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【摘要】：人工挖孔桩施工中水患处理施工技术是确保桩基质量的关键。本文通过施工实践对人工挖孔桩施工中的不同水患情况进行了分析，并提出了水患防治与处理的措施。
【关键词】：人工挖孔桩;施工水患;处理技术
人工挖孔桩施工中水患处理施工技术是确保桩基质量的关键。本文通过施工实践对人工挖孔桩施工中的不同水患情况进行分析，并提出了水患防治与处理的措施。
1水患：地下水（含地表水，尤以潜水层承压水为突出）对人工挖孔桩施工安全、质量的危害。主要表现为坍孔、井涌、淹井等安全问题;护壁裂缝、混凝土胶结不良、离析等质量问题。长期以来，桩基中的“水患”问题从很大程度上影响着人工挖孔灌注桩的安全生产和施工质量，“水患”给人工挖孔灌注桩造成的安全质量事故和经济损失是屡见不鲜。
如何解决人工挖孔灌注桩的成孔、护壁、混凝土浇灌等施工过程中的截水、排水，堵水和水下灌注施工等技术问题，是确保桩基施工安全和质量的关键。本人在长期从事建筑技术和施工管理工作实践中，不断思索、研究、创新并总结出“人工挖孔桩施工的水患处理技术”，并在工作实践中解决了人工挖孔桩施工过程中“水患”等一些特殊问题，取得了良好的效果。其工程案例如下：
2工程概况
某教育学院综合楼工程：该工程13953m，地下一层，地上十层，基础设计为人工挖孔灌注桩，混凝土设计强度等级：护壁为C15，桩芯为C30，基础持力层距地表面18m左右，地质资料表明：地下水丰富，水位在3.5-6.5m。桩基工程的施工正值雨水季节，为此设计建议施工方法：桩芯混凝土施工采用水下混凝土浇灌方法。
3防治水患技术措施
3.1施工方案
工程开工前，根据地质勘探资料、设计文件和施工现场的实际情况，认真进行分析论证，并借鉴有关类似工程质量事故的教训，制定了如下施工方案：
3.1.1做好“水患”的事前控制。在施工前组织有关工程技术人员深入现场，对工程的地理位置、自然环境并结合施工季节等因素进行详细的调查了解，对施工期地表水采取截流控制措施，从而达到减小桩孔涌水量的目的。
3.1.2重点做好事中控制。首先，根据设计规范和施工技术要求，积极配合工程设计方面做好图纸会审和设计方案的修改工作，根据现场实际情况将原护壁混凝土标号C15提升为与桩身同强度等级的C30，增加首节护壁和流沙层护壁厚度，有效地增强桩护壁的刚度，从而控制护壁裂缝的产生，减少护壁的渗水量：对桩护壁渗水较严重的桩孔，采取了强制堵漏措施，把“水患”有效地控制在桩芯混凝土浇灌前。
3.1.3特殊对待特殊桩孔（最后两个降水桩孔）。由于地下涌水相对集中，混凝土施工时无法将孔内积水排干，故决定将孔内积水控制在2m深以内，采取水下灌注不分散混凝土施工技术进行浇灌，确保施工质量符合设计要求。
3.2排水方法
3.2.1砌筑截水沟：桩孔放线定位后，首先在离建筑物轴线外侧3m处开挖和砌筑500mm×700mm的环行截水沟（排水纵坡5‰），然后在桩基施工区域内砌筑250mm×350mm的井字排水沟（排水纵坡3‰），并与截水沟贯通。各桩孔中的水通过排水沟汇入截水沟，有效地截断和减少了地表水对桩孔的水患。
3.2.2利用井点法降低地下水位：选择建筑物四周渗水量大的桩孔和迎水面的桩孔先开挖，起到降水井点的作用。降水井用水泵抽水时，将桩孔和附近的地下水降至井底下，使其它开挖桩孔底部免除在水下状态下施工的弊端。
3.2.3排干桩孔底积水：人工挖孔过程中采取50m高扬程潜水泵，设置逆流阀（防止抽水机停止工作时，使管内积水返回到桩孔底部）和安全电压，满足孔底排水的要求。
3.3孔壁支护
3.3 .1修改护壁设计：根据工程地质资料和现场实际情况，按设计和施工规范要求，一方面经过原设计人员同意将原护壁混凝土强度C15等级改为与桩芯混凝土同标号的C30，增加护壁接头处构造钢筋，在流砂层区域增设水压抗剪钢筋并将原护壁厚度增加50mm厚，有效提高了护壁混凝土的密实度，增强了护壁的刚度。另一方面：第一节孔圉护壁比下面的孔壁厚100mm，并高出现场地面200-300mm，有效地阻挡了地表水的渗入。
3.3.2护壁技术措施
3.3.2.1无流砂且渗水量较小地段：采取每开挖1m，用活动钢模组装后，浇混凝土护壁成孔。
3.3.2.2对待桩孔局部地段（小孔流砂或流砂层100-300mm厚）：采取编织袋装粘土堆堵形成桩孔外壁（控制好内壁设计尺寸）然后入模灌注混凝土成孔。浇筑混凝土护壁时，严格控制水位变化，确保模板不被桩孔积水淹没。流沙层区域的护壁混凝土内添增速凝剂，使混凝土尽快达到设计强度。对较易塌方施工段则采取即挖、即校对、即验收、即灌注护壁混凝土。经综合控制，从而确保护壁混凝土密实不渗漏，满足混凝土强度，达到安全可靠。
3.3.2.3对待深流砂层（层厚大于300mm以上）并渗水量特别大的地段：采取下钢护筒，每节开挖深度控制在300-500mm深，钢护筒与护壁用的钢模相似，采用厚2mm并沿圆弧向设置加劲肋三条（保证模板不变形）直径略小于护壁的内径，高为500～700mm，利用混凝土支护作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入砂中，阻挡流砂，钢护筒一个接一个下沉，压人一段，开挖一段，直至穿过流砂层0.5m-1.0m后再转入正常挖土和混凝土支护。
3.3.2.4与护壁工作相关的注意事情：使施工人员熟悉所挖孔的地质情况，并随时进行检查，密切注意土层土质的变化，当遇到流沙，大量地下水等影响挖土或护壁安全时，立即采取有效防护措施后，再继续深挖护壁。
3.3.3护壁混凝土的质量保证措施
严格按设计配合比计量，控制水灰比、坍落度，砂石的含泥量控制在2%以内，混凝土随拌随用，浇灌后振捣均匀且密实，每开挖一段，在人模浇注前校核桩中轴线，确定无误后，入模浇混凝土，对护壁的厚度和护壁内钢筋的位置准确性严格控制。为了解决护壁节头易渗水的问题，在施工中采取下一节护壁混凝土的上口高出上一节护壁混凝土下口100mm的控制措施，很大程度上提高了护壁的挡水功能，确保孔外水不渗入到桩孔内。
3.5特殊桩孔混凝土的施工技术
少数桩孔因护壁混凝土接缝或密实度不能满足防水要求，涌水量较大（大于1m3/n）且桩孔在浇灌混凝土前不能排干的桩孔（桩孔积水不超过2m），按照水下混凝土操作规程灌注不分散混凝土。
4该项处理技术的工程效应
该工程在桩基施工过程中有效地运用了“水患”处理的技术，其处理效果得到参加工程建设的各方领导及专家的高度评价：第一，施工安全可靠。由于安全技术措施过硬，在施工中注重事前预防，事中排查，把事故隐患控制在萌发前，施工期内未发生任何安全事故。第二，保证了质量。解决了施工中的水患，确保了桩芯混凝土不受地下水的侵袭而造成胶结不良，采用导管法和泵送法施工，解决了桩芯混凝土离析的问题，严格的操作规程，精细的施工工艺，保证了混凝土的强度，工程92根桩经超声波检测法、动测法和钻孔抽芯法检测Ⅰ类桩占89.13%，Ⅱ类桩占1087%，全部符合设计和工程质量规范要求。第三，续短了工期。
5小结
通过工程实践证明，该项处理技术是成熟的。它不仅能保证人工挖孔桩的施工安全，确保工程质量，同时又能续短工期，降低造价。为此，该项处理技术可以广泛应用在人工挖孔桩的基础施工中。
参考文献：
[1] 李宏光，浅析人工挖孔桩施工的水患处理[J].山西建筑，[J]2009， 35（27）
[2] 杨功余，浅谈人工挖孔桩施工[J].广东建材，2009，25：158-160
【关键词】：人工挖孔桩;施工水患;处理技术
人工挖孔桩施工中水患处理施工技术是确保桩基质量的关键。本文通过施工实践对人工挖孔桩施工中的不同水患情况进行分析，并提出了水患防治与处理的措施。
1水患：地下水（含地表水，尤以潜水层承压水为突出）对人工挖孔桩施工安全、质量的危害。主要表现为坍孔、井涌、淹井等安全问题;护壁裂缝、混凝土胶结不良、离析等质量问题。长期以来，桩基中的“水患”问题从很大程度上影响着人工挖孔灌注桩的安全生产和施工质量，“水患”给人工挖孔灌注桩造成的安全质量事故和经济损失是屡见不鲜。
如何解决人工挖孔灌注桩的成孔、护壁、混凝土浇灌等施工过程中的截水、排水，堵水和水下灌注施工等技术问题，是确保桩基施工安全和质量的关键。本人在长期从事建筑技术和施工管理工作实践中，不断思索、研究、创新并总结出“人工挖孔桩施工的水患处理技术”，并在工作实践中解决了人工挖孔桩施工过程中“水患”等一些特殊问题，取得了良好的效果。其工程案例如下：
2工程概况
某教育学院综合楼工程：该工程13953m，地下一层，地上十层，基础设计为人工挖孔灌注桩，混凝土设计强度等级：护壁为C15，桩芯为C30，基础持力层距地表面18m左右，地质资料表明：地下水丰富，水位在3.5-6.5m。桩基工程的施工正值雨水季节，为此设计建议施工方法：桩芯混凝土施工采用水下混凝土浇灌方法。
3防治水患技术措施
3.1施工方案
工程开工前，根据地质勘探资料、设计文件和施工现场的实际情况，认真进行分析论证，并借鉴有关类似工程质量事故的教训，制定了如下施工方案：
3.1.1做好“水患”的事前控制。在施工前组织有关工程技术人员深入现场，对工程的地理位置、自然环境并结合施工季节等因素进行详细的调查了解，对施工期地表水采取截流控制措施，从而达到减小桩孔涌水量的目的。
3.1.2重点做好事中控制。首先，根据设计规范和施工技术要求，积极配合工程设计方面做好图纸会审和设计方案的修改工作，根据现场实际情况将原护壁混凝土标号C15提升为与桩身同强度等级的C30，增加首节护壁和流沙层护壁厚度，有效地增强桩护壁的刚度，从而控制护壁裂缝的产生，减少护壁的渗水量：对桩护壁渗水较严重的桩孔，采取了强制堵漏措施，把“水患”有效地控制在桩芯混凝土浇灌前。
3.1.3特殊对待特殊桩孔（最后两个降水桩孔）。由于地下涌水相对集中，混凝土施工时无法将孔内积水排干，故决定将孔内积水控制在2m深以内，采取水下灌注不分散混凝土施工技术进行浇灌，确保施工质量符合设计要求。
3.2排水方法
3.2.1砌筑截水沟：桩孔放线定位后，首先在离建筑物轴线外侧3m处开挖和砌筑500mm×700mm的环行截水沟（排水纵坡5‰），然后在桩基施工区域内砌筑250mm×350mm的井字排水沟（排水纵坡3‰），并与截水沟贯通。各桩孔中的水通过排水沟汇入截水沟，有效地截断和减少了地表水对桩孔的水患。
3.2.2利用井点法降低地下水位：选择建筑物四周渗水量大的桩孔和迎水面的桩孔先开挖，起到降水井点的作用。降水井用水泵抽水时，将桩孔和附近的地下水降至井底下，使其它开挖桩孔底部免除在水下状态下施工的弊端。
3.2.3排干桩孔底积水：人工挖孔过程中采取50m高扬程潜水泵，设置逆流阀（防止抽水机停止工作时，使管内积水返回到桩孔底部）和安全电压，满足孔底排水的要求。
3.3孔壁支护
3.3 .1修改护壁设计：根据工程地质资料和现场实际情况，按设计和施工规范要求，一方面经过原设计人员同意将原护壁混凝土强度C15等级改为与桩芯混凝土同标号的C30，增加护壁接头处构造钢筋，在流砂层区域增设水压抗剪钢筋并将原护壁厚度增加50mm厚，有效提高了护壁混凝土的密实度，增强了护壁的刚度。另一方面：第一节孔圉护壁比下面的孔壁厚100mm，并高出现场地面200-300mm，有效地阻挡了地表水的渗入。
3.3.2护壁技术措施
3.3.2.1无流砂且渗水量较小地段：采取每开挖1m，用活动钢模组装后，浇混凝土护壁成孔。
3.3.2.2对待桩孔局部地段（小孔流砂或流砂层100-300mm厚）：采取编织袋装粘土堆堵形成桩孔外壁（控制好内壁设计尺寸）然后入模灌注混凝土成孔。浇筑混凝土护壁时，严格控制水位变化，确保模板不被桩孔积水淹没。流沙层区域的护壁混凝土内添增速凝剂，使混凝土尽快达到设计强度。对较易塌方施工段则采取即挖、即校对、即验收、即灌注护壁混凝土。经综合控制，从而确保护壁混凝土密实不渗漏，满足混凝土强度，达到安全可靠。
3.3.2.3对待深流砂层（层厚大于300mm以上）并渗水量特别大的地段：采取下钢护筒，每节开挖深度控制在300-500mm深，钢护筒与护壁用的钢模相似，采用厚2mm并沿圆弧向设置加劲肋三条（保证模板不变形）直径略小于护壁的内径，高为500～700mm，利用混凝土支护作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入砂中，阻挡流砂，钢护筒一个接一个下沉，压人一段，开挖一段，直至穿过流砂层0.5m-1.0m后再转入正常挖土和混凝土支护。
3.3.2.4与护壁工作相关的注意事情：使施工人员熟悉所挖孔的地质情况，并随时进行检查，密切注意土层土质的变化，当遇到流沙，大量地下水等影响挖土或护壁安全时，立即采取有效防护措施后，再继续深挖护壁。
3.3.3护壁混凝土的质量保证措施
严格按设计配合比计量，控制水灰比、坍落度，砂石的含泥量控制在2%以内，混凝土随拌随用，浇灌后振捣均匀且密实，每开挖一段，在人模浇注前校核桩中轴线，确定无误后，入模浇混凝土，对护壁的厚度和护壁内钢筋的位置准确性严格控制。为了解决护壁节头易渗水的问题，在施工中采取下一节护壁混凝土的上口高出上一节护壁混凝土下口100mm的控制措施，很大程度上提高了护壁的挡水功能，确保孔外水不渗入到桩孔内。
3.5特殊桩孔混凝土的施工技术
少数桩孔因护壁混凝土接缝或密实度不能满足防水要求，涌水量较大（大于1m3/n）且桩孔在浇灌混凝土前不能排干的桩孔（桩孔积水不超过2m），按照水下混凝土操作规程灌注不分散混凝土。
4该项处理技术的工程效应
该工程在桩基施工过程中有效地运用了“水患”处理的技术，其处理效果得到参加工程建设的各方领导及专家的高度评价：第一，施工安全可靠。由于安全技术措施过硬，在施工中注重事前预防，事中排查，把事故隐患控制在萌发前，施工期内未发生任何安全事故。第二，保证了质量。解决了施工中的水患，确保了桩芯混凝土不受地下水的侵袭而造成胶结不良，采用导管法和泵送法施工，解决了桩芯混凝土离析的问题，严格的操作规程，精细的施工工艺，保证了混凝土的强度，工程92根桩经超声波检测法、动测法和钻孔抽芯法检测Ⅰ类桩占89.13%，Ⅱ类桩占1087%，全部符合设计和工程质量规范要求。第三，续短了工期。
5小结
通过工程实践证明，该项处理技术是成熟的。它不仅能保证人工挖孔桩的施工安全，确保工程质量，同时又能续短工期，降低造价。为此，该项处理技术可以广泛应用在人工挖孔桩的基础施工中。
参考文献：
[1] 李宏光，浅析人工挖孔桩施工的水患处理[J].山西建筑，[J]2009， 35（27）
[2] 杨功余，浅谈人工挖孔桩施工[J].广东建材，2009，25：158-160