浅谈人工挖孔灌注桩

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浅谈人工挖孔灌注桩
工艺流程、质量、安全控制要点、试桩结果
一、 概述
　　采用人工挖孔灌注桩做基础，具有机具设备简单、施工操作方便、占用施工场地小、对周围建筑物影响小、施工质量可靠、可全面展开施工、缩短工期、造价低等优点。因此得到广泛应用。以我之前所在的实习工地为例，建成和在建的砖混、底框和框架建筑大部分采用人工挖孔灌注桩基础，这主要是该地域的地质条件等因素造成的。人工挖孔灌注桩适用于土质较好、地下水位较低的黏土、亚黏土、含少量砂卵石的黏土层。可用于高层建筑、公用建筑、水工建筑做桩基，作支承、抗滑、挡土之用。对软土、流砂、地下水位较高、涌水量大的土层不宜采用。
　人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺，适用于旱地或少水且较密实的土质或岩石地层，因其占施工用场地少、成本较低、工艺简单、易于控制质量且施工时不易产生污染等优点而广泛应用于建筑桩基工程的施工中。
二、 施工工艺
Ⅰ、人工挖孔灌注桩桩孔的施工与质量验收：
1、 对地质资料、检验设备、工艺及施工技术要求是否适宜，桩在施工前，宜进行“试成孔”。
2、根据建设单位测量基准点和测量基线放样定位，经监理复核，用十字交叉法定出孔桩中心。桩位应定位放样准确，测量基准点应派专人负责保护。
3、当两桩间距小于4倍桩径且净距小于2.5m时，应采用间隔开挖，或停36小时后再挖。
4、第一节井圈护壁的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；井圈顶面应比场地高出150~200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100~150mm。
5、修筑钢筋砼井圈护壁应保证：护壁的厚度、配筋、砼强度符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；每节护壁在当日施工完毕；护壁模板在24h后拆除；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防造成质量、安全事故。
6、挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、排除积水，然后进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身砼。
7、成孔的允许偏差：桩径 ±50mm，垂直度 0.5%，桩位 ±50mm。底部扩大段要按设计挖成圆台状，保证扩底尺寸、角度符合设计要求。
8、挖孔桩每天只宜挖一米（根据地质水文情况要严格控制开挖深度），挖好后要及时安设护壁模板，并在当天浇注好砼，夜晚则是护壁砼养护时间；在开挖过程中要严格控制桩的中心线，以保证桩身尺寸满足设计要求；孔内排水一般采用明排（不得直接排在施工场地上），如渗水量过大，必须在孔周围打井点降水；在挖孔到一定深度时，土质情况会发生变化，会碰到岩层，对于坚硬的岩石，可采用风镐掘进、或爆破（须专业人员），如开挖至设计标高仍未碰到岩层，要根据实际情况超挖。
Ⅱ、钢筋笼的制作与质量验收：
1、钢筋进场要验收，要有质保单，并要求作力学性能试验和焊接试验，合格后才能启用。
　  2、焊条要有质保单，型号要与钢筋的性能相适应。
　  3、钢筋笼严格按照设计要求制作加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋间距允许偏差±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度允许偏差±50mm。
　  4、加颈箍宜设在主筋外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用，且不会增加施工难度，主筋一般不设弯钩。
　  5、钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再次检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位，扶稳、 缓慢、顺直，尽量避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。
　  6、注意钢筋笼的标高，到达设计位置后应采用工艺筋（吊筋、抗浮筋）固定，避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。
　  7、钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm、砼护壁时35mm.保护层用水泥砂浆制作，当无砼护壁时严禁用粘土砖或短钢筋头代替（砖吸水、短钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀的连锁反应）。垫块每1.5-2m一组，每组3个，圆周上相距120°，每组之间呈梅花形布置。保护层的允许偏差为±10mm。
8、当成孔深度与设计深度不同时，钢筋笼长度也宜随之变化，但摩擦桩的钢筋笼长度可不变。
Ⅲ、浇注桩身砼
挖孔达到设计标高后，要及时对成孔的各项数据(桩径、偏差、桩底渗水量)进行分析，以便及时采取补救措施；桩身钢筋笼在预制场地上分段加工，在成孔前就要运至孔边，安放到位后要及时固定，以防止其上浮；浇注砼前，要安放好溜槽或导管，并再次检查孔底渗水量，渗水量过大，要采用水下砼浇注，如检测需要，可埋设声测管。成桩后尽快灌注混凝土，以避免孔底岩层长期暴露在空气中而引起承载力发生变化；
1、检查成孔质量合格后应尽快灌注砼。在灌注砼前，应进行清孔工作，要求孔壁、孔底必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动。
　 2、当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用溜槽法灌注砼，槽底末端离孔底高度不宜大于2m，。砼宜采用插入式振捣器振实。如果渗水量过大，积水过多无法排干，则应用导管法进行水下砼灌注，孔底沉渣厚度应符合端承桩50mm、摩擦端承桩和端承摩擦桩100mm、摩擦桩300mm。
　 3、砼的粗骨料可选用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于50mm，并不大于主筋净距的1/3。
4、砼坍落度不宜过大，以6-12cm（干灌）为宜，每50cm为一层及时振捣，砼灌注时要保证其连续性。砼如有离析现象严禁灌入桩孔。
5、注意桩顶砼的标高，应适当超出设计标高（50cm），以保证在凿除浮浆层后，桩头进入承台内50~100mm.
　 6、桩身砼必须留有试件，对直径大于1m的桩，每根桩应有1组试块，且每100m3砼及每个灌注台班不得少于1组，每组3件，试件的制作必须客观真实。
　 7、气温高于30℃时注意缓凝，气温低于0℃时注意抗冻。
三、收集资料
　　 在正式施工前应具备必要的下列工程资料：
（1）建筑物场地工程地质勘察报告和必要的水位地质资料；
（2）桩基施工图及图纸会审纪要；
（3）建筑场地和邻近区域的地下管线（管道、电缆）资料；
（4）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；
（5）桩基的施工组织设计（方案）；
（6）重大质量、安全事故应急预案；
（7）钢筋、砼等原材料的质检报告；
（8）人员资质报审；
（9）测量放样计算书；
四、施工前质量管理措施
（1） 施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置；
（2） 制定施工作业计划和劳动力组织计划；
（3） 制定机械设备、工具、材料供应计划；
（4） 制定季节性（冬、雨季）施工的技术措施；
（5） 制定质量、安全事故应急措施；
（6） 做好质量、安全技术交底。
五、安全措施
　　   人工挖孔灌注桩应采取下列安全措施：
（1）人工挖孔灌注桩施工的重要因素是安全控制，本工艺施工操作面小、挖孔深度深、不确定因素多、地下水位和恶劣的天气环境等等因素都会严重影响到挖孔桩施工的安全，因此安全控制是重中之重；
（2）在开挖前，孔周围要用护栏隔离好，施工时孔口边缘不能摆放尖锐的施工用具，孔口处根据现场条件要安放安全网，防止物体落入孔底，如不施工时，护栏要封闭，要将孔口用盖板盖好；
（3）挖孔时因孔内潮湿，照明灯电压不能超过36伏在手动葫芦运渣及吊运护壁模板时，孔上和孔内的施工人员要保持密切联系、精神要高度集中，孔口操作人员一定要将安全带与护栏连接，以防止跌入孔中；
（4）挖孔到一定深度时，要经常探测孔底氧气含量及是否有有毒气体，如氧气含量过低或存在有毒气体，要在施工前进行通风换气；
（5）在排水时，孔底不能有操作人员，如孔底渗水量过大，要停止施工，及时采用井点降水，如碰到流沙等不良地质情况要另行处理，如遇上恶劣天气，要停止施工。
六、成桩质量检验
1、砼试块强度的质量检验和桩身动检，桩身动检包括强应变和弱应变，可测出桩长、缩径、扩径、断桩及可估算出砼强度，质量检验和桩身动检必须合格。
2、建议有条件的按1~2%抽样，按慢速维持荷载法做竖向静荷载试验，必须满足设计要求。
3、要及时跟踪检验，及时评定质量结果。
　　人工挖孔灌注桩施工中的关键是安全和质量控制，现场施工操作人员如能按照程序认真执行；相互之间密切配合、通力协作，就能确保工程的安全与质量。