人工挖樁施工中常遇到的幾個問題
發布時間：2010-01-14 共1頁
近幾年，全國許多地區都采用和逐漸推廣了人工挖孔樁，其特有的承載力優勢得到了許多設計、施工單位的認可，確實是一種在軟弱地基上經濟適用的基礎形式，但在施工中還存在著一些問題，我們在通過對采用人工挖孔樁基礎的工程實踐中，積累了一些經驗，處理了一些特殊的問題，取得了良好的效果，現總結成文，以期和同行切磋和交流。
1工程近況
牡丹江市信集團開發的建筑裝飾材料城工程，位于牡丹江市西一條路以西，西小一條路以東，愛民街以北、七星街以南，共占地1.4公頃。本工程共規劃了三個綜合樓，即1、2、3號樓，建筑面積分別為11228m2、10962m2、9720m2，建筑層次有4層、6層、7層、8層，還有一個一層的營業廳，建筑面積是7451m2總計建筑面積是39361m2，結構形式部分為鋼筋混凝土框架結構，部分為磚混結構。本工程量采用人工挖孔樁基礎。
2地下水
地下水是深基礎施工中最常見的問題，它給人工挖孔樁施工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態，使周圍的靜態水充入樁孔內，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，如果遇到動態水壓土層施工，不僅開挖困難，連護壁混凝土也易被水壓沖刷穿透，發生樁身質量問題。如遇到了細砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發生流砂和井漏現象。
2.1地下水量不時
可選用潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時澆筑相應段的混凝土護壁，然后繼續下一段的施工。
2.2水量較時
當用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時，應從施工順序考慮，采取對周圍樁孔同時抽水，以減少開挖孔內的涌水量，并采取交替循環施工的方法，組織安排合理，能達到很好的效果。
2.3對不太深的挖孔樁
可在場地四周合理布置統一的輕型管井降水分流，對基礎平面占地較時，也可增加降水管井的排數，一般即可解決。
2.4抽水時環境影響
有時施工周圍環境特殊，一是抽出地下水進出時周圍環境，基礎設施等影響較多，不允許無限制抽水；二是周圍有江沙、湖泊、沼澤等，不可能無限制達到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類問題最有效的方法是截斷水源，封閉水路。樁孔較淺時，可用板樁封閉；樁孔較深時，用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時，達到正常開挖。
3流砂
人工挖孔在開挖時，如遇細砂，粉砂層地質時，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴重時會發生井漏，造成質量事故，因此要采取有效可靠的措施。
3.1流砂情況較輕時
有效的方法是縮短這一循環的開挖深度，將正常的1m左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時間，及時進行護壁混凝土灌注。當孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內壁滿足設計要求。
3.2流砂情況較嚴重時
常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成4-6段圓弧，再加上適當的肋條，相互用螺栓或鋼筋環扣連接，在開挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護壁外側不小于0.5m，裝后即支模澆注護壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法，應用到已完成的混凝土護壁的最下段鉆，使孔位傾斜至下層護壁以外，打入漿管，壓力澆注水泥漿，使下部土壤硬些，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現象。
4淤泥質土層
在遇到淤泥質土層等軟弱土層時，一般可用木方、木板模板等支擋，并要縮短這一段的開挖深度，并及時澆注混凝土護壁，這次支擋的木方可板要沿周邊打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉，能達到很好的支擋效果。
5樁身混凝土的澆筑
5.1消除水的影響
5.1.1孔底積水
澆筑樁身混凝土主要應保證其符合設計強度，要保證混凝土的均勻性、密實性，因此防止孔內積水影響混凝土的配合比和密實性。
澆筑前要抽干孔內積水，抽水的潛水泵要裝設逆流閥，保證提出水泵時，不致使抽水管中殘留水又流入樁孔內。如果孔內的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥鋪入孔底，然后再澆注混凝土。
如果孔底水量，確實無法采取抽水的方法解決，樁身混凝土的施工就應當采取水下澆筑施工工藝了。
5.1.2孔壁滲水
對孔壁滲水，不容忽視，因樁身混凝土澆筑時間較長，如果滲水過多，將會影響混凝土質量，降低樁身混凝土強度，可在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。對于出水量較的孔可用木楔打入，周圍再用防水材料封閉，或在集中漏水部分嵌入泄水管，裝上閥門，在施工樁孔時打開閥門讓水流出，澆筑樁身混凝土時，再關閉，這樣也可解決其影響樁身混凝土質量的問題。
5.2保證樁身混凝土的密實性
樁身混凝土的密實性，是保證混凝土達到設計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性，一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法，其中的澆筑速度是關鍵，即力求在最短的時間內完成一個樁身混凝土澆筑，特別是在有地下壓力水情況時，要求集中足夠的混凝土短時間澆入，以便領先混凝土自身重量壓住水流的滲入。
對于深度于10m的樁身下線，可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力面使其密實，這部分混凝土即可不用振搗，經驗證明，樁身混凝土能滿足均勻性和密實性。而速度優于采用串流筒施工，對于樁身上部混凝土澆筑要采取正常的施工方法，因為一般上部很少有地下水影響，澆筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。
6合理安排施工順序
合理安排人工挖孔樁的施工順序，對減少施工難度起到重要作用，在施工方案中要認真統籌，根據實際情況合理安排。
在可能的條件下，先施工比較淺的樁孔，后施工深一些的樁孔。因為一般樁孔愈深，難度相對愈，較淺的樁孔施工后，對上部土層的穩定起到加固作用，也減少了深孔施工時的壓力。在含水層或有動水壓力的土層中施工，應先施工外圍（或迎水部位）的樁孔，這部分樁孔混凝土護壁完成后，可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土，而做為排水井，以方便其它孔位的施工。保證了樁孔的施工速度和成孔質量。
7實踐效果
經過對人工挖孔樁實施上述的技術控制，使其達到了預期的效果，在對325根成樁進行的靜載（堆載）試驗證明，人工挖孔樁滿足設計要求，達到了質量驗評標準的優良等級。
巖土工程師站點
1工程近況
牡丹江市信集團開發的建筑裝飾材料城工程，位于牡丹江市西一條路以西，西小一條路以東，愛民街以北、七星街以南，共占地1.4公頃。本工程共規劃了三個綜合樓，即1、2、3號樓，建筑面積分別為11228m2、10962m2、9720m2，建筑層次有4層、6層、7層、8層，還有一個一層的營業廳，建筑面積是7451m2總計建筑面積是39361m2，結構形式部分為鋼筋混凝土框架結構，部分為磚混結構。本工程量采用人工挖孔樁基礎。
2地下水
地下水是深基礎施工中最常見的問題，它給人工挖孔樁施工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態，使周圍的靜態水充入樁孔內，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，如果遇到動態水壓土層施工，不僅開挖困難，連護壁混凝土也易被水壓沖刷穿透，發生樁身質量問題。如遇到了細砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發生流砂和井漏現象。
2.1地下水量不時
可選用潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時澆筑相應段的混凝土護壁，然后繼續下一段的施工。
2.2水量較時
當用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時，應從施工順序考慮，采取對周圍樁孔同時抽水，以減少開挖孔內的涌水量，并采取交替循環施工的方法，組織安排合理，能達到很好的效果。
2.3對不太深的挖孔樁
可在場地四周合理布置統一的輕型管井降水分流，對基礎平面占地較時，也可增加降水管井的排數，一般即可解決。
2.4抽水時環境影響
有時施工周圍環境特殊，一是抽出地下水進出時周圍環境，基礎設施等影響較多，不允許無限制抽水；二是周圍有江沙、湖泊、沼澤等，不可能無限制達到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類問題最有效的方法是截斷水源，封閉水路。樁孔較淺時，可用板樁封閉；樁孔較深時，用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時，達到正常開挖。
3流砂
人工挖孔在開挖時，如遇細砂，粉砂層地質時，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴重時會發生井漏，造成質量事故，因此要采取有效可靠的措施。
3.1流砂情況較輕時
有效的方法是縮短這一循環的開挖深度，將正常的1m左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時間，及時進行護壁混凝土灌注。當孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內壁滿足設計要求。
3.2流砂情況較嚴重時
常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成4-6段圓弧，再加上適當的肋條，相互用螺栓或鋼筋環扣連接，在開挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護壁外側不小于0.5m，裝后即支模澆注護壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法，應用到已完成的混凝土護壁的最下段鉆，使孔位傾斜至下層護壁以外，打入漿管，壓力澆注水泥漿，使下部土壤硬些，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現象。
4淤泥質土層
在遇到淤泥質土層等軟弱土層時，一般可用木方、木板模板等支擋，并要縮短這一段的開挖深度，并及時澆注混凝土護壁，這次支擋的木方可板要沿周邊打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉，能達到很好的支擋效果。
5樁身混凝土的澆筑
5.1消除水的影響
5.1.1孔底積水
澆筑樁身混凝土主要應保證其符合設計強度，要保證混凝土的均勻性、密實性，因此防止孔內積水影響混凝土的配合比和密實性。
澆筑前要抽干孔內積水，抽水的潛水泵要裝設逆流閥，保證提出水泵時，不致使抽水管中殘留水又流入樁孔內。如果孔內的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥鋪入孔底，然后再澆注混凝土。
如果孔底水量，確實無法采取抽水的方法解決，樁身混凝土的施工就應當采取水下澆筑施工工藝了。
5.1.2孔壁滲水
對孔壁滲水，不容忽視，因樁身混凝土澆筑時間較長，如果滲水過多，將會影響混凝土質量，降低樁身混凝土強度，可在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。對于出水量較的孔可用木楔打入，周圍再用防水材料封閉，或在集中漏水部分嵌入泄水管，裝上閥門，在施工樁孔時打開閥門讓水流出，澆筑樁身混凝土時，再關閉，這樣也可解決其影響樁身混凝土質量的問題。
5.2保證樁身混凝土的密實性
樁身混凝土的密實性，是保證混凝土達到設計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性，一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法，其中的澆筑速度是關鍵，即力求在最短的時間內完成一個樁身混凝土澆筑，特別是在有地下壓力水情況時，要求集中足夠的混凝土短時間澆入，以便領先混凝土自身重量壓住水流的滲入。
對于深度于10m的樁身下線，可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力面使其密實，這部分混凝土即可不用振搗，經驗證明，樁身混凝土能滿足均勻性和密實性。而速度優于采用串流筒施工，對于樁身上部混凝土澆筑要采取正常的施工方法，因為一般上部很少有地下水影響，澆筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。
6合理安排施工順序
合理安排人工挖孔樁的施工順序，對減少施工難度起到重要作用，在施工方案中要認真統籌，根據實際情況合理安排。
在可能的條件下，先施工比較淺的樁孔，后施工深一些的樁孔。因為一般樁孔愈深，難度相對愈，較淺的樁孔施工后，對上部土層的穩定起到加固作用，也減少了深孔施工時的壓力。在含水層或有動水壓力的土層中施工，應先施工外圍（或迎水部位）的樁孔，這部分樁孔混凝土護壁完成后，可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土，而做為排水井，以方便其它孔位的施工。保證了樁孔的施工速度和成孔質量。
7實踐效果
經過對人工挖孔樁實施上述的技術控制，使其達到了預期的效果，在對325根成樁進行的靜載（堆載）試驗證明，人工挖孔樁滿足設計要求，達到了質量驗評標準的優良等級。
巖土工程師站點
