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摘 要：大直径人工挖孔灌注桩在民用多、高层建筑及工业建筑中有广泛应用。本文介绍了大直径人工挖孔灌注桩的特点、设计计算方法、构造要求及施工中的注意事项。
关键词：人工挖孔灌注桩；工程设计
1.概述
大直径人工挖孔灌注桩（以下简称人工挖孔桩）由于具有单桩承载力高、传力直接，且施工设备简单，桩底土质量易于查验的特点，因此近年来在民用多、高层建筑及工业建筑中应用非常广泛。
人工挖孔桩适用于地下水水位较深、或能采用井点降水的水位较浅而持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程可能出现流砂、涌水、涌泥的地层不宜采用[1]。
人工挖孔桩大多数属于以端承为主、侧摩阻力为辅的摩擦端承型桩基。
2.人工挖孔桩设计
2.1桩径、桩长、扩底
人工挖孔桩的桩径一般在800～2000mm之间，根据持力层埋置厚度确定桩长。单桩竖向极限承载力标准值按照下式计算[2]：桩身配筋率小于0.65%时，单桩水平承载力特征值：由上部荷载确定桩头直径大小，综合确定其桩身直径。桩基应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度见下表。
表2.1.1 樁端进入持力层的深度
当桩端岩土层的承载力比较高或上部荷载较小时可采用等截面桩，当桩端岩土层承载力较小或上部荷载较大时可采用扩底桩。
2.2配筋
2.2.1主筋
对于一般以受压为主的基桩，正截面配筋率可取为0.65%～0.2%（大直径桩取低值）[3]，主筋不应少于6Φ10，通长配筋。对于受水平荷载的桩，主筋不应小于8Φ12。纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm。
2.2.2箍筋
箍筋应采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密，间距不应大于100mm；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
2.2.3护壁
护壁做法通常有三种：
a）当土质较好时，可不做护壁或仅做素混凝土护壁。
b）一般情况下，采用上大下小锯齿形不等厚护壁，壁厚b=100～150。上下节护壁搭接长度不得小于50。
c）等厚护壁，护壁厚一般取b=125。
3.构造设计影响
3.1护壁构造问题影响，人工挖孔桩多采用硷护壁， 直径较大或土质过差者，护壁内加配一层钢筋。有的地区也曾成功地采用砖砌护壁， 由于混凝土或砖砌护壁的抗弯刚度很差，故护壁横截面要尽量做成圈环形， 孔口附近一定范围内要避免地面堆载， 更不允许行走载重车辆， 否则护壁内力分布不均匀或产生弯曲应力会导致破坏。遇到可能出现流沙、涌泥、塌孔现象的土层时，宜考虑采用钢套管等措施， 防止事故发生。
由于护壁砼拆模赞期实际上只有20～22h， 故在配制砼时应考虑到这一特点， 适当提高其强度等级， 或采用早强混凝土， 在验算护壁材料强度时， 也必须顾及这种情况。
3.2桩底扩大头构造，一般情况下，扩大头做在硬持力层内，扩大头部分不做护壁；但有时桩进入持力层不宜太深，必须在进入持力层之前开始扩径，甚至是在软土层内扩径，必须要做护壁。
3.3桩顶承台、桩帽及系梁的影响，对于一柱一桩可不做桩承台，要求桩顶断面比柱断面每边大100mm，使所有柱竖向钢筋能够插在桩的钢筋笼内，在柱桩交接段部分，桩、桩箍筋应分别按其加密区要求予以加密。如果桩断面不足以包住柱断面，则可在桩顶做成“桩帽”，其断面可以做成多边形或者圆形，多边形每边应比柱边大100～200mm，桩帽高度不小于柱筋锚固长度，且不小于地梁高度，桩帽上下及周边应配置构造钢筋。
4.施工注意事项
4.1护壁施工
a）井圈顶面应比场地高出100～150mm，壁厚应比下面井圈厚度增加100～150mm。
b）每节护壁的高度取1m，当遇有局部或厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，每节护壁的高度减小到300～500mm。
c）每节护壁应在当日连续施工完毕。
4.2桩身施工
a）当挖至设计标高后，应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水，并应进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身混凝土。
b）灌注桩身混凝土时，混凝土必须通过溜槽；当落距超过3m时，应采用串筒，也可采用导管泵送，混凝土宜采用插入式振捣器振实。
5.结束语
人工挖孔桩是一种施工方便、投资省、速度快、承载力大的基础工程技术。在建筑工程中应用较多，但在设计及施工过程中可能遇到各种具体问题，因而要严格按照规范规定进行设计，施工过程中要注意施工程序、施工技术，采取安全措施等，确保安全和人工挖孔桩的质量。
参考文献
[1] 《人工挖孔灌注桩》DBJT13-63.
[2] 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
[3] 《建筑地基基础设计规范》B50007-2011
关键词：人工挖孔灌注桩；工程设计
1.概述
大直径人工挖孔灌注桩（以下简称人工挖孔桩）由于具有单桩承载力高、传力直接，且施工设备简单，桩底土质量易于查验的特点，因此近年来在民用多、高层建筑及工业建筑中应用非常广泛。
人工挖孔桩适用于地下水水位较深、或能采用井点降水的水位较浅而持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程可能出现流砂、涌水、涌泥的地层不宜采用[1]。
人工挖孔桩大多数属于以端承为主、侧摩阻力为辅的摩擦端承型桩基。
2.人工挖孔桩设计
2.1桩径、桩长、扩底
人工挖孔桩的桩径一般在800～2000mm之间，根据持力层埋置厚度确定桩长。单桩竖向极限承载力标准值按照下式计算[2]：桩身配筋率小于0.65%时，单桩水平承载力特征值：由上部荷载确定桩头直径大小，综合确定其桩身直径。桩基应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度见下表。
表2.1.1 樁端进入持力层的深度
当桩端岩土层的承载力比较高或上部荷载较小时可采用等截面桩，当桩端岩土层承载力较小或上部荷载较大时可采用扩底桩。
2.2配筋
2.2.1主筋
对于一般以受压为主的基桩，正截面配筋率可取为0.65%～0.2%（大直径桩取低值）[3]，主筋不应少于6Φ10，通长配筋。对于受水平荷载的桩，主筋不应小于8Φ12。纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm。
2.2.2箍筋
箍筋应采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密，间距不应大于100mm；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
2.2.3护壁
护壁做法通常有三种：
a）当土质较好时，可不做护壁或仅做素混凝土护壁。
b）一般情况下，采用上大下小锯齿形不等厚护壁，壁厚b=100～150。上下节护壁搭接长度不得小于50。
c）等厚护壁，护壁厚一般取b=125。
3.构造设计影响
3.1护壁构造问题影响，人工挖孔桩多采用硷护壁， 直径较大或土质过差者，护壁内加配一层钢筋。有的地区也曾成功地采用砖砌护壁， 由于混凝土或砖砌护壁的抗弯刚度很差，故护壁横截面要尽量做成圈环形， 孔口附近一定范围内要避免地面堆载， 更不允许行走载重车辆， 否则护壁内力分布不均匀或产生弯曲应力会导致破坏。遇到可能出现流沙、涌泥、塌孔现象的土层时，宜考虑采用钢套管等措施， 防止事故发生。
由于护壁砼拆模赞期实际上只有20～22h， 故在配制砼时应考虑到这一特点， 适当提高其强度等级， 或采用早强混凝土， 在验算护壁材料强度时， 也必须顾及这种情况。
3.2桩底扩大头构造，一般情况下，扩大头做在硬持力层内，扩大头部分不做护壁；但有时桩进入持力层不宜太深，必须在进入持力层之前开始扩径，甚至是在软土层内扩径，必须要做护壁。
3.3桩顶承台、桩帽及系梁的影响，对于一柱一桩可不做桩承台，要求桩顶断面比柱断面每边大100mm，使所有柱竖向钢筋能够插在桩的钢筋笼内，在柱桩交接段部分，桩、桩箍筋应分别按其加密区要求予以加密。如果桩断面不足以包住柱断面，则可在桩顶做成“桩帽”，其断面可以做成多边形或者圆形，多边形每边应比柱边大100～200mm，桩帽高度不小于柱筋锚固长度，且不小于地梁高度，桩帽上下及周边应配置构造钢筋。
4.施工注意事项
4.1护壁施工
a）井圈顶面应比场地高出100～150mm，壁厚应比下面井圈厚度增加100～150mm。
b）每节护壁的高度取1m，当遇有局部或厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，每节护壁的高度减小到300～500mm。
c）每节护壁应在当日连续施工完毕。
4.2桩身施工
a）当挖至设计标高后，应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水，并应进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身混凝土。
b）灌注桩身混凝土时，混凝土必须通过溜槽；当落距超过3m时，应采用串筒，也可采用导管泵送，混凝土宜采用插入式振捣器振实。
5.结束语
人工挖孔桩是一种施工方便、投资省、速度快、承载力大的基础工程技术。在建筑工程中应用较多，但在设计及施工过程中可能遇到各种具体问题，因而要严格按照规范规定进行设计，施工过程中要注意施工程序、施工技术，采取安全措施等，确保安全和人工挖孔桩的质量。
参考文献
[1] 《人工挖孔灌注桩》DBJT13-63.
[2] 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
[3] 《建筑地基基础设计规范》B50007-2011