淤泥及砂层地质人工挖孔桩施工技术

摘 要：某宾馆工程L、M区基础主要采用人工挖孔桩基础，对于人工挖孔桩施工，其施工安全、工程质量是施工的重点。本文以该工程为实例，详细介绍了地质条件较差的情况下人工挖孔桩的施工方法，值得推荐参考应用。

关键词：人工挖孔桩，搅拌桩，施工方法

一、 工程概况

本工程的人工挖孔桩桩深度约9米，直径为φ1200mm、φ1800mm两种。人工挖孔桩桩端支承于强风化岩层（入岩大于等于700），砼强度等级为C30，桩护壁砼强度等级为C20。

二、 施工方案的选择

本工程地貌属于河滩冲积地，场区大部分地质条件较差，各地质钻孔均显露有较厚的淤泥层（层厚约2.8m）、细砂层（层厚约2.3m）和粉砂岩层（层厚约3.6m）。地下水位较高，反映了甬江涨、落潮对地下水位的影响，地下水具有潜水性质。

由于本工程地质的特殊性以及复杂性，为确保施工安全，经分析讨论，确定在人工挖孔桩周围采用深层搅拌桩进行止水并初步加固，深层搅拌桩直径为φ550mm，搅拌桩进入粘土层30～50cm或强风化岩层10cm，采用R42.5普通硅酸盐水泥，搅拌桩间距为400mm，桩与桩之间互相咬合150mm，如下图示。

根据本工程特点采用各个桩孔同时向下挖孔成型，桩（墩）距小于3倍桩径d时采取跳挖，以策安全。

三、 施工准备

1.场地按施工要求平整，并设置排水措施；施工用水、用电线路已铺设；临时设施及道路已修建。

2.详细分析地质勘察报告，确定各桩的搅拌深度。

3.按基础平面图，设置桩位轴线、定位点，测定高程水准点。

4.机具设备已齐备并调试完毕，处于完好状态。

5.有关人工挖孔桩施工批准文件等手续的证明文件。

6.人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

7.现场通风设备已安装调试，气体检测仪已配置并经检验有效。

四、 施工技术

（一） 搅拌桩的施工

1.搅拌桩施工工艺采用“二喷四搅”的搅拌工艺，复搅深度必须满足设计及规范要求，使水泥和土体充分拌和均匀。

2.搅拌桩机就位后对中调平，预拌下沉，控制好桩机钻进速度：0.5～0.8m/min，提升速度0.5～0.8m/min，搅拌速度30～50r/min。钻机钻至设计标高后，原位转动1～2min，反转提升，提升距地面0.5m时，原位搅拌1～2min。

3.搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，搅拌机宜在桩顶2m范围（加固段）重复下沉、提升、拌和一次，这时集料斗中的浆液应正好排空，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将搅拌机下沉，至设计要求深度后，再将搅拌机提升出地面，搅拌次数以二个回次（即上下搅拌共四次）。

（二） 挖孔桩施工

根据本工程的实际情况，在挖孔桩施工过程中主要控制以下问题：

1.支护壁的施工

为防止桩孔壁塌方，确保安全施工，成孔设置井圈，本工程挖孔桩主要穿越淤泥层及细砂、粉砂层。因此成孔井圈采用现浇钢筋混凝土井圈。井圈护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均按设计图纸要求，上下节护壁的搭接长度不得小于50mm，并加直径8的拉结筋，要求每节护壁均在当天连续施工完毕。

护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用，模板之间用U型卡具、扣件连接固定，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设水平支撑。第一节护壁以高出地坪面250mm，桩位轴线和高程均标定在第一节护壁上口。

2.桩位轴线及标高的控制

每节桩孔护壁做好以后，将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

3.淤泥质土层施工段的开挖

本工程人工挖孔桩桩长约9m，在淤泥质软弱土层时，缩短开挖深度，每段开挖深度为500mm，并及时验收浇筑混凝土护壁。

4.细砂、粉砂层施工段的开挖

开挖过程中将穿过细砂、粉砂层地质，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时发生井漏，为保证施工质量，确保施工安全，将人工挖孔桩进入细砂、粉砂层时开挖层深度控制在每段300～500mm，并随挖随检随护壁。

5.地下水的抽排

地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。由于先进行了搅拌桩施工，在挖孔桩施工过程中地下水不大，且整个工程基坑周边均有完善的抽排水系统，因此挖孔桩采用单桩桩内抽水已能满足地下水的抽排工作。

6.桩身混凝土的浇筑

桩身混凝土坍落度控制在120～140mm，采用串桶向桩孔内浇筑混凝土。浇筑混凝土时连续进行，分层振捣密实。

五、 主要质量检测及质量控制标准

（一） 质量标准

1.孔圈中心线和桩中心线重合，轴线的偏差不得大于20mm，同一水平面上的孔圈两正交直径的极差不得大于50mm。

2.成孔深度和终孔岩土，必须符合设计要求。桩芯灌注混凝土量不得小于计算体积。

3.浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

4.护壁混凝土厚度及配筋，按设计规定厚度不得小于设计厚度，连接钢筋插入上下护壁内各不小于一半护壁高。护壁直径（外、内）误差不大于50mm。

5.护壁砼必须采用预拌商品混凝土，每节护壁几何尺寸均需由监理单位验收。

6.钢筋笼的主筋搭接和焊接接头长度、错开距离，35倍钢筋直径区段范围内接头数不得超过钢筋总数的一半，必须符合施工规范的规定，钢筋笼加劲箍和箍筋，焊点须密实牢固，漏焊点数不得超出规范的规定要求。

六、 主要安全生产措施

1.挖孔桩施工的工人为健康男性青年，并经井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全施工培训且考核合格后，方可进行施工，施工前在施工现场进行人工挖孔桩应急救援演练。

2.施工现场所有设备、设施、安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查，确保完好和安全使用。工作人员上下桩孔必须使用钢爬梯，不得用人工拉绳子运送工作人员和脚踩护壁凸缘上下桩孔。桩孔内壁设置尼龙保险绳并与井下操作人员相连结好，并随挖孔深度增加放长至工作面，作为救急之备用。

3.每天开工前，必须用气体检测仪及雀鸟进行有毒气体的检测，停放桩底时间不得小于10分钟，检测要每天由安全员、施工员监控下进行并做出记录，存档备查，组团项目经理每天检查该制度的落实执行。确认孔内无有毒气体及有充足氧气正常后，方可下孔施工。

4.人员每天开工及下井前，坚持井下作业排水送风先行。必须将孔内的积水抽干，并用鼓风机加送风管向孔底内送风5min，使孔内混浊空气排出，并使用仪器检测没有毒气后才准下人。地面必须配备向孔内送风的专门设备，风量不宜少于25L／s。孔底凿岩时尚必须加大送风量。

5.为防止地面人员和物体坠落桩孔内，孔口四周必须设置护栏。护壁要高出地表面250mm，以防杂物滚人孔内。

6.桩孔内的施工人员必须遵守下列安全要求：

（1）施工人员必须戴安全帽、穿绝缘鞋；

（2）严禁酒后施工，不准在孔内吸烟，不准在孔底使用明火；

（3）施工人员每工作4h必须轮换一次；

（4）开挖复杂的土层结构时，每挖深0.5～l.0m必须用手钻或不小于16钢筋对孔底做品字型探查，检查孔底面以下是否有洞穴、涌砂等，确认安全后，方可继续进行挖掘；

（5）认真留意孔内一切动态，如发现流沙、涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时，必须停止施工并迅速撤离；

（6）当桩孔挖至5m以下时，在孔底面以上3.0m左右处的护壁凸缘上设置半圆形的防护罩，防护罩可用钢板做成；在吊桶上下时，施工人员必须站在防护罩下面，停止挖土，注意安全；若遇起吊大块岩层、石块时，孔内施工人员必须全部撤离至地面后才能起吊；

7.地面孔口配合人员必须时刻集中精力，密切监视孔内的情况以防井下出现特异情况，并积极配合孔内施工人员进行工作，不得擅离岗位，禁止造成桩井下操作人员单独操作。在孔内上下递送工具物品时，严禁用抛掷的方法。严防孔口的物件落人桩孔内。

8.在灌注桩身混凝土时，相邻10m范围内的挖孔施工必须停止，并不得在孔底留人。暂停施工的桩孔，必须加盖板封闭孔口，并加围栏围蔽。

七、 结束语

本工程施工针对地质条件，严谨的进行施工方案设计，通过采用搅拌桩进行地质止水及加固，合理的安排施工顺序，选用优秀的施工队伍，在严格的施工管理控制下，保证了人工挖孔桩施工在地质条件恶劣的施工环境下，达到了既定的施工质量和安全目标。