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摘要：对人工挖孔桩施工中常遇到的几个问题，如地下水、流砂、淤泥层等列举分析了不同情况并提出了处理方法。
[关键词：人工挖孔桩；地下水；淤泥；流砂；护壁。
Abstract: Several problems often encountered in manual hole digging pile construction, such as water, flowing sand, silt paper enumerates different cases and puts forward the treatment method.
Key words: artificial hole digging pile; groundwater; silt sand flow; wall;
中图分类号：U445.4 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02
人工挖孔桩根据其承载力形式不同分为摩擦桩和嵌岩桩。人工挖孔桩以其特有的承载力大及施工工艺简单、速度快等优势很快得到了设计、业主、施工单位的认可。根据国家及各省对人工挖孔桩施工的有关规定和要求，结合国情及实际情况，近些年来，很多地方都采用了人工挖孔桩。人工挖孔桩是一种在软弱地基上比较经济适用的基础形式，但其施工风险大在施工中也还存在着一些不明地质情况问题，近年来，我们通过对采用人工挖孔桩基础的工程实践中碰到并解决了很多问题，积累了很多经验，取得了很好的效果。下面就以一个工程实例来谈一下所遇到的问题及处理方法。
1工程概况
中铁二十局承建的梅大高速公路位于广东省梅州市大埔县银江镇境内，起讫桩号为K34+913.965～K45+150,路线全长10.236km，工程总投资约6.18亿。
其中桥梁共9座，总长6002.22单延米，桩基共444根（人工挖孔桩272根），系梁102个，承台38个。桥梁上部构造采用预应力钢筋砼T型梁结构，下部构造采用园柱式墩或空心薄壁墩，基础采用桩基础或扩大基础，本工程桩基础大多采用人工挖孔桩及钻孔桩基础。
2地下水
地下水是深基础施工中经常遇到的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了周围土质平衡状态，使周围的静态水渗入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水渗压土层施工，不仅造成开挖困难，连钢筋护壁混凝土也易被水压冲刷穿透塌落，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井壁塌漏现象。
2.1 水量较大时
当用施工孔自身水泵抽水无法达到施工要求，不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水或井点降水法，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。
2.2 地下水量不大时
可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的钢筋混凝土护壁，然后继续下一段工序的施工。
2.3 对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布置统一的轻型井管降水，对基础平面占地较大时，可适当增加降水管井的排数，一般都能得到很好的处理。
2.4 抽水时环境影响
有时施工场地周围环境特殊，一是抽出地下水时对于周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、河流等，不可能无限制的抽水。对于以上情况在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可采用钢筋混凝土板桩或钢板桩形式封闭水路；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成止水帷幕挡水，以保证在施工中能够正常抽水，达到正常开挖。
3淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等全断面支护，要缩短开挖深度，并及时浇注混凝土护壁。一次支护的木方及板要沿周边打入底部不少于0.5m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，在工程实际中能达到很好的支护效果。
4流 砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏塌孔，造成质量事故，因此必须要采取有效可靠的保护措施。
4.1 流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.3～0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能成孔时，可用编织袋装土或稻草逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计及规范要求。
4.2 流砂情况较严重时
常用的方法是下钢筒，钢筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成5-7段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，钢筒深入孔底不少于0.3m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.2m，钢筒安装装后要立即支模浇注护壁混凝土；若放入钢筒后流砂仍上涌，可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝固后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻孔，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入注浆管，灌注水泥浆，使下部土壤相对硬些，以提高周围及底部土壤的不透水性，应用此种方法对于一般流砂都能得到很好的处理。
如果流砂层特别厚，地下水又丰富时，无论采用何种方法开孔，均要对人工挖孔桩的部位土体采取注浆法施工，对土体进行固结，待土体走到一定强度后，方可开挖桩孔。
5樁身混凝土的浇筑
5.1消除水的影响
5.1.1 孔底积水
浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，而要保证混凝土的均匀性、密实性，防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性就是重中之重的问题。
浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。
如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑混凝土的方法进行施工。
5.1.2 孔壁渗水
对孔壁渗水的情况不容忽视，因为桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，从而降低桩身混凝土强度。对于孔壁渗水的情况可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位；对于出水量较大的孔可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，或在集中漏水部分嵌入泄水管，装上阀门，在施工桩孔时打开阀门让水流出桩孔，浇筑完桩身混凝土后即可关闭，这样就能解决影响桩身混凝土质量的问题。
5.2保证桩身混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在孔底有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便利用混凝土的自身重量压住水流的渗入。
对于深度大于10m的桩基，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力使其密实，这部分混凝土即可不用振捣，实际经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性，其速度更优于采用串流筒施工。对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，浇筑速度按常规方法不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。
6合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要性作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排每一根桩的施工次序。 一般施工顺序应当遵循“由浅入深，由外至内”的顺序进行。
在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的周围土层的侧压力。在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
7实践效果
在本工程中经过对人工挖孔桩实施这些技术控制和保护措施，在保证桩的施工质量方面达到了很好的效果。在对本工程中的272根人工挖孔桩进行的静载、超声波检测、抽芯取样、混凝土块强度试验等实验数据证明，272根人工挖孔桩质量均满足设计及规范规定要求，达到了质量检验评定及验收标准的要求，所有的272根人工挖孔桩工程质量等级均评定为优良。
[关键词：人工挖孔桩；地下水；淤泥；流砂；护壁。
Abstract: Several problems often encountered in manual hole digging pile construction, such as water, flowing sand, silt paper enumerates different cases and puts forward the treatment method.
Key words: artificial hole digging pile; groundwater; silt sand flow; wall;
中图分类号：U445.4 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02
人工挖孔桩根据其承载力形式不同分为摩擦桩和嵌岩桩。人工挖孔桩以其特有的承载力大及施工工艺简单、速度快等优势很快得到了设计、业主、施工单位的认可。根据国家及各省对人工挖孔桩施工的有关规定和要求，结合国情及实际情况，近些年来，很多地方都采用了人工挖孔桩。人工挖孔桩是一种在软弱地基上比较经济适用的基础形式，但其施工风险大在施工中也还存在着一些不明地质情况问题，近年来，我们通过对采用人工挖孔桩基础的工程实践中碰到并解决了很多问题，积累了很多经验，取得了很好的效果。下面就以一个工程实例来谈一下所遇到的问题及处理方法。
1工程概况
中铁二十局承建的梅大高速公路位于广东省梅州市大埔县银江镇境内，起讫桩号为K34+913.965～K45+150,路线全长10.236km，工程总投资约6.18亿。
其中桥梁共9座，总长6002.22单延米，桩基共444根（人工挖孔桩272根），系梁102个，承台38个。桥梁上部构造采用预应力钢筋砼T型梁结构，下部构造采用园柱式墩或空心薄壁墩，基础采用桩基础或扩大基础，本工程桩基础大多采用人工挖孔桩及钻孔桩基础。
2地下水
地下水是深基础施工中经常遇到的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了周围土质平衡状态，使周围的静态水渗入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水渗压土层施工，不仅造成开挖困难，连钢筋护壁混凝土也易被水压冲刷穿透塌落，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井壁塌漏现象。
2.1 水量较大时
当用施工孔自身水泵抽水无法达到施工要求，不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水或井点降水法，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。
2.2 地下水量不大时
可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的钢筋混凝土护壁，然后继续下一段工序的施工。
2.3 对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布置统一的轻型井管降水，对基础平面占地较大时，可适当增加降水管井的排数，一般都能得到很好的处理。
2.4 抽水时环境影响
有时施工场地周围环境特殊，一是抽出地下水时对于周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、河流等，不可能无限制的抽水。对于以上情况在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可采用钢筋混凝土板桩或钢板桩形式封闭水路；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成止水帷幕挡水，以保证在施工中能够正常抽水，达到正常开挖。
3淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等全断面支护，要缩短开挖深度，并及时浇注混凝土护壁。一次支护的木方及板要沿周边打入底部不少于0.5m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，在工程实际中能达到很好的支护效果。
4流 砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏塌孔，造成质量事故，因此必须要采取有效可靠的保护措施。
4.1 流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.3～0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能成孔时，可用编织袋装土或稻草逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计及规范要求。
4.2 流砂情况较严重时
常用的方法是下钢筒，钢筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成5-7段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，钢筒深入孔底不少于0.3m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.2m，钢筒安装装后要立即支模浇注护壁混凝土；若放入钢筒后流砂仍上涌，可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝固后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻孔，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入注浆管，灌注水泥浆，使下部土壤相对硬些，以提高周围及底部土壤的不透水性，应用此种方法对于一般流砂都能得到很好的处理。
如果流砂层特别厚，地下水又丰富时，无论采用何种方法开孔，均要对人工挖孔桩的部位土体采取注浆法施工，对土体进行固结，待土体走到一定强度后，方可开挖桩孔。
5樁身混凝土的浇筑
5.1消除水的影响
5.1.1 孔底积水
浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，而要保证混凝土的均匀性、密实性，防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性就是重中之重的问题。
浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。
如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑混凝土的方法进行施工。
5.1.2 孔壁渗水
对孔壁渗水的情况不容忽视，因为桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，从而降低桩身混凝土强度。对于孔壁渗水的情况可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位；对于出水量较大的孔可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，或在集中漏水部分嵌入泄水管，装上阀门，在施工桩孔时打开阀门让水流出桩孔，浇筑完桩身混凝土后即可关闭，这样就能解决影响桩身混凝土质量的问题。
5.2保证桩身混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在孔底有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便利用混凝土的自身重量压住水流的渗入。
对于深度大于10m的桩基，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力使其密实，这部分混凝土即可不用振捣，实际经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性，其速度更优于采用串流筒施工。对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，浇筑速度按常规方法不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。
6合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要性作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排每一根桩的施工次序。 一般施工顺序应当遵循“由浅入深，由外至内”的顺序进行。
在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的周围土层的侧压力。在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
7实践效果
在本工程中经过对人工挖孔桩实施这些技术控制和保护措施，在保证桩的施工质量方面达到了很好的效果。在对本工程中的272根人工挖孔桩进行的静载、超声波检测、抽芯取样、混凝土块强度试验等实验数据证明，272根人工挖孔桩质量均满足设计及规范规定要求，达到了质量检验评定及验收标准的要求，所有的272根人工挖孔桩工程质量等级均评定为优良。