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淺談人工挖孔樁施工技術(shù)處理與安全措施

文檔作者：魏建國(guó) 文檔來源：湖南省第四工程公司長(zhǎng)沙公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月07日
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建材與裝飾2007年8月中旬刊 施工技術(shù)
淺談人工挖孔樁施工技術(shù)處理與安全措施
魏建國(guó)
(湖南省第四工程公司長(zhǎng)沙公司)
摘要：人工挖孔樁施工方便，速度較快，不需要大型機(jī)械設(shè)備。挖孔樁比木樁混凝土打入樁抗震能力強(qiáng)，造價(jià)又比沖擊錐沖孔、回旋
鉆機(jī)鉆孔節(jié)省，所以在公路、民用建筑中得到廣泛使用。但由于人工挖孔樁的安全事故時(shí)有發(fā)生，因此人工挖孔樁施工中，在正確使用施
工技術(shù)的同時(shí)，要特別注意施工安全。
1工程概況 下澆筑施工工藝了。
(2)孔壁滲水
長(zhǎng)沙市公安局芙蓉區(qū)公安分局辦公大樓位于長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)
火星鎮(zhèn)，建筑面積13000mz，框架結(jié)構(gòu)，八層，局部十二層。該工
程基礎(chǔ)為78根直徑1 1、8m的人工挖孔灌注樁。施工中由于施
工單位采取有效的技術(shù)、安全處理措施，人工挖孔樁質(zhì)量良好。
2 人工挖孑L樁施工技術(shù)要點(diǎn)
2．1掌握挖孔順序
凡遇相鄰樁間距小于2倍樁身直徑，就隔樁施工，且后施工
樁開挖前，先施工的樁應(yīng)己澆筑混凝土且滿足強(qiáng)度要求。樁芯混
凝土澆灌完成，經(jīng)抽芯檢驗(yàn)合格后，再進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。
2．2挖孔樁施工程序依次為
場(chǎng)地平整、放線、定樁位、架設(shè)支架或電動(dòng)機(jī)、準(zhǔn)備潛水泵、
鼓風(fēng)機(jī)等，每下挖一段即進(jìn)行樁孔周壁的清理。校核樁孔的直徑
和垂直度、支撐壁模板、澆灌護(hù)壁混凝土、拆模繼續(xù)下挖，達(dá)到微
風(fēng)化一定深度后，由勘測(cè)單位驗(yàn)收，綁扎鋼筋籠、排除孔底積水、
放入串筒，灌注樁樁芯混凝土至設(shè)計(jì)頂標(biāo)高。
2．3 場(chǎng)地的處理
對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整；在建筑物外圍適當(dāng)位置設(shè)置排水溝，
做集水井；開挖面要做混凝土墊層。
2．4 掘進(jìn)的要點(diǎn)
掘進(jìn)前向每個(gè)操作小組作地下土層、地下分布情況交底。
并指出可能出現(xiàn)的問題和處理的辦法；每個(gè)樁孔有一個(gè)固定的
小組負(fù)責(zé)施工，正在施工的井下、井上均應(yīng)有人操作，并明確安
全責(zé)任，保證上、下之間良好的聯(lián)絡(luò)信號(hào)；保持井內(nèi)有足夠的新
鮮空氣；棄土和其它建筑材料在井內(nèi)垂直運(yùn)輸時(shí)，要確保井下操
作人員的安全，防止物體隨落傷人；掘進(jìn)工作必須連續(xù)進(jìn)行，交
接班的時(shí)間盡量縮短，使未經(jīng)支護(hù)的土體減少在空氣中或水中
的暴露時(shí)間，原則上要停止掘進(jìn)，以防豎井在較大側(cè)壓力下土體
失去穩(wěn)定而坍塌。
2．5樁身混凝土澆灌
2．5．1消除水的影響
(1)孔底積水
澆筑樁身混凝土主要應(yīng)保證其符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度，要保證混凝
土的均勻性、密實(shí)性，因此要防止孔內(nèi)積水，抽水的潛水泵要裝
設(shè)逆流閥，保證提出水泵時(shí)，不致使抽水管中殘留水又流入樁孔
內(nèi)。如果孔內(nèi)的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混
合料或干水泥鋪入孔底，然后再澆注混凝土。如果孔底水量大，
確實(shí)無法采取抽水的方法解決，樁身混凝土的施工就應(yīng)采取水
對(duì)孔壁滲水，不容忽視，因樁身混凝土澆筑時(shí)間較長(zhǎng)，如果
滲水過多，將會(huì)影響混凝土質(zhì)量，降低樁身混凝土強(qiáng)度，可在樁
身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。對(duì)于出水量較大
的孔可用木楔打入，周圍再用防水材料封閉，或在集中漏水部分
嵌入泄水管，裝上閥門，在施工樁孔時(shí)打開閥門讓水流出，澆筑
樁身混凝土?xí)r，再關(guān)閉，這樣也可解決其影響樁身混凝土質(zhì)量的
問題。 ‘
2、5、2保證樁身混凝土的密實(shí)性
樁身混凝土的密實(shí)性，是保證混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的必要
條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實(shí)性，一般采用串流筒下料及
分層振搗澆筑的方法，其中的澆筑速度是關(guān)鍵，即力求在最短的
時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)樁身混凝土澆筑，特別是在有地下壓力水情況
時(shí)，要求集中足夠的混凝土短時(shí)間澆入，以便領(lǐng)先混凝土靠自身
重量壓住水流的滲入。
對(duì)于深度大于lOm的樁身下線，可依靠混凝土自身的落差
形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力面使其密實(shí)，這部分
混凝土即可不用振搗，經(jīng)驗(yàn)證明，樁身混凝土能滿足均勻性和密
實(shí)性。而速度優(yōu)于采用串流筒施工，對(duì)于樁身上部混凝土澆筑要
采取正常的施工方法，因?yàn)橐话闵喜亢苌儆械叵滤绊?，澆筑?
度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。
2．5．3樁身混凝土質(zhì)量判定
比較準(zhǔn)確判斷樁身混凝土質(zhì)量的方法是靜載與抽芯試驗(yàn)，
但是同于靜載、抽芯為操作性檢驗(yàn)，且費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng)，所以常常
采用動(dòng)測(cè)法判定樁身混凝土的質(zhì)量，而動(dòng)測(cè)法具有一定的局限
性，動(dòng)測(cè)結(jié)果不能作為樁基工程竣工的驗(yàn)收依據(jù)，用于普查質(zhì)量
僅供驗(yàn)收參考。判斷混凝土質(zhì)量還要依施工單位素質(zhì)，掌握施工
過程實(shí)際情況與施工記錄。主要依據(jù)：掌握施工過程情況與施工
記錄。
(1)審查主要施工人員、施工單位所施工過的工程質(zhì)量情
況。
(2)審查施工工藝是否適合于施工的實(shí)際情況，采取了什么
質(zhì)量保證措施。如：挖孔樁水位高、水量大、有沒有采用水下混凝
土配合比與水下導(dǎo)管法灌注，如沒有，依出水量大及澆搗方法，
就可推斷混凝土嚴(yán)重離析等；鉆孔樁鋼筋籠如沒有設(shè)置混凝土
保護(hù)層墊塊，再檢查一下灌完樁鋼筋的位置情況，可推定保護(hù)層
是否嚴(yán)重不足。 ‘
(3)對(duì)施工記錄進(jìn)行審查，要求施工單位認(rèn)真做好成孔記錄
與灌注記錄，認(rèn)真分析記錄中出現(xiàn)的機(jī)械故障入孔內(nèi)異常情況、
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施工技術(shù) 建材與裝飾2007年8月中旬刊
事故等，并進(jìn)行推斷。比如：在成孔記錄中沒有發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，必
然導(dǎo)致樁底沉渣量過多或樁身混凝土夾砂、夾泥，樁體形成“大
肚子”；如果在施工過程中曾發(fā)生過堵管事故，拔管后進(jìn)行二次
灌注，就會(huì)存在斷樁或夾泥層。但缺陷的嚴(yán)重程度還要分析其事
故具體處理措施而得知。質(zhì)量監(jiān)督中樁混凝土質(zhì)量的判定，要掌
握現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況與工藝情況、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，并了解
施工單位素質(zhì)，方可比較準(zhǔn)確判定混凝土質(zhì)量。
3 人工挖孔樁施工中特殊問題的處理
人工挖孔樁其特有的大承載力優(yōu)勢(shì)明顯，是一種有軟弱地
基上經(jīng)濟(jì)適用的基礎(chǔ)形式，但在施工過程中還存在一些問題，特
別在特殊地質(zhì)條件下。
3．1地下水的問題
地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見的問題，它給人工挖孔樁施
工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時(shí)破壞了其平衡狀態(tài)，使
周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi)，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，
如果遇到動(dòng)態(tài)水壓土層施工，不僅開挖困難，連護(hù)壁混凝土也易
被水壓沖刷穿透，發(fā)生樁身質(zhì)量問題。如遇到了細(xì)砂、粉砂土層，
在壓力水的作用下，也極易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。
解決這個(gè)問題的方法是：當(dāng)?shù)叵滤坎淮髸r(shí)，可選用潛水泵
抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時(shí)澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁，然
后繼續(xù)下一段的施工；當(dāng)水量較大時(shí)，使用施工孔自身水泵抽
水，如不易開挖時(shí)，應(yīng)從施工順序考慮，采取對(duì)周圍樁孔同時(shí)抽
水，以減少開挖孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組
織安排合理，能達(dá)到很好的效果。
3．2 流砂的問題
人工挖孔在開挖時(shí)，如遇細(xì)砂，粉砂層地質(zhì)時(shí)，再加上地下
水的作用，極易形成流砂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生井漏，造成質(zhì)量事故，因
此要求采取有效可靠的措施。
解決的方法是：當(dāng)流砂情況較輕時(shí)，縮短這一循環(huán)的開挖深
度是有效的方法。將正常的1m左右一段，縮短為0．Sm，以減少
挖層孔壁的暴露時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁混凝土灌注。當(dāng)孔壁塌落，
有泥砂流入而不能形成樁孔時(shí)，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁
孔的外壁，并控制保證內(nèi)壁滿足設(shè)計(jì)要求；當(dāng)流砂情況較嚴(yán)重
時(shí)，常用的辦法是下鋼套簡(jiǎn)，鋼套簡(jiǎn)與護(hù)壁用的鋼膜板相似，以
孔外徑為直徑，可分成4-6段圓弧，再加上適當(dāng)?shù)睦邨l，相互用
螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開挖0．Sm左右，即可分片將套簡(jiǎn)裝入，
深入孔底不少于0．2m，插入上部混凝土護(hù)壁外側(cè)不小于0．Sm，
裝后即支模澆注護(hù)壁混凝土，若放入套簡(jiǎn)后流砂仍上涌，可采取
突出挖出后用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結(jié)后，將孔心
部位的混凝土清鑿以形成樁孔。
4 人工挖孔樁的安全措施
人工挖孔樁的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，單樁施工速度較慢，尤其是安
全性較差。高處墜落、坍塌、中毒、透水等事故時(shí)有發(fā)生。因此，在
工程實(shí)踐中，要了解常見的安全事故、掌握相應(yīng)的安全措施。
4．1挖孔樁的常見安全事故
人工挖孔樁的常見安全事故有孔口石塊或雜物掉入孔口砸
傷正在孔中的施工人員：孔口操作人員被地下有害氣體中毒昏
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迷甚至死亡，孔壁支護(hù)不當(dāng)而坍塌砸傷甚至活埋操作工人；孔內(nèi)
電纜、電線磨損受潮導(dǎo)致工人觸電傷亡；深孔中突然涌水淹沒操
作人員等。
4．2 相應(yīng)的安全措施與方法
孔口圍護(hù)措施：孔口四周必須澆筑混凝土護(hù)圈，并在護(hù)圈上
設(shè)置圍欄圍護(hù)，應(yīng)高出地面?？變?nèi)作業(yè)時(shí)，孔口上面必須有人監(jiān)
護(hù)。挖出的土方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口，不得堆放在孔口四周?？變?nèi)作
業(yè)人員必須頭戴安全帽、身系安全帶，特殊情況下還應(yīng)戴上防塵
面具。運(yùn)土?xí)r，必須采取相應(yīng)的防范措施，以防落物傷人，施工中
應(yīng)隨時(shí)檢查垂直運(yùn)輸設(shè)備的完好情況和孔壁情況。
孔中防毒措施：地下特殊地層中往往含有有毒氣體，故每次
下孔前，必須對(duì)樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測(cè)，并采用足夠的安全衛(wèi)
生防范措施，防止急性中毒事故的發(fā)生。
防觸電措施：施工現(xiàn)場(chǎng)的一切電源、電路的安裝和拆除必須
由持證電工操作。用電設(shè)備必須嚴(yán)格接地或接零保護(hù)且安裝漏
電保護(hù)器，各樁孔用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多用。孔上電纜、電線
必須采用護(hù)套等有防磨損、防潮、防斷等保護(hù)措施。
防止孔壁坍塌措施：在熟悉地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，開挖樁孔時(shí)
原則上要設(shè)置混凝土護(hù)壁或鋼護(hù)簡(jiǎn)護(hù)壁。人工挖孔樁開挖程序，
應(yīng)采用間隔挖孔方法，以減少水的滲透和防止土體滑移，防止在
挖土或沖抓土成孔過程中因鄰樁混凝土未初凝而發(fā)生竄孔現(xiàn)
象。單樁挖孔應(yīng)先中間后周邊，并按設(shè)計(jì)樁徑加2倍護(hù)壁厚度控
制截面?？變?nèi)一般不宜放炮，以防震塌土或震裂護(hù)壁造成事故，
根據(jù)地質(zhì)狀況需爆破的，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的爆破規(guī)程。
防止孔壁涌水措施：當(dāng)相距]Om以內(nèi)的鄰樁正在澆灌混凝
土或樁孔積水很深時(shí)，要考慮對(duì)正在挖孔樁的危險(xiǎn)影響，一般應(yīng)
暫停施工。隨時(shí)加強(qiáng)對(duì)土壁涌水情況的觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及
時(shí)采取處理措施。采用潛水泵抽水時(shí)，基本上抽干孔中積水后，
作業(yè)人員才能下至孔中進(jìn)行挖上?？變?nèi)必須設(shè)置應(yīng)急軟爬梯，供
人員上下孔洞使用的電動(dòng)葫蘆、吊籠等應(yīng)安全可靠并配有防墜
落裝置，上、下孔洞必須有可靠的聯(lián)絡(luò)設(shè)備和明確的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。
5 結(jié)語(yǔ)
人工挖孔樁具有單樁承載力高、造價(jià)低、孔徑和孔型不受限
制，施工機(jī)械簡(jiǎn)單，技術(shù)性要求不高，過程控制較易實(shí)現(xiàn)，穿越孤
石、清除沉渣、樁端嵌巖等較易處理，成孔直觀，混凝土施工質(zhì)量
較易控制等優(yōu)點(diǎn)。因此，掌握施工技術(shù)，特別的特殊條件下的施
工方法和安全防護(hù)措施，是使此技術(shù)趨于完美的必要手段。

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