1.排水施工

 

　　在实际工程操作过程中，排水的工作至关重要。工程中应根据渗流量大小、地下水是否承压水来确定。

 

　　1.1一般排水施工

 

　　对于大气降水可设置地面排水沟等方式防止地表水流入桩孔内；桩孔开挖渗水量不大时，可铁桶盛水，人工提升排走；孔内渗水量稍大时，可在井内分段设集水坑，水泵排出井口。

 

　　桩孔开挖渗水量较大、开挖孔自身水泵抽水无法开挖时，可采用“交替施工法”进行排水施工，即将所有桩孔分为排水孔和开挖孔两种，排水孔安排多台水泵同时抽水，使开挖孔内渗水量减少，强行开挖掘进，护壁后，开挖孔与排水孔互换交替循环施工。见图1。

 

　　1.2富含地下水的排水施工

 

　　在富含地下水的地层中进行桩孔开挖时，一般排水施工方法已无法奏效，应考虑采用“堵水”或“降水”方案排除地下水。“堵水”方案一般可采取“钻孔注浆围护”或“深层水泥土搅拌桩围护”建立止水帷幕或地下防渗墙；“降水”方案则是选择井点降水或深井井点（专用排水井）进行降水施工。

 

　　1.3承压潜水层的排水施工

 

　　成孔施工中需穿越承压潜水层时，不对潜水层进行封闭处理，人工挖孔无法进行，可采用水泥砂浆压灌卵石环圈的方法对潜水层进行封闭处理。步骤如下：①排除井内积水，按桩孔直径沿孔壁开挖环形槽；②孔底干铺20cm厚卵石层，设置一道内径同桩孔直径、高度稍大于潜水层的5mm厚钢板隔离圈，在钢板圈与孔壁间填塞卵石，空隙率约40%，并设置两根25mm注浆管（一用一备），隔离圈内用袋装泥土填塞密实；③浇筑50cm厚C10混凝土顶盖；④压注水泥浆；⑤水泥浆封闭48h后，吊出装泥土袋，拆除钢板隔离圈，继续向下挖孔施工。

 

　　2.流砂层穿越施工

 

　　遇有地下水的细砂或粉砂层地质，可能形成流砂，严重时会发生井涌。应减小分段开挖高度，及时浇筑混凝土护壁，减少孔壁开挖后暴露的时间。

 

　　2.1土袋堵挡法

 

　　当孔壁坍塌、流砂流入井内情况不严重时，可采取麻袋装土逐段封堵，用码砌土袋形成桩孔外壁，然后进行混凝土护壁施工。见图2。

 

　　2.2组装钢护筒穿越法

 

　　当流砂严重，土袋难以堵挡时，可采用组装钢护筒穿越法施工。钢护筒与护壁用的钢模板相似，按桩孔外径、由4～6块带加劲肋的园弧钢板用螺栓或蛇形扣组成。分段开挖50～60cm，分块插入钢护筒，护筒深入孔底不少于20cm，上端嵌入已浇注混凝土护壁的后面5cm，合拢后支模浇筑护壁混凝土。依次循环直至穿越流砂层。2.3整体钢护筒穿越法

 

　　当流砂较严重，组装钢护筒穿越法不能奏效时，应采用整体钢护筒穿越法。整体钢护筒用4～6mm钢板焊制、高1～2m，内径应略小于混凝土护壁内径，利用混凝土井壁作支点，用小型油压千斤顶压入土中以阻挡流砂。开挖一段桩孔，压入一节钢护筒，直至穿过流砂层0.5～1m，然后转入正常挖土和混凝土护壁支设，钢护筒可在浇筑桩身混凝土时回收或不回收。

 

　　3.淤泥质土层穿越施工

 

　　遇淤泥、流砂等软弱土层时，应减小分段开挖高度，及时浇筑护壁混凝土。对易坍塌的淤泥、流砂层，可用Φ5～10cm、长100cm的竹木桩，与井壁成30°角，沿坑壁四周打入50cm，上端嵌入已浇注护壁的后面5cm，在竹木桩上编织竹篱或荆笆挡土。然后转入正常的混凝土护壁施工。4.岩层施工

 

　　成孔施工中常需穿越大块孤石或端承桩要求嵌入岩层0.2d（或50cm）。如石质不坚硬时，可采用风镐、冲击钻成块开凿，虽进度慢、劳动强度大，但仍比爆破方法简单、安全。穿越坚石或修凿嵌岩底座可考虑爆破施工。

 

　　4.1炮眼设置

 

　　一般在桩孔中部设置若干个炮眼为主爆面，深度60～100cm，沿孔边20cm处等间距布置一圈炮眼为爆破自由面，深度40～80cm，向外倾斜20～25°。

 

　　4.2装药量

 

　　应按岩石坚硬程度和爆破作用范围计算确定装药量，但桩孔边缘的炮眼为中部炮眼的0.7～0.8。

 

　　4.3微差毫秒控制爆破

 

　　爆破时采用毫秒延期雷管，以毫秒级时差按顺序起爆，以减少振动力，防止破坏桩孔护壁或影响邻桩。

 

　　5.岩溶地层成孔施工

 

　　岩溶地层是不适宜采用人工挖孔灌注桩的，但也经常遭遇局部地基中出现岩溶构造，这时需设计、勘察、施工、监理方及时协调，临机处置桩端成桩标高和桩底持力层。

 

　　5.1溶沟、溶槽

 

　　溶沟、溶槽宽度虽小于桩径但仍能成孔施工时，挖孔桩应继续向下施工；当溶沟、溶槽宽度在桩径的1/4以下、深度在3～5m左右时，可采用泥浆泵或吸泥机清除溶沟、溶槽内全部泥土，压力水清洗干净后浇筑C30混凝土填塞溶沟、溶槽至桩底标高。当溶沟、溶槽宽度在桩径的1/4以下、深度无法测知，或无可靠清除沟槽内泥土设备时，可在桩底设置钢筋混凝土过梁或扩大钢筋混凝土整体底板方法处置。

 

　　5.2石芽

 

　　伸入桩身内的石芽应全部凿平，直至石芽截面积大于桩基底部截面积，且桩基应整体嵌入整体基岩50cm为宜。5.3洞穴

 

　　在桩基持力层下3d或5m范围内的洞穴，因其顶板太薄，应将其顶板凿开，清除洞穴内的泥土杂物，用C30混凝土填筑。桩基穿越洞穴后，应清除洞穴内全部泥土，桩基嵌岩部份的洞底修凿平整，清洗干净整个洞穴部位，设计桩孔范围以外部位用浆砌片石填筑。

 

　　6.结束语

 

　　人工挖孔灌注桩在复杂地层的成孔施工技术虽有普遍应用意义，但施工风险较大，工程成本也高，只宜在局部复杂地层的成孔施工中采用。对于大面积复杂建设场地应在桩基选型时避免采用人工挖孔灌注桩。