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（新乡市方正公路工程监理咨询公司 河南 新乡 453000）
【摘 要】在人工挖孔桩施工中，遇到淤泥、流砂层较厚，地下水极为丰富时，很容易涌砂塌孔，施工进度缓慢或根本无法成孔。本文主要介绍了在复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术成功的经验，可供类似工程借鉴。
【关键词】挖孔桩；施工；护壁；技术
Under the complicated geology condition of the artificial dig a bore stake construction technique
Shang Xue-lin
(Xinxiang Fangzheng company superintendency consultation of highway engineering Xinxiang Henan 453000)
【Abstract】Digging bore stake in the artificial is under construction and meet silt and flow a sand layer thicker, when the groundwater extremely enriches flow out sand to fall bore very easily, starting construction the progress is basically slow-moving or can't become bore. The article mainly introduced under the complicated geology condition of the artificial dig bore stake experience with successful construction technique and can be provided as similar engineering to draw lessons from.
【Key words】Digbore stake; Construction; Protect wall; Technique
1. 适合人工挖孔桩施工的地质类型
普通土层、淤泥层、流沙层、中风化岩层、强风化岩层和微风化岩层以及任何不便于机械施工的地质层都适合进行人工挖孔桩施工，强风化岩和微风化岩层应首先采用毫秒微差的爆破技术进行爆破，然后再进行人工清空、挖孔施工。
2. 人工挖孔桩施工的技术方案
2.1 护壁分类。桩基础位于淤泥、流砂层厚度≤2000mm的地段，施工难度不大，采用常规护壁便可成孔；而位于淤泥、流砂层厚度＞2000mm的地质复杂地段，场内地下水极为丰富，采用常规护壁方法来施工，进度相当缓慢或根本无法成孔，只能采用钢护筒或外加钢板桩才能成孔。
2.2 测量放样。采用全站仪按设计桩位进行放样，保证桩位准确。确保孔口平面位置与设计桩位偏差不大于1cm。
3. 人工挖孔桩施工的护壁技术
3.1 淤泥、流砂层厚度≤2000mm地段人工挖孔桩的护壁技术。对于淤泥、流砂层厚度≤2000mm地段的人工挖孔桩，采用常规的混凝土护壁来施工，容易成孔，节约护壁成本。
3.1.1 护壁砼模板由标准组合钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用。模板用“U”型卡连接，上下用两个半圆组成钢圈，顶紧模板，不另设支撑。护壁砼圈中心线应与桩轴线重合，其与桩轴心偏差小于20mm。
3.1.2每一施工段高度，一般取0.8m～1.0m左右，护壁中插入φ14～φ16的竖向连接钢筋，间距取500mm；横向则用φ14～φ16的园钢来加固，间距取300mm。人工掘进1m深后，支立第一节孔圈护壁模板，现浇护壁砼。安装护壁模板时，必须用四个桩心控制点来校正模板位置，并设专人严格校核中心位置及孔壁厚度。第一节砼护壁应比下面的护壁厚150mm，并高出现场地面200mm。第一节护壁完成后，重新定位孔中心，挖土、支模、现浇护壁砼。如此循环，一直挖至基底设计标高。
3.1.3 混凝土用搅拌机搅拌，采用桩基同等标号混凝土，坍落度取60mm～80mm，混凝土用吊桶运入人工浇筑，用钢管振捣密实。
3.2 淤泥、流砂层厚度＞2000mm地段人工挖孔桩的护壁技术。淤泥、流砂层厚度＞2000mm地段，地下水极为丰富，采用常规护壁方法来施工，流砂塌孔严重，施工进度相当缓慢，或根本无法形孔，只能采用成本较高、施工技术要求高的钢护筒来护壁。
3.2.1 钢护筒的制作根据现场的实际情况和理论计算，需要下钢护筒的地段，淤泥、流砂层的厚度一般为4m～6m之间。因此，钢护筒一律采用δ=12mm厚的A3钢板卷制而成，按6m、4m和2m的标准长度定尺加工。第一节一般采用6m标准节下沉，可根据实际需要，用4m或2m高度标准节接驳至实际需要高程。
3.2.2 钢护筒与振动锤的连接钢护筒与75KW电动振动打桩锤的连接采用“法兰+焊接”的刚性连接方式，用吊车或龙门架作为起吊设备。
3.2.3 钢护筒的测量定位桩位放样完毕，经复核无误后，应进行人工或机械的预挖孔，孔径略大于护筒外径，挖深1m～2m，然后垂直起吊第一节钢护筒到预挖的孔位中。
3.2.4 钢护筒的下沉钢护筒下沉前，做好一切准备工作，以保证钢护筒下沉工作的连续进行，保证钢护筒能顺利下沉到岩层之中去，尽量减少中途的停顿时间，防止淤泥、流砂层的固结，加大下沉的阻力，从而增加下沉的难度。下沉过程中，注意检查钢护筒的中心线和垂直度，以免中心线和垂直度偏差超过允许标准而返工。
3.3 杂地质条件下的人工挖孔桩护壁技术施工过程中位于淤泥、流砂层下面的强风化、中风化岩层较薄时，且岩层面倾斜不平；或者缺少阻水性良好的粘性土过渡层，钢护筒无法插入致密坚硬的微风化岩层之中去。这样，在钢护筒与岩层个别地方之间存在着淤泥、流砂的夹层，形成淤泥、流砂的通道，在外侧水压力作用下，当挖到这层夹层时，大量的淤泥、流砂涌入孔内，根本无法下挖，还有可能危及孔内作业人员的人身安全。
3.3.1 处理方法：在钢护筒外侧800mm～1000mm的四周打入进口拉森Ⅲ型钢板桩，钢板桩之间尽量锁上口，个别无法锁口处，再在外侧加打一根钢板桩，形成封闭的止水、止淤泥、止流砂的保护圈。由于进口钢板桩的刚度较大，断面较小，较容易打入中风化的岩层之中去，从而阻断了淤泥、流砂的通道，减少了孔内的开挖量，加快施工进度。
3.3.2 孔内挖土过程中，当挖到淤泥、流砂层时，分段高度一般为0.4m～0.5m，以最快的速度，浇筑一圈混凝土护壁，防止淤泥、流砂的渗入。
4. 成孔内挖土
4.1 粘土、淤泥、流砂的开挖方法：对于孔内的粘土、淤泥、流砂层，可用铁铲、锄头便可开挖。孔内挖土采用分段开挖方式，对于粘土层，一般0.8m～1.0m为一个施工段，做完混凝土护壁，待混凝土护壁有一定强度后，才能进入下一施工段；对于淤泥、流砂层，一般0.4m～0.5m为一个施工段。混凝土护壁一般施工至中风化岩面，微风化岩层不需另加混凝土护壁，可以自身稳定。
4.2 强风化岩层、中风化岩层的开挖方法：由于强风化岩层、中风化岩层，采用风镐来开挖，由燃油空压机或电动空压机供应压缩空气。
4.3 坚硬致密微风化岩层的开挖方法：基岩为致密、坚硬，硬度系数f约10左右。采用风镐来开挖，进度相当缓慢，每天只能下挖100mm～200mm，难以满足要求。应采用毫秒微差的爆破技术进行爆破。
4.3.1 爆破方案
4.3.1.1 孔眼的布置。在孔内半径r=1000mm的周边布置12个周边眼，孔深1.0m，间距等分；孔内半径r=500mm的环向布置6个掏槽眼，孔深1.2m，间距等分。
4.3.1.2 装药量确定。装药量根据下面公式计算并根据实践经验进行调整。
Q=η•L•q
式中： Q——各个炮眼的装药量(Kg)；
η——炮眼装药余数(0.5～0.65)；
L ——炮眼的长度(m)；
q ——每米炮眼的装药量(0.95Kg/m)。
工作面有水，选用乳化炸药，炸药药卷直径32mm，每卷重200克。根据岩层特性和试爆经验，炸药量Q一般取Q=4.5～6.0Kg。
4.3.1.3 装药结构与堵塞掏槽眼和周边眼均采用连续反向装药结构；堵塞用旧报纸和泥土掺和成团进行堵塞。
4.3.1.4 起爆网络
(1) 引爆方式和连线方式：为安全起见，采用非电雷管孔内引爆，孔内所有非电雷管用簇联方式连线，用电雷管引爆导爆管；孔之间的电雷管采用串联方式连线。
(2) 起爆顺序：起爆顺序按掏槽眼，周边眼顺序进行，用电雷管分段控制。
4.3.1.5 安全防护：在孔顶覆盖钢板，再在上面堆砂包，可有效防止飞石。
5. 结束语
（1）严格控制桩的平面位置、桩径的净尺寸和桩的垂直度，开挖时随时检查，出现偏差及时纠正。
（2）经常检查孔内的有害气体，并根据孔内有害气体的浓度及孔深设置通风设备，进行通风。石质桩位在放炮后，施工人员下井前，事先测定孔底有无毒气，若有毒气则立即排除。（3）挖孔时如有水渗入，及时加强孔壁支护，避免井壁渗流造成的坍孔。渗水及时排出孔内，必要时采用井点降水；当一墩台同时开挖，渗水量大的一孔超前开挖，用于集中排水，以降低其他桩孔的水位。
（4）挖孔工人必须配带安全帽、安全绳。并定期对吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具进行安全性能检查，确保安全生产。
参考文献
［1］ 李六之，梁清煜 .浅谈复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术.沿海企业与科技，2007年第02期
［2］ 王壮飞. 建筑施工手册［M］. 北京:中国建筑工业出版社,1988.
［3］ 公路桥涵施工技术规范.北京:人民交通出版社，2000年8月
【摘 要】在人工挖孔桩施工中，遇到淤泥、流砂层较厚，地下水极为丰富时，很容易涌砂塌孔，施工进度缓慢或根本无法成孔。本文主要介绍了在复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术成功的经验，可供类似工程借鉴。
【关键词】挖孔桩；施工；护壁；技术
Under the complicated geology condition of the artificial dig a bore stake construction technique
Shang Xue-lin
(Xinxiang Fangzheng company superintendency consultation of highway engineering Xinxiang Henan 453000)
【Abstract】Digging bore stake in the artificial is under construction and meet silt and flow a sand layer thicker, when the groundwater extremely enriches flow out sand to fall bore very easily, starting construction the progress is basically slow-moving or can't become bore. The article mainly introduced under the complicated geology condition of the artificial dig bore stake experience with successful construction technique and can be provided as similar engineering to draw lessons from.
【Key words】Digbore stake; Construction; Protect wall; Technique
1. 适合人工挖孔桩施工的地质类型
普通土层、淤泥层、流沙层、中风化岩层、强风化岩层和微风化岩层以及任何不便于机械施工的地质层都适合进行人工挖孔桩施工，强风化岩和微风化岩层应首先采用毫秒微差的爆破技术进行爆破，然后再进行人工清空、挖孔施工。
2. 人工挖孔桩施工的技术方案
2.1 护壁分类。桩基础位于淤泥、流砂层厚度≤2000mm的地段，施工难度不大，采用常规护壁便可成孔；而位于淤泥、流砂层厚度＞2000mm的地质复杂地段，场内地下水极为丰富，采用常规护壁方法来施工，进度相当缓慢或根本无法成孔，只能采用钢护筒或外加钢板桩才能成孔。
2.2 测量放样。采用全站仪按设计桩位进行放样，保证桩位准确。确保孔口平面位置与设计桩位偏差不大于1cm。
3. 人工挖孔桩施工的护壁技术
3.1 淤泥、流砂层厚度≤2000mm地段人工挖孔桩的护壁技术。对于淤泥、流砂层厚度≤2000mm地段的人工挖孔桩，采用常规的混凝土护壁来施工，容易成孔，节约护壁成本。
3.1.1 护壁砼模板由标准组合钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用。模板用“U”型卡连接，上下用两个半圆组成钢圈，顶紧模板，不另设支撑。护壁砼圈中心线应与桩轴线重合，其与桩轴心偏差小于20mm。
3.1.2每一施工段高度，一般取0.8m～1.0m左右，护壁中插入φ14～φ16的竖向连接钢筋，间距取500mm；横向则用φ14～φ16的园钢来加固，间距取300mm。人工掘进1m深后，支立第一节孔圈护壁模板，现浇护壁砼。安装护壁模板时，必须用四个桩心控制点来校正模板位置，并设专人严格校核中心位置及孔壁厚度。第一节砼护壁应比下面的护壁厚150mm，并高出现场地面200mm。第一节护壁完成后，重新定位孔中心，挖土、支模、现浇护壁砼。如此循环，一直挖至基底设计标高。
3.1.3 混凝土用搅拌机搅拌，采用桩基同等标号混凝土，坍落度取60mm～80mm，混凝土用吊桶运入人工浇筑，用钢管振捣密实。
3.2 淤泥、流砂层厚度＞2000mm地段人工挖孔桩的护壁技术。淤泥、流砂层厚度＞2000mm地段，地下水极为丰富，采用常规护壁方法来施工，流砂塌孔严重，施工进度相当缓慢，或根本无法形孔，只能采用成本较高、施工技术要求高的钢护筒来护壁。
3.2.1 钢护筒的制作根据现场的实际情况和理论计算，需要下钢护筒的地段，淤泥、流砂层的厚度一般为4m～6m之间。因此，钢护筒一律采用δ=12mm厚的A3钢板卷制而成，按6m、4m和2m的标准长度定尺加工。第一节一般采用6m标准节下沉，可根据实际需要，用4m或2m高度标准节接驳至实际需要高程。
3.2.2 钢护筒与振动锤的连接钢护筒与75KW电动振动打桩锤的连接采用“法兰+焊接”的刚性连接方式，用吊车或龙门架作为起吊设备。
3.2.3 钢护筒的测量定位桩位放样完毕，经复核无误后，应进行人工或机械的预挖孔，孔径略大于护筒外径，挖深1m～2m，然后垂直起吊第一节钢护筒到预挖的孔位中。
3.2.4 钢护筒的下沉钢护筒下沉前，做好一切准备工作，以保证钢护筒下沉工作的连续进行，保证钢护筒能顺利下沉到岩层之中去，尽量减少中途的停顿时间，防止淤泥、流砂层的固结，加大下沉的阻力，从而增加下沉的难度。下沉过程中，注意检查钢护筒的中心线和垂直度，以免中心线和垂直度偏差超过允许标准而返工。
3.3 杂地质条件下的人工挖孔桩护壁技术施工过程中位于淤泥、流砂层下面的强风化、中风化岩层较薄时，且岩层面倾斜不平；或者缺少阻水性良好的粘性土过渡层，钢护筒无法插入致密坚硬的微风化岩层之中去。这样，在钢护筒与岩层个别地方之间存在着淤泥、流砂的夹层，形成淤泥、流砂的通道，在外侧水压力作用下，当挖到这层夹层时，大量的淤泥、流砂涌入孔内，根本无法下挖，还有可能危及孔内作业人员的人身安全。
3.3.1 处理方法：在钢护筒外侧800mm～1000mm的四周打入进口拉森Ⅲ型钢板桩，钢板桩之间尽量锁上口，个别无法锁口处，再在外侧加打一根钢板桩，形成封闭的止水、止淤泥、止流砂的保护圈。由于进口钢板桩的刚度较大，断面较小，较容易打入中风化的岩层之中去，从而阻断了淤泥、流砂的通道，减少了孔内的开挖量，加快施工进度。
3.3.2 孔内挖土过程中，当挖到淤泥、流砂层时，分段高度一般为0.4m～0.5m，以最快的速度，浇筑一圈混凝土护壁，防止淤泥、流砂的渗入。
4. 成孔内挖土
4.1 粘土、淤泥、流砂的开挖方法：对于孔内的粘土、淤泥、流砂层，可用铁铲、锄头便可开挖。孔内挖土采用分段开挖方式，对于粘土层，一般0.8m～1.0m为一个施工段，做完混凝土护壁，待混凝土护壁有一定强度后，才能进入下一施工段；对于淤泥、流砂层，一般0.4m～0.5m为一个施工段。混凝土护壁一般施工至中风化岩面，微风化岩层不需另加混凝土护壁，可以自身稳定。
4.2 强风化岩层、中风化岩层的开挖方法：由于强风化岩层、中风化岩层，采用风镐来开挖，由燃油空压机或电动空压机供应压缩空气。
4.3 坚硬致密微风化岩层的开挖方法：基岩为致密、坚硬，硬度系数f约10左右。采用风镐来开挖，进度相当缓慢，每天只能下挖100mm～200mm，难以满足要求。应采用毫秒微差的爆破技术进行爆破。
4.3.1 爆破方案
4.3.1.1 孔眼的布置。在孔内半径r=1000mm的周边布置12个周边眼，孔深1.0m，间距等分；孔内半径r=500mm的环向布置6个掏槽眼，孔深1.2m，间距等分。
4.3.1.2 装药量确定。装药量根据下面公式计算并根据实践经验进行调整。
Q=η•L•q
式中： Q——各个炮眼的装药量(Kg)；
η——炮眼装药余数(0.5～0.65)；
L ——炮眼的长度(m)；
q ——每米炮眼的装药量(0.95Kg/m)。
工作面有水，选用乳化炸药，炸药药卷直径32mm，每卷重200克。根据岩层特性和试爆经验，炸药量Q一般取Q=4.5～6.0Kg。
4.3.1.3 装药结构与堵塞掏槽眼和周边眼均采用连续反向装药结构；堵塞用旧报纸和泥土掺和成团进行堵塞。
4.3.1.4 起爆网络
(1) 引爆方式和连线方式：为安全起见，采用非电雷管孔内引爆，孔内所有非电雷管用簇联方式连线，用电雷管引爆导爆管；孔之间的电雷管采用串联方式连线。
(2) 起爆顺序：起爆顺序按掏槽眼，周边眼顺序进行，用电雷管分段控制。
4.3.1.5 安全防护：在孔顶覆盖钢板，再在上面堆砂包，可有效防止飞石。
5. 结束语
（1）严格控制桩的平面位置、桩径的净尺寸和桩的垂直度，开挖时随时检查，出现偏差及时纠正。
（2）经常检查孔内的有害气体，并根据孔内有害气体的浓度及孔深设置通风设备，进行通风。石质桩位在放炮后，施工人员下井前，事先测定孔底有无毒气，若有毒气则立即排除。（3）挖孔时如有水渗入，及时加强孔壁支护，避免井壁渗流造成的坍孔。渗水及时排出孔内，必要时采用井点降水；当一墩台同时开挖，渗水量大的一孔超前开挖，用于集中排水，以降低其他桩孔的水位。
（4）挖孔工人必须配带安全帽、安全绳。并定期对吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具进行安全性能检查，确保安全生产。
参考文献
［1］ 李六之，梁清煜 .浅谈复杂地质条件下的人工挖孔桩施工技术.沿海企业与科技，2007年第02期
［2］ 王壮飞. 建筑施工手册［M］. 北京:中国建筑工业出版社,1988.
［3］ 公路桥涵施工技术规范.北京:人民交通出版社，2000年8月