建筑工程中人工挖孔桩施工质量控制

摘要：本文主要结合作者参与建设施工的某城市住宅的工程项目案例，主要介绍了在人工挖孔桩施工过程中如何合理有效地对工程的施工质量控制措施，并参考相关的要就文献资料对如何实现文明安全的施工策略做了探讨和阐述。
　　关键词：人工挖孔桩；混凝土工程；质量控制
　　引言
　　人工挖孔桩混凝土浇注施工的质量取决于钢筋笼的制作质量与混凝土的施工质量。钢筋笼的制作检查简单明了，而影响混凝土质量因素则很多，人工挖孔桩混凝土浇注施工存在的缺陷主要产生于混凝土浇捣过程工艺，特别是有地下水的水下部分混凝土的浇捣，这时须采用水下混凝土配合比与水下导管灌注，如果用串筒灌注浇捣混凝土，从孔底至混凝土表面将会有很高的水位，浇捣入孔的混凝土遭受水的危害，砂浆稀释、集料下沉，造成混凝土严重离析现象，使得桩身混凝土的质量存在严重的质量问题。
　　1工程背景资料
　　某商品房建筑工程总建筑面积约40万平方米，主要为商品住宅、豪华别墅区，并设置有会所、商铺、幼儿园等配套设施。根据《岩土工程勘察报告》，该工程的建设场地内土层主要由素填土、淤泥、耕植土、粘土、粉质粘土、粉土、圆砾组成。场地及附近无崩塌、滑坡、地裂等不良地质作用，场地具有较好的稳定性。场地地下水主要为孔隙水，赋存于粉土层及圆砾层中，地下水水位、水质、水量变化主要受季节气候影响，动态相对稳定。本工程部分住宅采用人工挖孔桩基础，3#楼桩持力层为圆砾层，地下室桩持力层为圆砾石或中风化/微风化泥岩，桩端进入持力层不小于1倍桩端扩大头直径，且不小于1m，人工挖孔桩桩身混凝土强度为C25，护壁混凝土强度为C20。
　　目前采用桩基础相应地向大直径灌注桩方向发展，一般为3000-3500mm，每根单桩承载力可达8000-10000KN。人工挖孔桩的桩身载面是根据上部荷载确定的。在桩体设计中一般规定，桩身按轴向受压进行计算，不考虑由于不均匀荷载产生的偏心压力，即每根桩只承受垂直荷载，不承受弯矩。由风荷载和偏心垂直荷载引起的弯矩，均由框架结构柱和承台梁共同承担。所以人工挖孔桩也可以看作是埋在土中的一根承受垂直荷载的圆形大柱，其下端与基岩相连。
　　2人工挖孔桩施工质量控制探讨
　　2.1混凝土配比材料方面
　　根据设计要求对使用的混凝土配合比及相应的原材料进行取样送检，经过系列的试验合格后方能正式的在水下桩体浇注工程中使用，混凝土的和易性对水下混凝土的浇筑质量的影响较大，需要在过程中严格进行质量控制，混凝土浇筑前要进行坍落度测试，满足要求后方能进行混凝土的浇筑施工，在整个的施工过程中要严格按相关的规范要求留置混凝土试块以便进行检验。
　　2.2井内渗水的处理方面
　　一般情况下，桩体混凝土浇筑前要尽量抽除桩孔内积水，抽水用的潜水泵必须装设逆流阀，以保证提出水泵时，不致使抽水管中的残留水流入桩孔内。可采用将少量干混凝土料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土，此时的混凝土浇筑施工应快速进行。
　　对于孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间一般都比较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度，所以在施工前，应该提早采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的地方，可采用先打入木楔子，周围再用防水材料封闭的方法，也可以在集中漏水部分埋入排水管，安装阀门，在施工桩孔时打开阀门让水流出，浇筑桩体混凝土时，关闭阀门，这样也可解决其影响桩体混凝土质量的问题。
　　挖孔桩施工应对施工安全予以特别重视，应制定周密可靠的安全技术措施、安全操作规定，并严格认真贯彻执行。施工中加强安全教育和经常性的检查，以确保安全施工。在孔口设水平移动式活动安全盖板，当土吊桶提升到离地面约1.8m，推活动盖板关闭孔口，手推车推至盖板上卸土后，再开盖板，下吊桶装土，以防土块、操作人员掉入孔内伤人。采用电葫芦提升吊桶，桩孔四周应设安全栏杆。
　　2.3混凝土浇筑方面
　　人工成孔灌注桩挖孔时的质量要求：中心线允许偏差：±10mm、桩孔允许偏差：±10mm(指有护壁混凝土)、桩的垂直度偏差：3‰L(L为挖孔桩长)、护壁混凝土厚允许偏差：±30mm、不允许有孔底虚土。多桩孔同时成孔，应采取间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移；对桩的垂直度和直径，应每段检查，发现偏差随时纠正，保证位置正确；桩底要支承在设计要求的持力层上，并清除底部虚土，要逐根进行隐蔽检查；扩底时，为防止扩大头处塌方，可采取间隔挖土扩底措施，留一部分土方作为支撑，待浇灌混凝土前再挖；不设护壁，已扩底的桩，要尽快浇灌混凝土，以保证孔稳定。
　　混凝土的浇筑方法对混凝土的质量也有着很大的影响，由于桩孔一般都是20-30m深，混凝土料如何在保证密实性和均匀性的前提下进入桩内，对混凝土的质量有很大的影响。对于深度大于10m的桩体混凝土，可依靠混凝土的落差形成的冲击力及混凝土自身重量的压力使其密实，该部分混凝土可不进行振捣，经验和试验结果证明，桩体混凝土的质量能够满足均匀性和密实性的要求。在浇筑桩体上部分混凝土时，为保证桩体混凝土浇筑的密实性和均匀性，一般采用了悬挂溜筒进料及降低混凝土水灰比的方法，所用溜筒下口口径不超过30cm，混凝土进入仓面后再分层进行振捣，直到满足施工规范的要求。
　　2.4安全施工控制方面
　　施工单位在挖孔桩施工前，按有关规定编制施工组织设计或专项施工方案，并制定切实有效的安全技术措施。而且，在编制施工方案前，应要求施工技术人员充分了解施工场区及周边各种情况，合理制定施工方案。如果施工方案无针对性，应要求施工单位重新调查，编制详细的有具体工程施工指导作用的施工设计。
　　孔口地面作业人员必须系好安全带，扣好保险钩，带的另一端应固定在井孔周边可靠的钢管或其它装置上，地面人员应密切配合井下人员，工作不得擅离职守。人员上下必须设置应急软爬梯。使用的电葫芦、吊笼应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得用人工拉绳子上下人员或脚踏井壁凸缘上下井孔。
　　孔内挖出的土石方应及时外运，孔口周边2m范围内不得堆放淤泥和杂物，对可能产生流砂现象的桩孔施工，应事先采取降水或其它措施，遇有局部或厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，护壁每节高度可减小到300-500mm，并随挖、随验、随浇混凝土或采用钢护筒施工，混凝土井圈护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度等均应符合设计要求。
　　结语
　　建筑工程基础施工中人工挖孔桩具有直径大，桩端可扩孔并嵌入基岩，施工透明度较高，施工的质量相对比较可靠，具有很高的单桩竖向承载力，从上个世纪80年代开始，许多大中城市的高层建筑工程中普遍采用，受到广大科技人员与开发商和建设单位的青睐，建筑工程项目中的人工挖孔桩施工过程采取上述对混凝土浇注质量的相关控制措施，方能保证桩基施工的质量。
　　参考文献
　　1.顾晓鲁等.地基与基础第三版.北京:中国建筑工业出版社2003
　　2.于雁飞，张典福.人工挖孔桩工程质量问题的预防和处理.广东土木与建筑.2001（7）
　　3.赵岩冰.人工挖孔桩成孔质量控制及孔壁坍塌处理方法.甘肃水利水电技术.2000.36（2）