，厚度2.2～4.6m；⑤圓礫，粒徑2～35mm，最大粒徑75mm，含量50～74%；⑥強(qiáng)風(fēng)化砂巖層，少量風(fēng)化裂隙，軟巖，厚度3.5～4.5m。

根據(jù)水文勘測(cè)報(bào)告，本工程地下水位較高，場(chǎng)地水位僅為-1.5m，地下水賦存于淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉砂等土層中，地下水補(bǔ)充主要來自于地表水滲入和側(cè)向地下水補(bǔ)充，地下水水量大、水位穩(wěn)定。

根據(jù)巖土、水文勘察結(jié)果，本工程屬于軟質(zhì)基礎(chǔ)，地下水水位較高，且地下水賦存于淤泥質(zhì)層、砂卵石層中，在基坑開挖過程中容易出現(xiàn)涌水、涌砂、孔壁坍塌等問題。

2.2 本工程施工技術(shù)難點(diǎn)應(yīng)對(duì)

針對(duì)上述施工技術(shù)難點(diǎn)問題，本工程主要采用的技術(shù)措施包括：

（1）分析地質(zhì)情況，編制技術(shù)方案。施工單位深入研究工程勘察資料，分析調(diào)研場(chǎng)地周圍水文、地質(zhì)情況，針對(duì)性編制施工技術(shù)方案。

（2）針對(duì)可能發(fā)生流砂的土層措施。針對(duì)本工程地下水位較高，軟質(zhì)土層容易在地下水的擾動(dòng)下產(chǎn)生流砂、流泥等問題，經(jīng)專家組研究討論，制定措施包括：①減小動(dòng)水壓力，在人工挖孔樁附近設(shè)置排水溝，樁周圍澆筑混凝土面層，并在基坑內(nèi)側(cè)放坡土方，落實(shí)地表水疏浚工作；②在淤泥質(zhì)層和粉砂層開挖時(shí)，每次掘進(jìn)1/2 或1/3 深度，防止大面積施工造成砂體移位；③為增強(qiáng)護(hù)壁混凝土對(duì)流泥、流砂的側(cè)壓力，適當(dāng)加大護(hù)壁厚度，并在混凝土中加入適量速凝劑，提高混凝土早期強(qiáng)度；④在人工挖孔樁開挖困難地段，在護(hù)壁外側(cè)打入長度1.2m、厚度20mm 的鋼板作為止水帶，減少護(hù)壁外土體擾動(dòng)；⑤淤泥質(zhì)層、粉砂層人工挖孔樁開挖必須連續(xù)施工，防止因施工中斷形成流砂、流泥，影響人工挖孔樁成樁質(zhì)量。

（3）地下水處理。在人工挖孔樁開挖過程中，除地層影響挖孔外，側(cè)向地下水滲漏問題也將影響樁孔開挖。針對(duì)該問題，本工程采用井點(diǎn)降水技術(shù)，即在樁孔開挖時(shí)同時(shí)降水、排水，以此降低地下水水位，減少井點(diǎn)涌水量，保障樁孔順利開挖。

（4）堅(jiān)硬巖石層樁孔開挖。遇堅(jiān)硬巖層人工開挖困難情況時(shí)，采用爆破開挖工藝，制定專項(xiàng)施工方案經(jīng)批準(zhǔn)后實(shí)施。本工程采用風(fēng)鉆打炮眼，炮眼呈梅花狀布設(shè)，裝填防水炸藥，由專業(yè)爆破單位計(jì)算裝藥量，采用淺眼咋松動(dòng)爆破方法，單次爆破深度控制在0.5m 左右。起爆采用微差爆破方法，確?？妆谠谠诒浦型暾１泼咳辗秩芜M(jìn)行，以便于疏散地面施工人員，確保爆破施工安全。爆破后，使用鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)，吹凈煙塵后方可下人清渣。

3 人工挖孔樁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 軸線與標(biāo)高控制

本工程中，為確保樁基施工符合工程設(shè)計(jì)要求，使人工挖孔樁與控制中心線重疊，根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)測(cè)放人工挖孔樁縱向、橫向軸線，并核對(duì)樁基平面圖與柱網(wǎng)平面圖，分別計(jì)算樁中心點(diǎn)位置，以此定位孔樁位置。樁心定位后，在定位木樁周圍澆筑混凝土，防止人工挖孔過程中定位木樁偏位。第一個(gè)孔 樁開挖前，采用四個(gè)小木樁將樁心定位樁引測(cè)到樁孔周圍，并在樁孔上部護(hù)壁澆筑后利用麻線將樁位中心護(hù)壁上，標(biāo)記明確標(biāo)志。

孔樁第一托護(hù)壁混凝土澆筑施工完成后，將相對(duì)標(biāo)高引測(cè)到護(hù)壁上，在孔樁護(hù)壁施工完成后，借助相對(duì)標(biāo)高計(jì)算孔樁開挖深度和樁底標(biāo)高，并結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙中人工挖孔樁承臺(tái)底部標(biāo)高，確定樁心混凝土澆筑高度和孔樁鋼筋籠長度，防止少澆或超澆問題。

3.2 孔樁護(hù)壁模板制作與安裝

本工程中，護(hù)壁模板第一節(jié)高度為1000mm，局部出現(xiàn)流砂、流泥時(shí)，孔樁護(hù)壁高度控制在300mm～500mm，按孔樁數(shù)量1/2 制作孔樁護(hù)壁，以滿足成孔挖土和護(hù)壁澆筑交替使用要求。第一節(jié)護(hù)壁頂面高出場(chǎng)地約300mm。本工程中，護(hù)壁木模板分為三塊弧形模，模板制作按工程設(shè)計(jì)要求放樣制作，采用20mm 厚、50mm 寬的板釘固定，以滿足模板牢固固定要求。模板安裝應(yīng)在護(hù)壁鋼筋綁扎驗(yàn)收完成后進(jìn)行，先將分塊模板置于孔樁內(nèi)，核對(duì)模板圓弧無誤后按頂部護(hù)壁標(biāo)志拉線確定護(hù)壁中心點(diǎn)，放下線錘并移動(dòng)模板，使模板圓心與線錘中心點(diǎn)重合。

3.3 護(hù)壁鋼筋綁扎與鋼筋籠制作安裝

護(hù)壁鋼筋豎筋制作時(shí)，先打300mm 彎鉤，本托護(hù)壁綁扎前將上一托護(hù)壁底部彎鉤部分調(diào)直，借助二道鐵絲將護(hù)壁豎筋綁扎牢靠，然后安裝環(huán)向鋼筋與豎筋綁扎牢固。樁芯鋼筋籠按工程設(shè)計(jì)加工綁扎，主筋間距偏差控制在±10mm 內(nèi)，主筋下料長度根據(jù)孔樁開挖后樁底標(biāo)高至承臺(tái)高度高度減去樁底混凝土保護(hù)層厚度確定。鋼筋籠主筋接頭采用對(duì)稱焊接方法，相鄰焊接接頭錯(cuò)開至少50%，鋼筋籠制作前先將豎向主筋與每隔2m 設(shè)置一道Φ16mm 加筋箍，使鋼筋籠形成整體。為確保鋼筋籠吊裝緊固，本工程在鋼筋籠上整體設(shè)置一道螺旋箍筋Φ10mm，螺旋箍筋間距為400mm，檢查無誤后將箍筋與主筋點(diǎn)焊固定，確保鋼筋籠剛度能夠應(yīng)對(duì)變形控制要求。

人工挖孔樁開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，借助汽車吊將鋼筋籠吊運(yùn)至孔樁內(nèi)。放入鋼筋籠后，施工人員下入孔樁內(nèi)檢查鋼筋籠放置標(biāo)高和孔樁中心重疊情況，并借助汽車將鋼筋籠調(diào)整至準(zhǔn)確高度和垂直度。鋼筋籠調(diào)整到位后，使用短鋼管放置于護(hù)壁承臺(tái)上。為防止混凝土澆筑過程中鋼筋籠偏向和碰撞護(hù)壁，在鋼筋籠周圍綁扎混凝土保護(hù)層墊塊。

3.4 人工挖孔樁澆筑施工

混凝土澆筑施工前，先將孔底積水、沉渣清理干凈，將導(dǎo)管下放至孔底，距孔底標(biāo)高距離控制在1m～2m 范圍內(nèi)，防止混凝土自由降落對(duì)孔底沉渣造成沖擊。本工程中，混凝土澆筑遵循“分層澆筑”原則，混凝土分層澆筑高度為500mm～800 ㎜，操作人員下孔振搗，采用陣列振搗方法，嚴(yán)格控制振搗深度和振搗時(shí)間，振搗棒插入下層深度不小于50mm，確保樁身整體性。隨混凝土界面提升，緩慢提升導(dǎo)管，并安排專人測(cè)量導(dǎo)管埋深，使導(dǎo)管位于澆筑界面2m 以下，不小于1m。澆筑完成前，嚴(yán)禁將導(dǎo)管提升至澆筑界面以上?？讟痘炷翝仓瓿珊?，將導(dǎo)管提升出樁孔并拆卸導(dǎo)管?；炷两K凝后，及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)管理。

4 人工挖孔樁安全保護(hù)措施

為確保人工挖孔樁施工安全，應(yīng)加強(qiáng)人身安全施工管理與控制。本工程中，現(xiàn)場(chǎng)安全管理主要措施包括：①人工挖孔防護(hù)措施。每個(gè)挖孔樁配置應(yīng)急施工軟爬梯供施工人員進(jìn)出?？變?nèi)吊籠配置可靠自動(dòng)卡緊、保險(xiǎn)裝置，防止吊籠自由降落造成人身傷害事故。井下施工人員加強(qiáng)井下塌方、流砂、流泥等跡象，如發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)通知，待處理后方可繼續(xù)施工；②孔內(nèi)氣體檢測(cè)。每日開工前檢測(cè)井下有無有害氣體，借助生物檢測(cè)法檢查孔底施工環(huán)境?？椎组_挖深度超過10m 后，配置送風(fēng)機(jī)，并在孔樁周圍設(shè)置1m 高護(hù)欄；③開挖土方運(yùn)輸。開挖出的土方及時(shí)運(yùn)離樁孔，堆放土方至孔口距離大于1m，堆放高度小于1m，并及時(shí)外運(yùn)，防止土方高于護(hù)欄和承臺(tái)高度，掉落石塊、土塊砸傷孔下施工人員；土方外運(yùn)車輛至孔口距離不小于2m；④電氣安全。施工現(xiàn)場(chǎng)電氣線路、電氣設(shè)備安裝與拆除均由專業(yè)電工操作，電器必須嚴(yán)格接地，各樁孔內(nèi)電氣線路、電器設(shè)備分閘管理，嚴(yán)禁一閘多用?？讟渡想姎饩€路架空2m 以上，嚴(yán)禁埋地、拖地，避免現(xiàn)場(chǎng)施工人員、車輛出現(xiàn)觸電事故?？變?nèi)照明采用12V 安全照明燈，電纜配備方磨損、防潮、防斷措施；⑤爆破安全。本工程爆破施工由專業(yè)爆破人員施工，并設(shè)立安全界線，爆破施工前認(rèn)真清點(diǎn)施工人員人數(shù)，防止爆炸施工造成人身傷害事故。

5 人工挖孔樁成樁質(zhì)量檢查驗(yàn)收

本工程人工挖孔樁開挖完成后，組織業(yè)主、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行樁孔質(zhì)量驗(yàn)收，檢查驗(yàn)收樁孔垂直度、深度、軸線偏差、孔底沉渣清理情況等。人工挖孔樁澆筑完成后，根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 106—2014）要求，本工程委托專業(yè)檢測(cè)單位進(jìn)行成樁質(zhì)量檢測(cè)驗(yàn)收，經(jīng)超聲波檢測(cè)，本工程65 根人工挖孔樁，不合格數(shù)量3 根，合格率為95.38%，成樁質(zhì)量滿足工程設(shè)計(jì)要求（如表1 所示），達(dá)到預(yù)期施工質(zhì)量控制目標(biāo)。工程施工過程中，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤監(jiān)測(cè)，周圍道路、建筑物沉降不顯著，最大沉降幅度小于10mm，施工現(xiàn)場(chǎng)采用人工挖孔樁施工技術(shù)方案，噪音污染較小，達(dá)到安全文明施工要求。

表1 人工挖孔樁成樁質(zhì)量控制要求

6 結(jié)語

在復(fù)雜地地質(zhì)環(huán)境和復(fù)雜地形條件下，人工挖孔樁施工技術(shù)具有顯著應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可改善機(jī)械施工靈活度低、成本高等問題。在人工挖孔樁施工中，施工單位應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、水文勘察情況，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和異常情況監(jiān)控，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工人員安全防護(hù)與管理，避免出現(xiàn)施工安全施工，保障建筑工程施工安全。