苏爱民
天津顺祥达建筑工程有限公司
【摘 要】人工挖孔灌注桩具有施工质量可靠、工期短、造价低等优点，因而在工程中得到广泛应用。人工挖孔桩成孔作业条件差，施工受地质条件、作业环境、人员素质等因素制约，给施工带来了很大的安全和质量风险。结合天津蓟州区蓝湾庄园项目的工程特点，重点介绍人工挖孔灌注桩质量控制措施及技术要点。
【关键词】人工挖孔灌注桩；质量控制；施工质量
1 工程概况
天津市蓟州区蓝湾庄园项目，住宅楼建筑面积为287000㎡，地势山区及回填土，地质条件复杂，总计楼栋78栋，配建9栋，地库6个，该工程基础设计采用人工挖孔桩，共计4350根，设计桩长9000mm，桩径800mm，按设计要求桩端进入岩石持力层为500mm。混凝土强度等级：桩身强度C30，护壁C25，钢筋为HPB300、HRB400。
2 施工准备
2.1施工前的技术准备工作
1.施工前首先对设计图纸进行了解，并编制可行性施工方案完善审批流程
①桩持力层的土质要求，本工程桩设计为端承桩，持力层为强风化白云岩层，要求单桩承载力分别为1600KN、1100KN、2300KN；②桩开挖形式本工程桩开挖形式为人工挖孔灌注桩；③桩成孔直径和扩孔大小：人工挖孔桩为800mm ④人工挖孔灌注桩进入持力层深度为扩大头大小的深度；⑤桩钢筋的使用，本工程钢筋采用HPB300、HRB400的钢筋；⑥混凝土等级选用，本工程人工挖孔灌注桩护壁和桩身分别采用C25、C30混凝土。
2.施工前应对设计图纸进行认真审查，并分析挖孔桩施工现场与地质勘探
资料，根据对资料的分析采取相应的施工技术。
3.会同施工人员和技术人员将每根桩进行编号。
4.确定桩底承载力检测、桩身完整性检测、声波透射法检测均由建设单位委托第三方单位进行。并按检测规范要求选定桩底承载力检测、桩超声波检测及桩底三倍桩径范围内无孔洞、巢穴、暗河、溶洞等现象。
2.2施工人员和机械准备
机械准备：商品混凝土、人力车、电动提升机、潜水泵、风镐、鼓风机、插入式振捣棒、交流电焊机、钢模、钢筋调直机等。
材料：钢筋、混凝土、钢制模板、标砖等。
人员：管理人员、挖土工人、模板工、钢筋工、电工、焊工、机修工、混凝土工等。
3 质量控制措施及施工要点
人工挖孔灌注桩施工中，桩径、桩孔的垂直度、桩底扩孔、钢筋笼制作安装和桩身混凝土密实性是桩基的质量要素，直接影响桩基承载力。
3.1 定位控制
施工中桩径、桩孔的垂直度和桩底扩孔是桩基成孔的质量要素，直接影响桩基承载力。为确保质量，可采取以下方法进行控制：
1.根据设计桩径和孔底扩孔几何尺寸制作检查尺模，作为施工中检查修正。
2.桩定位采用GPS精确测量放线，并利用钢卷尺进行桩与桩之间的尺寸复核。为方便施工中检查校核，根据桩心位置，以桩身直径加护壁厚度为开挖桩径，第一节开挖深约1.2米，浇钢筋混凝土护垫，其厚度增加100mm，高度宜高出地面150-200mm，以防杂物坠入孔中，表面砂浆抹平，做好轴线和标高控制线，并采取挂牌标注桩轴线（或编号）、桩径、深度等相关信息。
3.通过：“十”字形尺模和铅垂球来检查桩孔垂直度，要求没浇筑完3节需校核中心位置及垂直度1次。当桩底扩孔完毕后，采用预先根据扩孔几何尺寸制作的尺模进行检查，根据此办法，可以在施工中很好地控制桩孔垂直度及桩底扩孔质量，防止桩出现颈缩现象。
3.2成孔质量控制
地下水是施工中最常见的问题，它给挖孔灌注桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的上层滞水流入桩孔内，从而影响挖孔灌注桩的正常施工，如遇承压水土层施工，不仅开挖困难，护壁也易被水压力破坏，发生桩身质量问题。开挖过程中遇到细砂、粉砂、淤泥土层，在水压力的作用下，也极易发生流砂、井漏和塌孔现象。
1.当灌注桩开挖后，出现地下水不大时可采用潜水泵抽水，一边开挖一边抽水的施工方法进行施工，等成孔1米深左右后及时浇筑护壁混凝土，然后再进入下段的施工。
2.当灌注桩开挖后，出现水量较大时则采用自吸水泵抽水，同时也可以采用将开挖孔周边的桩孔同时进行抽水，以减少开挖孔内的出水量，并采取交替循环的施工方法，组织安排施工。
3.对于挖孔灌注桩不是太深，并且有大量地下水的情况，现场可以结合实际情况在建筑物四周合理设置一定数量的轻型降水井进行降水，对于基坑地面施工范围大的情况，可以在原设置的降水位置再增设一排降水井，即可解决地下水对基坑造成危害。
4.本工程施工周围环境复杂，属于山地较高地势，地下无稳定地下水，属于岩隙水，所以采用开挖孔内利用潜水泵进行抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁及下钢制模板，然后继续施工下一段，达到正常开挖。
3.3.多种不利情况成孔质量控制
1.施工灌注桩时遇到有淤泥质土层或软弱土层时，采用钢制模板作为支撑挡板，并要求在此施工段内缩短相应的施工周期，并在最短时间内浇灌混凝土护壁。
2.灌注桩挖孔时若遇到大量的流砂、淤泥或大量地下水时，并且伴随着护壁外有泥砂大量流入井内造成灌注桩护壁塌落，混凝土护壁处于悬空状态，并失去支撑能力，导致产生裂纹，直到护壁断裂、塌落。遇到这种情况，在施工中可采取必要的加强措施：
.井口护壁用直径φ25圆钢制作2～4个U型吊环，并采用16号钢丝绳固定在地面以上的钢管桩上（钢管桩采用直径48.3钢管直接与受力相反方向斜向打入土体中1～2米深）或稳固的建筑上。
.井口护壁竖向钢筋进行加密，并将护壁钢筋伸出200mm以上，伸出部分并与下段护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇灌成一体。
.若遇土质不稳定情况，为增强护壁的稳固性，可将已成形的护壁上进行钻孔至土质薄弱位置，采用填充、渗透和挤密的形式将粉煤灰、早强型混凝土或石灰混合集料灌注到土体孔隙中去，以凝固护壁外围土体，确保护壁周边不稳定土体不塌落，同时增加桩周围摩擦力。
4、成桩质量控制
4.1封底混凝土质量控制
1.浇注混凝土前应要求勘察设计单位对桩孔底地质进行检测，检测结论必须与设计要求的承载力相符，同时对桩孔径进行实体测量并形成相关验收记录数据，记录数据包括桩径、持力层深度、桩身长度、桩垂直度偏差以及桩开挖中心线偏差，验收数据在第一时间整理好会同监理单位、施工单位和建设单位进行会签，同时把孔底清理干净，把积水尽可能排干。
2.为了减少地下水汇集在坑底，每根挖孔桩封底时都要把相邻桩孔内的积水同时抽出。以减少相邻桩孔内的积水对工作面造成影响。
3.桩孔深度超过6m时，必须解决封闭孔底混凝土浇筑过程中混凝土离析的现象，必须使用导管或串筒，出料口离混凝土面不得大于2000mm，且应连续浇筑，分层振捣，分层高度不大于1000mm，并连续作业迅速封闭孔底，从而将孔底大部分的地下水源进行封堵。
4.如果地下水较多，而且挖孔桩较深，可采取清理完孔底渣土后让水继续上升，等孔中水基本处于平静时，采用混凝土导管伸入孔底，浇筑早强型混凝土，待混凝土终凝后再抽水，并将表面混凝土（这部分混凝土中的水泥浆会逸散到水中）松散部分清除运到孔外，再进行下一道工序。
5.施工时，为确保桩孔中心位置准确，每次挖孔前和支撑护壁模板时要校核桩位置是否发生歪斜，移位现象。如出现偏差应注意检查和及时纠正出现的偏差。
结束语
挖孔灌注桩施工过程中,对地质、水文等环境因素和管理及人为技术因素的依赖性较大,地下可能存在不可预见因素也很多,因此容易出现质量和施工难度问题。为防止质量或事故的发生,施工、监理、建设单位应通力协作,对可能发生的质量和安全隐患问题应做全面系统的分析，并采取可行性技术方案和可靠的安全防护设备。若施工中出现质量问题，可根据实际情况制定出相应措施进行补救，若出现安全事故将无法弥补，可谓后悔莫及，所以我们在施工挖孔桩过程中对安全保障一定落实到每一个操作人员上。并保证建筑物的安全。
参考文献
[1] 刘恩来 浅谈人工挖孔桩施工技术要点与质量控制 [J].建筑科学与工程. 2017.
[2] 赵庆斌，王宴龙 建筑工程中的人工挖孔桩施工技术 [J].建筑科学与工程. 2011.
[3] 李福祥 人工挖孔桩工程的应用及控制要点 [J].建筑科学与工程.2012.