王敬紅
【摘 要】本文介紹了採用現澆混凝土分段護壁的人工挖孔樁的施工程序，結合工程實例探討了房建工程中挖孔樁施工技術的應用。
【關鍵詞】房建工程；人工挖孔樁；施工技術
Case Analysis in Construction Engineering digging pile construction technology
Wang Jin-hong
(Construction and Installation Co., Handan City, the second Handan Hebei 056000)
【Abstract】This paper describes the use of cast concrete segments of hand-dug pile retaining wall construction program, with engineering examples discussed in the housing construction digging pile construction technology applications.
【Key words】Housing construction;Hand-dug piles;Construction technology
1. 前言
人工挖孔施工方便、速度較快，不需要大型機械設備，挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強，造價比沖抓錐沖孔、衝擊鑽機沖孔、迴旋鑽機鑽孔、沉井基礎節省，從而在公路、民用建築中得到廣泛應用。但挖孔樁井下作業條件差、環境惡劣、勞動強度大，安全和質量顯得尤為重要。一、採用現澆混凝土分段護壁的人工挖孔樁的施工程序：
（1）放線定位：按設計圖紙放線、定樁位。
（2）設置操作平台、提土支架和防雨棚。
（3）開挖土方：採取分段開挖，每段高度決定於土壁保持直立狀態的能力，一般以0.8~1m為一施工段。
（4）測量控制：樁位軸線採取在地面設十字控制網、基準點。
（5）支設護壁模板：模板高度取決於開挖土方施工段的高度，一般為1m，由4塊或8塊活動鋼模板組合而成。
（6）灌注護壁混凝土。
2. 工程實例
2.1 工程概況。某房建工程由2棟5層~7層的多層商業用房。
2.2 施工方案的選擇。
2.2.1 選擇因素。根據地質報告和試樁情況等綜合研究分析，本地址情況比較好，地勢平坦比較適合挖孔樁作。且由於工期原因，確定該橋樁基施工方案採取人工挖孔灌注樁。原因如下：
（1）方法的操作較為簡單，不需要使用大型的施工機械即可完成全部作業。
（2）成樁後的承載力較高，抗震性強，各種檢測可以直接進行。
（3）資金需求量較少，並且施工可以同時進行，能夠有效縮短工期。
（4）保證樁身質量。採用人工挖孔，便於對地質情況進行判定，確定終孔人岩深度，同時樁底岩渣能夠用人工進行徹底清理，保證樁底與岩石結合的有效性。
（5）利於處理意外事故。由於挖孔樁成孔後，孔內水質較好而無泥漿存在，不易出現斷樁現象。倘若出現堵管、不翻漿等現象而無法繼續灌注時，可將導管全部拔出處理後重新插人。
（6）在井下這樣作業條件差，環境惡劣的情況下，只有人工挖孔才能保證施工的安全性，質量的可靠性。
2.2.2 方案確定。
施工程序：對施工現場進行平整→進行施工放樣→準備施工所需的機械設備→進行樁孔的挖掘→對樁孔進行清理→對樁孔的垂直度和直徑是否符合設計標準進行檢測→進行混凝土的護壁施工→繼續進行挖掘→對孔底進行清理→設置鋼筋籠→對隱蔽工程進行驗收→進行樁芯部位混凝土的灌注。
2.3 工程實施。
2.3.1 施工準備。
（1）開工前，要結合地質勘探情況，認真分析水文地質條件，確定每個不同地質層的厚度、性質，既而制定相應的成孔措施及護壁方案。同時，要對施工現場周圍的不安全因素進行清除，並在施工現場周圍懸掛警示標誌。另外，就是要對有關機械設備進行檢查，安全係數應大於3同時準備充足的人力、材料和設備。
（2）平整場地，然後根據設計樁徑及護壁厚度測量放樣，定出樁孔的準確位置，在地面上放出開挖線，向下挖深lm。
（3）在進行第一節護壁的澆築時，首先應確保井圈比地面高出0.3m，然後將樁位縱橫中心線測放到井圈上，對角拉線檢查，以確保樁位不偏移。第一節井圈的施工結束後，中心線與設計圖紙中的誤差應控制在2cm以內。
（4）要對井圈進行加高處理，這樣做的目的是為了避免地表徑流進入井內。同時在孔口四周挖排水溝，孔口上方搭好雨棚，做好排水系統。安裝提升廢渣的提升設備和照明設備，修整排渣道路，布置好廢渣堆渣的場地。
2.3.2 樁孔開挖。
（1）樁孔的開挖順序應該根據施工現場的地質情況以及樁孔的分布進行選擇，如果樁孔間距不足2.5m，那麼就應採用間隔開挖的方式。開挖的施工間距應該大於4.5m，留好土方的運輸通道，並儘量將土方運到遠離施工現場的地方傾倒。在挖掘過程中，技術人員應該密切關注施工現場地質情況的變化，並隨時與地質勘測圖進行對照，如果發現有異常情況，應立即暫停施工，並通知勘測單位對有關參數進行重新測量，確保施工精度。另外，每向下掘進1m，就應對垂直度和直徑等情況進行檢查，將傾斜度控制在0.5%孔深的範圍內。如果孔底的岩層需要進行爆破處理，則應事先制定爆破方案，同時控制藥量，在爆破地點加強支護，避免對其它孔造成損害。
（2）當掘進到設計要求的深度時，就可以開始進行孔底的清理工作，工作要求就是孔底無污染物、無雜物、平整。灌注時間應儘量縮短，導管的拆除工作也應儘快完成，一般以不超過15分鐘為宜，如無及特殊情況禁止中途停工。在灌注過程中，技術人員應隨時灌注混凝土的高度，達到要求後即應立即停止灌注，同時注意保持一定的埋深。
2.3.3 進行樁身鋼筋籠的安裝。在成孔並通過檢測後，就可以進行樁身鋼筋籠的安裝。鋼筋籠應該在加工棚內按照設計圖紙的要求預先加工完畢後再運到施工現場。首先，將單獨箍筋與小台階放置在一起，在將縱向鋼筋按根綁紮牢固後，完成平箍焊接和構變化和結構缺陷，加工工藝的不合理及不規範操作，這些缺陷將被放大引起應力不合理集中，在低溫環境下，應力不合理集中到一定程度造成鋼結構破壞的機率要高於常溫條件。
2.4 應對措施：
2.4.1 嚴格把握材料質量關。鋼材及鉚釘、螺栓等連接件的質量直接影響到鋼結構的質量穩定，要嚴格把好鋼材質量關和鉚釘、螺栓等連接件的質量關。鋼材質量應符合相關質量規範要求；螺栓、鉚釘應符合質量標準。因為鉚釘比較耗鋼，施工工藝複雜，目前已較多地被普通螺栓和高強度螺栓連接代替。
2.4.2 設計選材要求合理。選定合適的連接方案和節點構造是鋼結構設計中重要的環節，設計時儘量保證結構的幾何連續性和剛度的連貫性，連接部位應有足夠的強度、剛度及延性，各連接構件間應保持正確的相互位置，以滿足傳力和使用要求，應力求使缺陷引起的應力集中減少到最低限度。比如，把結構設計為超靜定結構並採用多路徑傳力可減少脆性斷裂的威脅；接頭或節點的承載力設計應比其連接的杆件強度高20%～50%；構件斷面在滿足強度和穩定的前提下應儘量寬而薄。增加構件厚度將增加脆斷的危險，尤其是設計焊接結構應避免重疊交叉和焊縫集中。
2.4.3 加強施工現場管理。加強施工現場管理，選擇合理的施工工藝，明晰材料的使用和方法，正確匹配焊材和鋼材，特別是注意施工質量節點，要規範施工，儘量減少焊縫中可能存在的裂紋、氣孔、燒穿和未焊透等缺陷。對焊縫裂縫原則上是重焊。
2.4.4 出現裂縫後，及時採取加固或更換構件等措施。在出現裂縫後，如果是材料本身的原因，應及時採取加固或更換構件的措施。如果結構不重要，構件的裂紋細小時，可採取以下措施：
（1）用電鑽在裂縫兩端各鑽一直徑約為12～16mm的圓孔（直徑大致與鋼板厚度相等），裂縫末端必須落入孔中，減少裂縫處的應力集中。
（2）沿裂縫邊緣用氣割或風鏟加工成K形坡口。
（3）裂縫端部及焊縫側金屬預熱到150～200℃，用焊條堵焊裂縫，堵焊後用砂輪打磨平整。
（4）對於鉚釘連接附近構件裂縫，可採用在其端部鑽孔後，用高強度螺栓封住。
2.4.5 鋼板夾層缺陷處理。鋼板夾層是鋼材最常見的缺陷之一，往往在構件加工前不易發現，當發現時已經成為半成品或成品，或已經用於結構使用，因此要重視鋼板夾層缺陷處理。
2.4.6 建立日常維護制度。鋼結構在日常使用時，應力求滿足設計規定的用途、荷載及環境，不得隨意變更。應建立日常的維修維護制度，制定日常維修對策和措施，監視缺陷或損壞情況，以防患於未然。
參考文獻
［1］ 周成龍，孫亞軍.略論施工過程中的項目管理與質量控制［J］.中國高新技術企業，2010（1）.
［2］ 趙雄飛.人工挖孔樁的應用［J］.
【摘 要】本文介紹了採用現澆混凝土分段護壁的人工挖孔樁的施工程序，結合工程實例探討了房建工程中挖孔樁施工技術的應用。
【關鍵詞】房建工程；人工挖孔樁；施工技術
Case Analysis in Construction Engineering digging pile construction technology
Wang Jin-hong
(Construction and Installation Co., Handan City, the second Handan Hebei 056000)
【Abstract】This paper describes the use of cast concrete segments of hand-dug pile retaining wall construction program, with engineering examples discussed in the housing construction digging pile construction technology applications.
【Key words】Housing construction;Hand-dug piles;Construction technology
1. 前言
人工挖孔施工方便、速度較快，不需要大型機械設備，挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強，造價比沖抓錐沖孔、衝擊鑽機沖孔、迴旋鑽機鑽孔、沉井基礎節省，從而在公路、民用建築中得到廣泛應用。但挖孔樁井下作業條件差、環境惡劣、勞動強度大，安全和質量顯得尤為重要。一、採用現澆混凝土分段護壁的人工挖孔樁的施工程序：
（1）放線定位：按設計圖紙放線、定樁位。
（2）設置操作平台、提土支架和防雨棚。
（3）開挖土方：採取分段開挖，每段高度決定於土壁保持直立狀態的能力，一般以0.8~1m為一施工段。
（4）測量控制：樁位軸線採取在地面設十字控制網、基準點。
（5）支設護壁模板：模板高度取決於開挖土方施工段的高度，一般為1m，由4塊或8塊活動鋼模板組合而成。
（6）灌注護壁混凝土。
2. 工程實例
2.1 工程概況。某房建工程由2棟5層~7層的多層商業用房。
2.2 施工方案的選擇。
2.2.1 選擇因素。根據地質報告和試樁情況等綜合研究分析，本地址情況比較好，地勢平坦比較適合挖孔樁作。且由於工期原因，確定該橋樁基施工方案採取人工挖孔灌注樁。原因如下：
（1）方法的操作較為簡單，不需要使用大型的施工機械即可完成全部作業。
（2）成樁後的承載力較高，抗震性強，各種檢測可以直接進行。
（3）資金需求量較少，並且施工可以同時進行，能夠有效縮短工期。
（4）保證樁身質量。採用人工挖孔，便於對地質情況進行判定，確定終孔人岩深度，同時樁底岩渣能夠用人工進行徹底清理，保證樁底與岩石結合的有效性。
（5）利於處理意外事故。由於挖孔樁成孔後，孔內水質較好而無泥漿存在，不易出現斷樁現象。倘若出現堵管、不翻漿等現象而無法繼續灌注時，可將導管全部拔出處理後重新插人。
（6）在井下這樣作業條件差，環境惡劣的情況下，只有人工挖孔才能保證施工的安全性，質量的可靠性。
2.2.2 方案確定。
施工程序：對施工現場進行平整→進行施工放樣→準備施工所需的機械設備→進行樁孔的挖掘→對樁孔進行清理→對樁孔的垂直度和直徑是否符合設計標準進行檢測→進行混凝土的護壁施工→繼續進行挖掘→對孔底進行清理→設置鋼筋籠→對隱蔽工程進行驗收→進行樁芯部位混凝土的灌注。
2.3 工程實施。
2.3.1 施工準備。
（1）開工前，要結合地質勘探情況，認真分析水文地質條件，確定每個不同地質層的厚度、性質，既而制定相應的成孔措施及護壁方案。同時，要對施工現場周圍的不安全因素進行清除，並在施工現場周圍懸掛警示標誌。另外，就是要對有關機械設備進行檢查，安全係數應大於3同時準備充足的人力、材料和設備。
（2）平整場地，然後根據設計樁徑及護壁厚度測量放樣，定出樁孔的準確位置，在地面上放出開挖線，向下挖深lm。
（3）在進行第一節護壁的澆築時，首先應確保井圈比地面高出0.3m，然後將樁位縱橫中心線測放到井圈上，對角拉線檢查，以確保樁位不偏移。第一節井圈的施工結束後，中心線與設計圖紙中的誤差應控制在2cm以內。
（4）要對井圈進行加高處理，這樣做的目的是為了避免地表徑流進入井內。同時在孔口四周挖排水溝，孔口上方搭好雨棚，做好排水系統。安裝提升廢渣的提升設備和照明設備，修整排渣道路，布置好廢渣堆渣的場地。
2.3.2 樁孔開挖。
（1）樁孔的開挖順序應該根據施工現場的地質情況以及樁孔的分布進行選擇，如果樁孔間距不足2.5m，那麼就應採用間隔開挖的方式。開挖的施工間距應該大於4.5m，留好土方的運輸通道，並儘量將土方運到遠離施工現場的地方傾倒。在挖掘過程中，技術人員應該密切關注施工現場地質情況的變化，並隨時與地質勘測圖進行對照，如果發現有異常情況，應立即暫停施工，並通知勘測單位對有關參數進行重新測量，確保施工精度。另外，每向下掘進1m，就應對垂直度和直徑等情況進行檢查，將傾斜度控制在0.5%孔深的範圍內。如果孔底的岩層需要進行爆破處理，則應事先制定爆破方案，同時控制藥量，在爆破地點加強支護，避免對其它孔造成損害。
（2）當掘進到設計要求的深度時，就可以開始進行孔底的清理工作，工作要求就是孔底無污染物、無雜物、平整。灌注時間應儘量縮短，導管的拆除工作也應儘快完成，一般以不超過15分鐘為宜，如無及特殊情況禁止中途停工。在灌注過程中，技術人員應隨時灌注混凝土的高度，達到要求後即應立即停止灌注，同時注意保持一定的埋深。
2.3.3 進行樁身鋼筋籠的安裝。在成孔並通過檢測後，就可以進行樁身鋼筋籠的安裝。鋼筋籠應該在加工棚內按照設計圖紙的要求預先加工完畢後再運到施工現場。首先，將單獨箍筋與小台階放置在一起，在將縱向鋼筋按根綁紮牢固後，完成平箍焊接和構變化和結構缺陷，加工工藝的不合理及不規範操作，這些缺陷將被放大引起應力不合理集中，在低溫環境下，應力不合理集中到一定程度造成鋼結構破壞的機率要高於常溫條件。
2.4 應對措施：
2.4.1 嚴格把握材料質量關。鋼材及鉚釘、螺栓等連接件的質量直接影響到鋼結構的質量穩定，要嚴格把好鋼材質量關和鉚釘、螺栓等連接件的質量關。鋼材質量應符合相關質量規範要求；螺栓、鉚釘應符合質量標準。因為鉚釘比較耗鋼，施工工藝複雜，目前已較多地被普通螺栓和高強度螺栓連接代替。
2.4.2 設計選材要求合理。選定合適的連接方案和節點構造是鋼結構設計中重要的環節，設計時儘量保證結構的幾何連續性和剛度的連貫性，連接部位應有足夠的強度、剛度及延性，各連接構件間應保持正確的相互位置，以滿足傳力和使用要求，應力求使缺陷引起的應力集中減少到最低限度。比如，把結構設計為超靜定結構並採用多路徑傳力可減少脆性斷裂的威脅；接頭或節點的承載力設計應比其連接的杆件強度高20%～50%；構件斷面在滿足強度和穩定的前提下應儘量寬而薄。增加構件厚度將增加脆斷的危險，尤其是設計焊接結構應避免重疊交叉和焊縫集中。
2.4.3 加強施工現場管理。加強施工現場管理，選擇合理的施工工藝，明晰材料的使用和方法，正確匹配焊材和鋼材，特別是注意施工質量節點，要規範施工，儘量減少焊縫中可能存在的裂紋、氣孔、燒穿和未焊透等缺陷。對焊縫裂縫原則上是重焊。
2.4.4 出現裂縫後，及時採取加固或更換構件等措施。在出現裂縫後，如果是材料本身的原因，應及時採取加固或更換構件的措施。如果結構不重要，構件的裂紋細小時，可採取以下措施：
（1）用電鑽在裂縫兩端各鑽一直徑約為12～16mm的圓孔（直徑大致與鋼板厚度相等），裂縫末端必須落入孔中，減少裂縫處的應力集中。
（2）沿裂縫邊緣用氣割或風鏟加工成K形坡口。
（3）裂縫端部及焊縫側金屬預熱到150～200℃，用焊條堵焊裂縫，堵焊後用砂輪打磨平整。
（4）對於鉚釘連接附近構件裂縫，可採用在其端部鑽孔後，用高強度螺栓封住。
2.4.5 鋼板夾層缺陷處理。鋼板夾層是鋼材最常見的缺陷之一，往往在構件加工前不易發現，當發現時已經成為半成品或成品，或已經用於結構使用，因此要重視鋼板夾層缺陷處理。
2.4.6 建立日常維護制度。鋼結構在日常使用時，應力求滿足設計規定的用途、荷載及環境，不得隨意變更。應建立日常的維修維護制度，制定日常維修對策和措施，監視缺陷或損壞情況，以防患於未然。
參考文獻
［1］ 周成龍，孫亞軍.略論施工過程中的項目管理與質量控制［J］.中國高新技術企業，2010（1）.
［2］ 趙雄飛.人工挖孔樁的應用［J］.
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