人工挖孔樁施工工藝的研究論文
摘 要：人工挖孔樁已在建筑工程基礎中得到了較為廣泛的應用，本文對其施工要點進行了細致介紹，并就人工挖孔樁施工中所面臨的一些問題提出了切實可行的解決方案。
關鍵詞：人工挖孔樁；施工工藝；研究
1前言
由于人工挖孔樁具有單樁承載力高、結構傳力明確、沉降量小，此外，可直接檢查樁直徑、垂直度及持力層情況，施工設備簡單、施工工藝簡便、占地小且施工無噪聲、無環境污染，及對周圍建筑物無影響等優點，另外，可以全面施工，施工速度快，降低工程造價等，因此，近幾年，全國許多地區都采用并逐漸推廣了人工挖孔樁，特別是其特有的大承載力優勢得到了許多設計、 施工單位的認可，在建筑領域里得到較廣的應用。
2施工前的考察與準備工作
2.1對土壤要求
一般講，人工挖孔樁適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土及中等密實度以上的砂土和風化巖層。而粉細砂或粉細砂夾淤泥等容易出現流沙的'土層，以及流塑狀的淤泥層則不適宜采用人工挖孔樁。
2.2準備工作
平整場地，清除坡面危石浮土，坡面有裂縫或坍塌等跡象應加設必要的保護，鏟除松軟的土層并夯實；施測墩臺十字線，并定出樁孔準確位置，設置護樁并記錄檢查校核；孔口四周挖排水溝，落實排水系統；及時排除地表水，并搭好孔口雨篷；井口周圍用木料、型鋼或混凝土制成框架或將其周圍予以圍護，其高度應高出地面約20cm～30cm，以防止土、石、雜物等流入孔內傷人；其孔口地層松軟，為了防止孔口坍塌，因此應在孔口用混凝土護壁，高約2 m。
3施工工藝
3.1工藝流程
具體的施工程序為：場地平整→放線→定樁位→架設支架或電動基蘆→準備潛水泵、鼓風機及照明設備等→邊挖邊抽水→挖土的清理。校核樁孔的直徑與垂直度→支撐護壁模板→澆灌護壁混凝土→拆模繼續下挖，到達微風化一定深度后由勘測單位驗收鋼筋籠→排除孔底積水、放置串筒，灌注樁芯混凝土直至設計頂標高。
3.2施工測量
（1）開孔前，樁位應定位放樣準確，并需在樁位外設置定位龍門樁，安裝護壁模板必須用樁心點校正模板位置，并安排專人負責。
（2）樁位軸線應采取在地面設十字控制網、基準點。在安裝提升設備時，應使吊桶的鋼絲繩中心與樁孔中心線一致，以作為挖土時粗略控制中心線。護壁支模中心線的控制是將樁控制軸線、高程引到第一節混凝土護壁上，每節以十字線對中，采用吊大線錘作中心控制，用尺桿找圓周，以基準點測量孔深，從而確保樁位、孔深和截面尺寸準確。
3.3挖掘方法
挖土是由人工從上到下逐層用鎬、鍬進行，遇堅硬土層時需用錘、釬破碎。挖土次序為先挖中間部分后周邊，按照設計樁直徑加 2 倍護壁厚度控制截面，允許尺寸誤差約3 cm。具體每節的高度需要根據土質好壞、操作條件而定，一般以 0.5 m～1.0 m 為宜。擴底部分宜采取先挖樁身圓柱體，再按擴底尺寸從上到下削土而修成擴底形。棄土需裝入活底吊桶或羅筐內垂直運輸，在孔口安裝支架、工字軌道、電葫蘆或搭三木搭，并用 1 t～2 t 的慢速卷揚機提升，吊至地面后采用機動翻斗車或手推車運出。如果大量滲水，需在一側挖集水坑，并用高揚程潛水泵排出孔外。當地下水位較高時，應首先采用統一降水的措施，再進行開挖。逐層往下循環作業，直至將樁孔挖至設計深度，清除挖土，并檢查土質情況，樁底應支撐在設計所規定的持力層上。
3.4支撐護壁
施工的樁基樁徑可分為150cm、180cm、200cm三種，采用樁孔設置≥10cm厚的鋼筋混凝土護壁，其配合比宜采用樁基礎或系梁及承臺同等標號的混凝土，拌和方式采用機械拌和，護壁厚度10ˊ~30ˊ。護壁厚度需要根據土及地下水對護壁的最大壓力來計算。護壁宜采用外齒式現澆混凝土護壁，其優點是作為施工用的襯體，抗塌孔的性能會更好；便于人工用鋼釬等搗實混凝土，而增大樁側摩阻力。隨著開挖的地質情況可適當調整護壁厚度，但最小不得小于10cm。
3.5鋼筋骨架制作與安裝
3.5.1鋼筋骨架制作
首先，將主筋焊接完畢，然后安裝樁身四角的主筋及全部箍筋，并用20號鉛絲綁扎牢固；隨后依次安裝d 25 mm 的主筋，并綁扎處理；最后安裝d 18 mm 的主筋，并用20號鉛絲綁扎牢固。鋼筋綁扎完畢，將前期已預制好的混凝土墊塊按2 m間距綁扎在主筋外側，控制鋼筋保護層厚度。最后，沿著垂直于1.5 m 尺寸方向間隔3 m 焊接并加固鋼筋籠（靠近兩側為宜，以方便混凝土下料的導管或串筒安裝），最好采用 d 18 mm 的鋼筋，以避免混凝土澆筑過程中鋼筋籠晃動。待鋼筋安裝完畢后，需及時進行安裝偏差、焊縫工藝及保護層等的檢查，并需再次對樁底進行排水及清理工作，直至滿足設計規范的要求。自檢合格后，可申請監理工程師對其驗收，以便進行混凝土的澆筑施工。
3.5.2放置鋼筋籠
成孔驗收后，需立即吊放鋼筋籠。吊放鋼筋籠應選擇好吊點位置，吊立時，應速度均勻地慢起，如果起吊較長的鋼筋籠，需要采取加固措施，避免變形。若遇卡籠，要及時找出原因，以排除故障，正常放入。吊放鋼筋籠前，需對超偏的混凝土護壁進行處理，以確保鋼筋籠順利吊入。混凝土灌注挖孔質量和鋼筋籠安裝檢驗合格后，應立即組織混凝土灌注。
3.6人工挖孔樁混凝土澆筑
灌注樁混凝土澆筑的施工程序為：施工準備→樁孔驗收→鋼筋安裝→驗收→下入溜筒（或導管）→混凝土澆筑→澆筑結束。混凝土一般采用現場攪拌的方法，石子粒徑不應超過50 mm，水泥為 32.5 級普通水泥，混凝土標號為C30，坍落度為8 cm～10 cm。混凝土下料時宜采用導管將混凝土垂直灌入樁孔內，以避免混凝土斜向沖擊孔壁而造成坍方。混凝土需連續分層澆筑，且每層澆筑高度不小于 1.5 m，并分層振搗，混凝土澆完底部以后，隨即將其振搗密實，再分層澆筑樁身，直至樁頂。為避免收縮裂縫，混凝土在初凝前需要抹壓平整，表面若出現浮漿層應將其鑿除，以此來確保上部承臺與底板連接良好。
具體施工過程中需根據孔內的滲水情況，采用以下兩種方法：（1）干式灌注法：成孔后若孔內滲水很少，則采用干式灌注，灌注時，其底部積水不應超過 5cm。（2）水下灌注法：當孔底滲入的地下水上升速度較快時 (參考滲水速度界限值為 6mm/min)應視為水樁，宜按水下混凝土灌注樁用導管法灌注，砼澆筑需連續進行，為了保證樁的質量，應該留出比樁頂標高高出 0.5～ 1.0m左右的樁頭，而處于干處的樁頭，可在砼初凝后，終凝前清除。
4結論
人工挖孔樁因具有諸多優點而被廣泛應用于橋梁樁、支護樁等工程中，隨著我國經濟的迅猛發展，施工技術的改進，人工挖孔樁不僅在良好的地質條件下可廣泛應用，在有地下水、流砂層甚至淤泥質土質中也得到了發展與應用。但是，客觀地說，人工挖孔樁在良好地質條件下的地基中運用時更能發揮其優越性。因此，在做樁基設計時，一定要重視地質勘探工作，在地質狀況不良的情況下，應慎重使用。
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