浅谈建筑工程人工挖孔灌注桩施工

钟运文

摘要：文章根据某工程人工挖孔灌注桩施工实例，阐述了人工挖孔灌注桩施工过程中的控制问题。

关键词：建筑工程;人工挖孔灌注桩;施工技术;质量控制

Abstract: In this paper, based on a certain engineering artificial digging hole pile construction example, the author elaborates the artificial bored pile construction process control.

Key words: construction engineering; artificial digging pile; construction technology; quality control

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1、工程概括

某工程为两栋分别为16层和11层的在建楼，位于市区交通繁华地段，施工场地狭小，左侧为刚封顶的31层酒店，后面紧邻成片多层住宅楼，其他两个方向均为城区道路。人工挖孔灌注桩桩数为115根，平均设计桩长为25m，其中114、115 号桩长为29m, 桩径分别有800mm、900mm、1000mm、1100mm四种尺寸,其中1000mm和1100mm 各有10 根和1根。桩底扩孔且入岩深度为500mm，挖孔施工中预留护壁厚度，分段开挖，分段护壁，护壁采用115mm×240mm×53mm的页岩砖侧砌。

该工程在挖孔灌注桩作业前先在预定地点按设计深度开挖两个实验桩孔，开挖至设计标高并入岩500mm，清孔后由监理工程师验桩并取桩底岩样送检。结果表明，桩底地质状况与勘察设计文件相符合后，正式开始桩孔开挖施工，正式开挖桩孔时，除了按上述要求清孔验收外，需在浇筑桩体之前再进行一次清孔，并报监理工程师验收，验收合格并经许可后开始进入浇筑桩体混凝土作业。

由于该工程所在地临近一大型湖泊，土体渗水量较大，施工中修建排水渠及时将水排出施工场地，见水后用符合要求的潜水泵不间断排水直到浇筑桩体混凝土。桩体分别采用C30 和C25 级防水混凝土浇筑，其中1-37 轴线上的桩体采用C30 级混凝土浇筑，38-40 轴线上的桩体采用C25 级混凝土浇筑。该工程施工中仅有114 号、115号两孔桩出现流砂现象，施工单位和监理单位共同采取有效的封堵措施。

原设计文件要求桩孔开挖至设计标高后，对桩底进行地基承载力检测，并在成桩后进行大、小应变检测。业主后来根据据勘察报告中所注的桩底标高以下5m 范围内均为红砂岩，且无裂隙、溶洞现象的说明，提出设计变更。成桩质量检测方案最终变更为：不再进行地基承载力和大、小应变检测，而在成桩后由建设方、设计单位和监理三方对两栋楼的115 根桩随机抽取12 根（每栋各6根）进行钻芯取样法测试28d 的桩体强度和桩身完整性，且钻芯入岩深度为5m。施工中待桩体混凝土养护至

28d 后，现场用钻芯机钻芯取样。测定结果表明，该工程的人工挖孔灌注桩分项施工质量较好，桩体强度和完整性均符合设计要求，且与持力层岩体结合良好，但该工程人工挖孔灌注桩施工作业中仍存在一些安全、质量等问题，现分述如下。

2、安全、质量方面的问题

2.1 安全意识不强，未做好安全教育工作

由于人工挖孔灌注桩为特种作业工种，加上桩孔较深，施工强度大，且处于高水位作业区，孔下作业人员须戴安全帽、穿雨衣作业，孔下空气质量差，对施工人员健康和安全极为不利。而施工单位系将该分项分包给小型施工队，由于施工方安全意识淡薄，未做好施工安全教育工作，挖孔施工中未设专用爬梯，施工人员通过运送余土的绳子攀爬，极易发生安全事故。施工过程中，上部施工和管理人员，除监理单位外，包括甲方代表、其他工种施工人员、混凝土公司员工均未戴安全帽。

此外，因该工地场地狭小，桩孔较多，且各工作面连续作业，各个作业面材料、工具堆放较为杂乱；现场已经成孔而未浇筑的桩孔只在孔顶覆盖木板等物，并未设置明显的警示标志，极易发生人员跌落摔伤事故。

2.2 桩土未及时外运

由于该工程边施工边办证，加上业主和施工单位就开挖的桩土外运费用和责任归属未达成协议，桩孔开挖和桩体混凝土浇筑均已接近完毕时，所有挖孔的余土仍未清理出场，在桩孔周围堆放余土厚达500mm 左右，护壁用的页岩砖和其他工具也堆放在余土上面，不仅影响上部施工人员操作，而且随时可能发生因上部人员的操作不当或其他原因所致的物体或人跌入造成坠落事故。

2.3 未设置串筒浇筑桩体混凝土

因该工程所处场地的地下水位较高，桩体开挖过程中渗水量大，故桩体采用泵送防水混凝土，桩长也较长，但在桩体混凝土浇筑施工过程中，未采用串筒输送混凝土，而是由混凝土泵车伸出一段胶管在桩孔正上方直接倾倒混凝土，桩体浇筑过程中下部未采取任何振捣工艺，只待混凝土浇筑至设计标高后，上部施工人员用插入式振捣棒振捣至水泥浆体上浮。由于未采用串筒输送混凝土施工，易造成混凝土离析而影响混凝土强度增长和桩体完整，或导致桩底蜂窝、孔洞等问题，影响桩体质量。此外，在浇筑桩体混凝土时，因商品混凝土运输车运送不及时，导致混凝土浇筑不连续，部分桩体混凝土浇筑前后间隔等待长达20分钟。

2.4 钻芯取样后未及时封孔

施工中，钻芯作业单位对桩体钻芯取样后，人工挖孔灌注桩施工单位未及时封孔，后经监理单位多次要求，施工单位才用比桩体混凝土强度高一个等级的细石混凝土封孔。若钻芯取样后不及时封孔，可能导致钻孔过程中桩体内出现的微裂纹继续发展开裂，或桩底岩体受到风化或桩体受地下水的冲蚀破坏而影响桩体的强度和完整性。若杂物落入孔中，无法清理，待后期封孔就会形成空心段，影响桩体完整性和桩的承载力。

3、防控措施

基于上述几点问题，提出以下几点安全和质量防控措施：

3.1 落实安全生产教育制度

由于当前人工挖孔灌注桩施工操作人员大多对安全知识的了解不足，缺乏自我保护意识，加上施工操作粗暴蛮干，极易发生安全事故，所以施工总包单位和各参建方须提高安全责任意识，对分包单位的人工挖孔等特种作业人员做好安全教育培训，切实落实安全生产责任制度，以减少此类工种作业中的人员伤亡事故发生。在放线定位后,将桩周围用护栏打围，防止行人进入，确保施工安全。井下挖孔作业时内设应急爬梯，供人员上下井；施工人员进入孔内须戴安全帽；使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。要做好机械通风措施，挖孔作业人员应随时注意井内的各种危险情况，如地下水、流砂、塌方、护壁变形、有害气体等，每天作业前和作业过程中要定时对孔内气体抽样检测，凡检测有毒含量超过容许值时，应立即停止作业，发现危险及时规避并上报。

随着开挖深度的增大，孔内空气密度逐渐降低，对施工人员的安全造成很大影响，要求施工人员每两个小时须轮换施工操作。挖出的土方要及时外运, 不得堆放在孔边。此外，还要做好桩孔安全标记和防护措施，防止其他人员进入已成孔区而发生安全事故。

3.2 严格按要求施工，确保施工质量

对开挖完毕的桩孔经验收合格后要及时放入钢筋笼，且保持钢筋笼碰撞，扭曲变形，保护层采用水泥砂浆垫块，严禁采用粘土砖或短钢筋。放入钢筋笼后要及时做好钢筋笼的保护工作，避免泥浆油污等污染钢筋笼。监理工程师要严格按照设计图纸验收钢筋笼的质量，钢筋笼直径、钢筋直径、加强筋间距、箍筋间距、数量等与图纸有偏差或不合规范要求，严禁吊装入孔。施工单位擅自将不合格或未经验收的钢筋笼吊装入孔或不经工序验收私自浇筑桩芯混凝土，监理工程师坚决不予计量

签证，后果由施工单位自负。

对于浇筑桩体混凝土施工中，当钢筋笼在井筒中就位后,经自检以及监理工程师的工序验收后便可灌注混凝土，混凝土坍落度宜控制在7～9cm,拌和时间不得少于90 秒。在井口的上方搭起支架,将溜槽和串筒接上,串筒宜距混凝土面2m 以内为宜, 随着混凝土表面不断上升逐步减少串筒数量。每次灌注高度不得大于60cm,由井下工人用插入式振动器捣振, 插入形式为垂直式,插点间距约40～50cm,应做到“快插满拔”,以保证混凝土的密实度。孔内混凝土必须一次连续灌注完成, 不留施工缝，以确保混凝土浇筑质量。

4、结语

人工挖孔灌注桩的优点虽多，但在质量及安全等各方面还有很多实际问题，需要深入研究，并在工程实践中探索新的支护工艺和安全施工方法。以确保施工安全和施工质量。