摘要:人工挖孔灌注樁廣泛應用于基礎施工，施工中經常會遇到地下水、流砂、軟土地基、超深開挖支護、有毒有害氣體等復雜條件，本文結合工程實踐，對人工挖孔灌注樁的在復雜地層應用的難點進行總結和探討。
　　關鍵詞：人工挖孔灌注樁，復雜地層，施工技術
　　一、前言
　　人工挖孔灌注樁具有施工簡單、現場成樁質量容易控制、工期短、造價低等優點，特別適合大型樁基設備無法進場的山坡地采用。人工挖孔灌注樁在實際施工過程中會遇到地下水、流砂、軟土地基、超深開挖、有毒有害氣體等復雜地質條件，需要采取不同的施工技術措施；本文結合某項目在復雜地質條件下采用人工挖孔灌注樁的工程實踐，對復雜地層人工挖孔灌注樁的施工技術與難點進行總結和探討。
　　二、工程概況
　　該項目是由不同結構形式和使用功能的單體組成的住宅建筑群，占地面積2000余畝，總建筑面積約60萬平方米，該場地為丘陵坡地，場地內地質情況差異大，經過現場土方調配平衡后，回填區設計采用人工挖孔灌注樁。人工挖孔灌注樁約21000根，設計樁長3-20米，樁直徑為800mm、1000mm、1200m、1500mm，砼強度等級C30。設計選用持力層為第6層中風化泥巖層，入巖深度800mm，擴底寬度150-400mm，該場地地質勘探資料如表1
　　表1某場地地質構造層次表
　　
　　
　　三、幾種復雜地層的施工技術
　　1、主動降排水與施工順序相結合施工地下含水層
　　根據地下水量的大小及壓力具體情況進行詳細分析，并采取相應的措施；一、當地下水量不大時，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，然后進行下一段的施工；二、當水量較大時，用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時，應從流水滲入順序考慮，采取對周圍樁孔同時抽水，以減少開挖孔內水量，并采取交替循環施工的方法，能達到很好的效果；三、臨湖建筑涉及到較大的承壓水，采用設置降水井的方法。本項目中有四棟單體建筑臨湖，其中一棟單體建筑，降水井布置通過計算確定，采用16口降水井沿基坑靠湖面單邊布置，施工降水井時采取鋼護筒護壁與井內降水結合施工。通過井點降水保證了人工挖孔灌注樁順利施工完成。
　　2、主動降排水與封堵結合施工流砂及流塑泥質土層
　　人工挖孔灌注樁施工中的流砂現象包括粉細砂、粉土中的流砂和中砂層中顆粒產生的管涌。根據流砂形成機理，流砂形成必須有地下水流動，產生動水壓力，關鍵是既要降低地下水位，又要保證排水時不能攜帶泥砂。因此井管濾網和孔壁間處理特別重要，傳統方法采用用鋼筒護壁，但施工成本高；施工中我們采用草苫子這種廉價材料堆圍四周合圍處理，四周用鋼筋固定，并插入一定深度，后進行開挖，支模澆筑護壁混凝土，即能保證有效濾水，又能保證不攜帶泥砂，實現了主動降排水與封堵相結合的措施，工序簡單、成本低、便于操作。
　　3、樁底托換加固措施施工局部復雜地質部位
　　該項目處于市郊丘陵地帶，施工中部分部位出現未到持力層而很難繼續向下開挖施工的實際情況。根據房屋類別、結構荷載及場地情況，會同設計等部門協商，對于別墅等結構荷載比較小的低層房屋結構局部采取了樁底托換加固措施。即樁孔底部設垂直密集鋼管樁，樁徑100mm，樁端到達持力層一定深度。采用小型鉆機成孔下入鋼管后注漿。樁底托換加固技術由于其結果都改變了原設計方案，最終單樁豎向承載力通過試驗確定符合設計要求。
　　4、鋼管支護擴大頭措施處理超深開挖
　　本工程中部分孔樁開挖到設計深度而未達到持力層，現場對局部進行補勘，根據補勘結果分析該部位地質情況，設計要求至少在強風化泥巖層增加擴大頭終孔，部分開挖深度達23米，基底擴大頭750mm，樁徑1200mm，除保證通風、坍塌等安全技術措施外，對基底擴大頭進行支護，采取Ø48鋼管支撐。為保證效果通過計算后確定采用4根鋼管支護，鋼管頂、底面加焊一塊300×300鋼板，以提高局部受壓能力，終孔后立即驗收并澆筑樁芯混凝土。
　　5、停電報警撤離及全程通風確保安全施工
　　由于土層中可能有腐殖質物或鄰域腐殖質物產生的氣體逸散到孔中，因此要預防孔內有害氣體的侵害。施工下孔前10min把孔蓋打開通風并進行活體試驗，如有異常氣味排除后方可作業，本項目實際施工時有多個孔洞在3.5米處出現活體檢測死亡的情況，經過氣體抽樣檢測主要成份為二氧化碳和少量的氫氰酸，通過加強通風及加裝停電報警系統，安全教育和停電及時撤離，有效地防止了中毒安全事故的發生。
　　6、護壁坍塌部位處理措施
　　人工挖孔灌注樁施工很容易發生護壁外圍泥砂塌落，甚至難以澆筑混凝土護壁。尤其遇到大量地下水，隨著護壁外圍泥砂大量塌落，混凝土護壁成為懸空狀態，失去支撐，進而產生裂紋，直至斷裂、脫落。在施工時采取相應措施：
　　（1）根據樁位布置情況，樁凈距小于2.5m的人工挖孔樁，采用間隔開挖，保證相鄰排樁跳挖的最小施工凈距大于4.5m，待相臨樁孔澆筑完后再開挖，既減小對土體的擾動，又可起到阻水的作用。
　　（2）加密護壁豎向鋼筋，并讓鋼筋伸出20cm以上，與下一節護壁的豎向鋼筋及箍筋連成整體，然后再澆注成形，這樣護壁就不會斷裂脫落。
　　（3）在已成形的護壁上挖孔至砂土薄弱層，以充填、滲透和擠密的形式把灌漿材料充填到土體的孔隙中，以固結護壁外圍土體，保護壁周泥砂不塌落。壓力灌漿材料可選擇粉煤灰、早強型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。
　　（4）部分樁體開挖后孔底出現坍塌，由于樁間距較近，底部坍塌范圍容易連成一片，增加了清理的難度，采用先回填后開挖，同時調整施工順序，間隔跳挖，有效處理了孔底出現坍塌的部位。
　　四、工程效果
　　1、該工程樁基礎施工計劃工期為90天，實際完成工期為82天，現場分三批次移交工作面，較好的滿足了工程施工進度的需要。
　　2、施工過程中未出現安全傷亡事故，停電報警撤離及全程通風措施有效防止中毒安全事故的發生。
　　3、人工挖孔灌注樁施工完成后按規范要求進行相關檢測和試驗符合規范要求。
　　五、結束語
　　隨著施工技術的改進，人工挖孔灌注樁在有地下水、流砂層和淤泥質土質等復雜地層中得到應用。但在地質情況不良、易坍塌地段、開挖深度超深使用時，施工前應進行成樁試驗論證，并制定完善相關應對措施，防止產生不必要的經濟損失和安全事故。
　　參考文獻：
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