1、1人工挖孔灌注桩的质量通病及防治桩基础是公路桥梁、建筑物重要的基础形式之一。桩是嵌入土中的柱状构件，它与承台一起组成桩基础，一个承台下可以是单桩也可是多桩，也可以没有承台直接受力。桩可以承受竖向荷载，也可以承受水平荷载，它能将上部结构的荷载传递到地下深层，从而支撑上部结构各个方向的所有受力。实践证明，它是一种极为有效、安全可靠的基础形式。桩基础按成桩方法可分为打人桩、灌注桩。灌注桩又可分为非挤土灌入桩、部分挤土灌入桩、挤土灌人桩3类，非挤土灌人桩按成孔方法可分为机械成孔与人工挖孔2种。本文主要介绍人工挖孔桩在桥梁施工中出现的质量问题与防治措施。1 人工挖孔桩的优越性人工挖孔灌注桩设备简单，劳动
2、力便宜，造价低廉，能避免因机械成孔时产生振动需跳跃式施工的弊端，故可多孔同时作业，大大提高成孔速度；同排桩可同时施工，为下道工序施工提供便利；无振动，无噪声，有利环保；适于场地狭窄，钻机不易到位的工程；孔形易于检查，孔底虚土易于清除干净，还可视土层随意改变孔深，并可任意扩大孔底，能保证成孔质量，提高单桩承载力。由于人工挖孔有以上优越性，在具备人工挖孔条件的施工现场，人工挖孔较为普遍。人工挖孔灌注桩宜在无地下水层，或有水，但用一台水泵就能抽干的情况下采用，或在不便使用机械成孔时采用。近几年，一些施工单位在较好的地层情况下采用人工挖孔，或浅层采用人工挖孔，深层采用机械成孔。在处理断桩时采用人工挖孔
3、也是一个好方法。有时由于施工原因造成断桩，原桩位处理困难，如在原断桩位采用人工挖桩处理，可达到技术上满意的效果。与其它方案比较，无论从经济上、时效上(条件允许的情况下)都是优越的。2 人工挖孔易出现的问题由于各种原因，人工挖孔灌注桩施工过程存在许多通病，应引起各方重视。(1)忽视护壁混凝土质量一般施工单位认为护壁的作用仅仅是保护孔壁不坍，因此对护壁混凝土不做严格的配合比设计，在施工中又不严格振捣，造成护壁混凝土强度极低。从作用力角度考虑，对摩擦桩来说，上部荷载的传递是通过护壁混凝土传递到地基上的。虽然护壁混凝土在计算桩径范围外，但是桩的所有荷载都是通过护壁混凝土来传递的。如果遇强度较大的土层，
4、如砂砾石层、岩层等将造成两硬夹一软的情况。嵌岩桩或摩擦桩基础受到横向推力产生弯矩时，极易将低强度的护壁混凝土挤碎，摩擦桩基础受到竖向力时，也有可能将护壁混凝土剪切成碎块。这会造成由于护壁混疑土强度低而降低桩的承载力。(2)护壁混凝土与周边土层容易脱空因为桩的荷载是通过护壁混凝土传递到土层上的，所以护壁混凝土与周边土基的密贴程度护壁混凝土的荷载传递能力是必须考虑的。人工挖孔在遇到地下水渗流严重的土层，易造成护壁崩塌，或土体失稳塌方；挖孔时遇有流砂层或地下水压较大时，护壁底部土层易突然失土稳定，泥土随水急速涌出，产生井涌，使护壁与土体脱空，或形成不规则孔形。在护壁混凝土与周边土基之间造成空洞时，此
5、时摩擦桩已经极大地降低了桩的摩阻系数，必然降低挖孔灌注桩的承载能力。(3)护壁混凝土遭破坏2人工挖孔如遇地下水，需边挖边抽水，致使地下水下降，护壁易受到下沉土层产生的负摩阻力作用，使护壁产生拉力，可使护壁产生环向裂缝。如果护壁承受周边不均匀土压力的作用，可产生弯矩和剪力，护壁可能产生垂直裂缝。桩身混凝土浇注完成后，护壁和桩身混凝土形成一体，护壁是桩身的一部分，护壁裂缝和错位必将影响桩身质量和侧阻力的发挥。(4)混凝土灌注桩本身质量较差机械成孔混凝土灌注桩采用导管浇注方法，混凝土通过管内与管外压差达到不离析，均匀密实的效果。在实际施工中，有的施工单位在浇注人工挖孔桩时往往不使用导管浇注混凝土，极
6、易使浇注的混凝土产生离析，加之振捣不力，或采用的混凝土坍落度较小时，混凝土的密实性极差，必然降低桩身混凝土强度，影响桩基承载力。(5)施工中存在安全隐患由于人工挖孔施工人员一般素质较低，安全生产意识淡薄，护壁混凝土时做时不做，或只做上层的护壁，不做下层护壁，遇有砂层或其它易坍塌土层的孔壁极易坍塌，产生涌砂，施工人员被埋入砂中不易抢救而死亡。还有的进孔前和施工中不注意往孔内输气，由于孔内缺氧，极易造成人员伤亡事故。3 防治措施为解决人工控孔混凝土灌注桩的施工质量问题和安全生产问题，应注意以下防范措施。(1)人工挖孔开工之前，必须制定详细施工方案，报批后方可开工。施工过程中加强监督，严格控制，避免
7、偷工减料的事件发生，将各种质量事故和安全伤亡事故消灭在萌芽阶段。(2)为保证桩身混凝土质量，浇注时务必使用导管。混凝土坍落度应稍小于水下混凝土，接近桩顶时浇注的混凝土应进行振捣，以提高桩顶混凝土质量。(3)护壁混凝土必须从孔位开始，按地质稳定程度决定一次浇注护壁高度，一般土层每挖深1 m，做1层护壁，下挖1层。护壁用细石素混凝土现场浇注，护壁厚(b)1O 15 om。如遇处理断桩而需采用人工挖孔，且需挖孔很深时，护壁混凝土的厚度可适当增加。护壁形状有外齿式和内齿式2种(见图1)，上下节护壁的搭接(h)为5O-75 mm，外齿式的节间有一小台阶，可增加桩的侧阻力。护壁混凝土应采用与桩身混凝土相同
8、强度配比。3图1 人工成孔混凝土护壁形式示意(4)在特殊地质条件下(如断桩处理)采用人工挖孔施工方法，要控制施工进度，一是地下水不能降得太快，也不能因水影响人工挖孔施工；二是没有做好护壁，不能继续下挖，护壁内径要等于或稍大于原设计桩径；三是一定要将断桩凿到位，保证断桩桩头的混凝土见到新茬；四是断桩桩头要清除干净，保证新旧混凝土连接好。(5)一定要认真检查孔深，达到设计要求后，一定将孔底水抽净。否则会使桩端混凝土稀释，降低桩端承载力。(6)施工中一定要抓好安全生产，人员下井前一定先输气。保证孔中有足够的新鲜空气。要求施工人员时刻注意土层变化，发现不稳定土层及时汇报，落实安全措施后，再继续施工。4 结语人工挖孔桩由于自身的优越性已被广泛使用于桥梁工程中。施工过程中做好必要控制和病害防治措施才能使其得到更广泛的运用。湛江市华鑫工程有限公司2012年2月7日
