摘要：文章通過對人工挖孔樁的工程實(shí)踐，結(jié)合國道314線上的成功施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)人工挖孔樁的優(yōu)缺點(diǎn)和施工方法以及在遇到淤泥、流砂或地下水位豐富時的處理辦法，以使挖孔樁施工更加合理化、規(guī)范化。
　　關(guān)鍵詞：流砂，淤泥，塌方，降水，清孔
　　
　　人工挖孔樁具有機(jī)具設(shè)備簡單，施工操作方便，占用場地小，無泥漿排出，對周圍環(huán)境及建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，造價低等優(yōu)點(diǎn)，因此，近幾年得到廣泛運(yùn)用，特別是在擴(kuò)大頭的樁基施工中，人工控孔樁施工更有其優(yōu)越性，可以彌補(bǔ)其他機(jī)械施工的一些不足。
　　1人工挖孔樁的基本原理
　　人工挖孔灌注樁是指在樁位采用人工挖掘方法成孔，然后安放鋼筋籠，灌注混凝土而成。人工挖孔樁宜在地下水位以上施工，適用于人工填土層、黏土層、粉土層、砂卵石層和風(fēng)化巖層。而在地下水滲水量大且難以排水的地層以及松砂層、淤泥土層中，不宜進(jìn)行人工成孔，尤其不宜在有害氣的地層中進(jìn)行人工成孔。人工挖孔樁的樁身直徑一般為800mm~2000mm，最大擴(kuò)底直徑可在4500mm。
　　為便于施工，挖孔樁孔深不宜超過30m。當(dāng)樁長L6≤8m時，樁身直徑（不含護(hù)壁厚度，下同）不宜小于0.8m；當(dāng)8m＜L≤15m時，樁身直徑不宜小于1.0m；當(dāng)15m＜L≤20m時，樁身直徑不宜小于1.2m；樁長＞20m，樁身直徑應(yīng)適當(dāng)加大。
　　2人工挖孔樁的特點(diǎn)
　　（1）人工挖孔樁廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、公路橋梁、港口、碼頭中有，其主要特點(diǎn)有以下方面：①人工挖孔樁無須大型的機(jī)械設(shè)備，不受施工場地限制，成孔機(jī)具簡單，施工時噪音較小，無大量泥漿排放，對環(huán)境污染少；②進(jìn)度較快，人工挖孔樁可根據(jù)施工進(jìn)度要求，多孔同時開挖，工藝簡單且無須太多的機(jī)械設(shè)備，增加勞動力便可全面加快工程進(jìn)度；③在既可采用鉆孔樁又可采用人工挖孔樁時，人工挖孔樁造價相對較低，人工挖孔的直接成本要比鉆孔低約20%~30%；④質(zhì)量更容易保證，由于成孔后，樁底持力層和清底情況可直接檢查，孔徑、孔深等技術(shù)指標(biāo)均能直接的檢查認(rèn)定，樁身砼澆筑采用水下砼時，一旦出現(xiàn)“斷樁”問題，可快速直接抽干孔內(nèi)的積水，鑿除浮漿層后再直接澆筑砼拉長樁身，這一點(diǎn)更是鉆機(jī)成孔所無法比擬的優(yōu)越性。
　　（2）人工挖孔樁雖有多方面的優(yōu)越性，但也有一些局限性，主要是：①施工安全保障要求高，當(dāng)施工場地內(nèi)地下水豐富時，易出現(xiàn)流砂、塌孔等到現(xiàn)象，施工處理困難，很難保證施工安全；②工人在孔內(nèi)作業(yè)面小，條件差，用電安全，廢氣，缺氧等安全隱患必須時刻加以防患，一出問題往往是災(zāi)難性的；③在建筑物集中的地區(qū)挖孔時抽水易引起周圍附近地面沉降，導(dǎo)致周圍建筑開裂或傾斜；④受水文地質(zhì)條件等客觀因素制約較大，因有些地方地質(zhì)情況復(fù)雜，地質(zhì)報告所提供的地質(zhì)情況有時難以全面反映所有樁位的地質(zhì)條件，人挖孔時有一定的風(fēng)險。
　　3人工挖孔樁的施工方法
　　3.1適用范圍
　　人工挖孔樁宜在水的滲透系數(shù)K﹤7×10ˉ3cm／s的土層內(nèi)施工，適用于人工填土、粉土、砂土、卵石、碎石、風(fēng)化巖層。在覆蓋層較深且?guī)r面起伏較大時，采用不同深度的挖孔樁，以基巖作持力層，持里層應(yīng)力容易滿足，受力合理，技術(shù)可靠。
　　3.2施工原理及工藝流程
　　人工挖孔樁是在樁位采用人工挖掘方法成孔、封底、安放鋼筋籠、澆灌砼而成樁。通常是邊挖掘，邊分節(jié)作砼護(hù)壁，以防孔壁土體塌方，其工藝如下：樁位放樣→分段開挖→分段支投護(hù)壁模板→分段澆灌砼護(hù)壁→分段拆模（反復(fù)循環(huán)）→成孔封底→安放鋼筋籠→澆灌砼。
　　3.3施工方法及主要工序
　　（1）挖孔前須整平場地，放好樁位，每個樁位設(shè)置好護(hù)樁，以便在成孔過程中校核樁位。
　　（2）每挖一段（每段深度視樁孔周邊土質(zhì)穩(wěn)固情況而定，一般為30cm~100cm）后，應(yīng)采用十字吊線法，以樁中心點(diǎn)校孔位，挖成的孔壁及護(hù)壁應(yīng)直順，不得成扭曲狀。
　　（3）對樁的垂直度和直徑，應(yīng)每段檢查，發(fā)現(xiàn)偏差，及時糾正。
　　（4）如果相鄰樁位間距較小，成孔時采取間隔挖孔法，以減少水的滲透，防止孔壁塌方。
　　（5）成孔過程中，護(hù)壁的內(nèi)模采用分塊內(nèi)八字搭接，其豎向上下口之間稍有傾斜度，以便為下一層護(hù)壁砼澆灌時流下了一個開口寬度。
　　（6）護(hù)壁模板的拆除宜在24h之后進(jìn)行。
　　（7）在開挖過程中，如果遇到特別松散的土層，淤泥或流砂時，可采用鋼護(hù)筒或預(yù)制砼沉井作護(hù)壁等，穿過松散土層或流砂層后，再按一般方法邊挖掘邊作砼護(hù)壁，滲水嚴(yán)重時可利用井點(diǎn)降水。
　　（8）挖到基巖后，若出現(xiàn)因地下水涌水量過大無法開挖時，可采用雙液注漿固結(jié)止水后再開挖的方式掘進(jìn)，步驟是：以425#水泥和Na2O，SiO2等膠化劑為材料制成不同的漿液后用兩要注漿管同時注射到巖層縫隙內(nèi)，讓兩種漿混合后迅速凝結(jié)，形成止水性壓漿砼。
　　（9）如遇地質(zhì)概況與設(shè)計圖紙不符合的，樁孔的挖掘深度應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)場的土層實(shí)際情況而定，不能單純依據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑臉堕L參考數(shù)據(jù)來終止挖掘。
　　3.4安全措施
　　進(jìn)入孔內(nèi)人員必須佩戴安全帽，孔下有人作業(yè)，現(xiàn)場設(shè)置監(jiān)護(hù)，配有防毒面具。挖孔過程中應(yīng)檢查是否有害氣體，尤其是挖10m以上的深孔要采取必要的通風(fēng)措施，必要時抽、送風(fēng)同時進(jìn)行了。孔內(nèi)宜設(shè)置軟爬梯，供人員上下井使用的電葫蘆，吊籠等，并配有自動卡緊的保險裝置，不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下。孔周堆土應(yīng)及時清理，施工現(xiàn)場的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作，電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器，各也用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多用。地面電纜必須架空2m以上。孔內(nèi)照明應(yīng)采用安全礦燈或12V以下的安全燈，所有設(shè)備均應(yīng)保證可靠與正常工作。當(dāng)孔內(nèi)抽水量較大時，應(yīng)密切注意出現(xiàn)流砂、流泥及孔壁塌方的可能性性。暫停施工的孔口應(yīng)加蓋板，以防發(fā)生人員墜落事故。
　　4施工中常遇到的問題及處理辦法
　　4.1工程概況
　　基礎(chǔ)采用56條人工挖孔樁。場地地層自上而下依次為：①雜填土，全層厚1.6m～2.9m；②黏土厚1.6m～2m；③流塑性淤泥層厚為4.5m～6m；④粉質(zhì)黏土層厚0.6m～2m；⑤泥質(zhì)中砂層厚0.6m以下；⑥殘積砂質(zhì)粘土3.4m～5.1m；⑦其下為風(fēng)化巖層，地下水位2m～3m。
　　4.2施工措施
　　（1）鋼筋籠護(hù)筒開挖淤泥層，先按常規(guī)方法施工至淤泥層頂面，其內(nèi)徑較設(shè)計樁徑大400mm,以便通過護(hù)筒。護(hù)壁上設(shè)4個安放125a工字鋼預(yù)留洞。護(hù)筒縱向筋Φ16@150、環(huán)向筋Φ18@100加工焊接成筒狀鋼筋籠，外包1.5mm厚薄鐵皮，護(hù)筒一般長1.6m，少數(shù)0.8m，視護(hù)筒總長確定最后一節(jié)護(hù)筒的長短。在挖孔樁上方搭設(shè)三角架，而后用手動葫蘆吊起護(hù)筒就位，再放兩條交叉的125a工字鋼于護(hù)筒預(yù)留洞內(nèi)，由4人均勻搖動千斤頂，將護(hù)筒緩慢壓入淤泥層，壓入時定時用水平儀觀測其傾斜度并及時調(diào)整。第一節(jié)護(hù)筒完全進(jìn)入淤泥層后，撤出工字鋼及千斤頂，吊入2護(hù)筒與第一節(jié)護(hù)筒對齊并點(diǎn)焊，而后按上述方法施工壓第2節(jié)護(hù)筒如此數(shù)次將需長度護(hù)筒完全壓入并穿過淤泥層，再于護(hù)筒內(nèi)開挖淤泥。為保證安全，在護(hù)筒內(nèi)按常規(guī)方法澆灌砼護(hù)壁。
　　（2）借助于鋼盤加稻草開挖流砂及可塑性土層。現(xiàn)常伴有流泥出現(xiàn)，有時近乎泥漿狀。此時采用Φ16@100長1m鋼筋沿護(hù)壁外圍插入該土層，并用稻草在鋼筋外圍填以阻擋流砂，流泥，成型后迅速澆灌護(hù)壁。開挖深度一般為300mm～500mm視具體情況增減。如阻擋不住流砂、流泥，可加大鋼筋直徑直至用鋼管；如泥，砂流失過多或塌方，可立即用砂土回填至上節(jié)護(hù)壁底部，并適當(dāng)減少開挖深度，最終順利通過流砂，流泥層。
　　5結(jié)束語
　　人工挖孔樁機(jī)具設(shè)備簡單，施工操作方便，質(zhì)量可靠，不僅在良好的地質(zhì)條件可以廣泛應(yīng)用，而且隨著施工技術(shù)的改進(jìn)，在有地下水、流砂層和淤泥質(zhì)土質(zhì)中也得到了相應(yīng)發(fā)展和應(yīng)用。人工挖孔樁在良好地質(zhì)條件的地基中運(yùn)用時更能發(fā)揮其優(yōu)越性，當(dāng)擴(kuò)大人工挖孔樁在不良地基中運(yùn)用時，其擴(kuò)大部分極易坍塌造成質(zhì)量和安全事故，應(yīng)該慎用。