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【摘 要】 随着我国经济实力和技术的不断发展，对基础设施建设的需求不断增加，人工挖孔桩作为一种常见的的桩基类型，被广泛运用于路桥工程中。笔者针对人工挖孔桩常见事故类型和笔者在参与建设田洋陈大桥的实际工作中的具体施工情况和自身心得，对其进行分析和提出有效的处理措施。
【关键词】 人工挖孔桩;复杂地层;施工技术
一、前言
灌注桩是桩基础施工最常用的方式，分类有钻孔灌注桩、人工挖孔桩、冲击钻孔桩等，无论是那种类型的桩型多会遇到意想不到的问题。钻孔桩及冲击桩在钻孔（冲击成孔）、清孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土这四个工序中，人工挖孔桩在成孔、护壁、吊放钢筋笼、灌注混凝土等无论哪个环节出问题，都可能前功尽弃，甚至导致报废桩。尤其是在复杂地层施工中出现的问题比较多，特别值得我们思考，因而在这些工序中对一些突发问题的处理就显得十分重要。本文针对本标段的桥梁桩基施工，分析事故出现的原因，采取相应的处理措施，现将处理结果进行小结处理。
二、工程介绍
本工程是上三线高速公路，该标段设计的桥梁二座，本文涉及的是其中的田洋陈大桥，设计是人工挖孔樁，桩数48根，桩径φ800—φ1000，有效桩长18米左右，桩端进入中风化持力层2d。
地质情况：
1、耕植土：0～1.2m
2、粉质粘土：1.2～2.5m
3、淤泥质粘土：2.5～4.2m
4、砂质粘土：4.2～5.3m
5、砾石层：5.3～6.2m
6、流砂层：6.2～8.5
7、全风化凝灰岩：8.5～10.2m
8、强风化凝灰岩：10.2～15.6m
9、中风化凝灰岩：15.6～25m
其中有24根桩在河滩上1～4层土缺失。
1、施工示意图
施工示意图
2、护壁模板是从厂家定购的钢模板（在工程量小的情况下也可以自制木模），高度20mm，上口内径为设计桩径d，下口为d+400cm，一般开挖每节深度为1米，200cm为上下节搭接长度。
3、护壁混凝土及扣筋配制
护壁砼采用的是C25现场搅拌混凝土，护壁厚度在15cm左右，护壁钢筋立筋6根Φ14，扣筋是φ8@200，在特殊地层中混凝土得提高级配等级（用C30及C35），根据情况护壁厚度也得加厚（根据情况加厚至20至30cm），配筋也得加密。
三、桩基开挖出现的问题
（一）钻孔桩中心偏位
由于地表土较软，而且施工开挖后表面积比较大，立模时容易偏位，在其它标段出现过桩中心偏位超过规范5cm的，给后序的施工带来很大的麻烦，为了控制桩中心的准确性。我单位具体做法如下：（1）利用设计单位提供的控制点，先放出多个桩位，再根据图纸上的桩间距在实地上进行丈量，误差不能超过1cm，然后在四周埋设4个控制木桩，（2）组织工人开挖，开挖时先用白石灰确定好开挖线，挖下1米深后，立第一道模板是关键，在立模时再利用埋设的控制木桩进行复位，浇好第一节护壁后，往下开挖后立模时利用第一节的中心点，用线锤确定中心点，这样控制我单位在最后验收时最大的桩中心偏位均小于2cn。
（二）挖孔桩护壁开裂
1、护壁开裂：
我们在刚开始施工时，遇到了许许多多的困难，很多桩孔护壁均出现了开裂现象。在施工过程中我们对其做出了分析，就其原因主要有（1）配合比调配不当;（2）放炮引起震裂;（3）护壁施工厚度不够;（4）养护时间太短。
2、处理措施：
对以上几条我们分别做出了一下处理：（1）严格按照实验室所给配合比施工;（2）放炮时必须由专职爆破员爆破，并对每次放炮做好记录，以方便下次调整装药量;（3）护壁施工厚度宁可多挖一些，必须使护壁厚度达到要求，以确保施工安全;（4）每次护壁浇注完成后进行养护，等混凝土强度上来后在进行护壁开挖。如下图
（三）复杂地层中的开挖
1、淤泥质土中的施工：
人工挖孔桩在淤泥质土中的施工是非常困难的，杭州武林路上的一个工地施工在8米左右由于淤泥一边挖一边流至孔内，挖不光，流不断，最后导致附近地基的开裂，且500米内还有60～70年代的防空洞，施工失败，浙大设计院最后决定由我单位用钻孔灌注桩采用泥浆护壁才完成该桩基工程的施工。
处理措施：
在遇到淤泥质等软弱土层时，一般可用木板模板支档，同时缩短开挖深度，并及时验收浇筑混凝土护壁。针对该工程层厚在1米左右，我们缩短了开挖深度，每30～40cm就立一次模板，并且增强了护壁混凝土的强度。护壁钢筋的配制由原来的确8@200增加到8@100，并增加了6根Φ14的立筋。
2、流砂层的施工：
流砂层除了淤泥质土的特性外，一般都伴随着有地下水，施工难度也相当大。
处理措施：
在施工流砂层时，在条件允许的情况下，在桩周围进行管井降水，没有水的情况下，流砂将会大大减弱，以便于施工。但本工程在河边上，没有办法降水，有的桩在河滩上，边上就是溪水，漏水相当严重，边挖边用小水泵抽水，好在砂粒比较粗，流动的不是很厉害，主要是水的问题，施工时同样缩短开挖深度，加强护壁的配筋外，主要护壁混凝土根本无法保证，因为混凝土下去后将马上被水冲掉砼内的水泥含量，刚开始一根桩一节护壁报费，重新施工，后来我们采用干拌混凝土，先用水泥、黄砂、石子不加水进行干拌均匀后（防止水泥被水冲洗，加大水泥量）从一个护壁方向用人工边加入干砼边用震动棒震捣，然后向四周把水压过去，我们特别留一个出水孔（水量大的话多留几相），是在模板上预先开一个洞，并安装好一根橡皮箮（根据出水量预算好橡皮管内径），这样压过来的水将从这根橡皮管内流出，不会影响其它部位的护壁砼。经过24～48小时的养护后进行拆模，会出现护壁有渗水情况（因为含水量大，且是干拌砼），我们用环氧树脂进行防渗处理，如果有砂眼，就用环氧树脂和纯水泥搅拌后，进行堵塞。等护壁有一定强度后，再后就是堵塞出水孔，我们采用的方法是，用刀消好一个木塞用榔头往橡皮管内打，由于橡皮管的弹性，木塞打紧后并不会滑出，一般情况下也不会漏水。 3、在中风化基岩中的施工。
本工程设计的是入岩桩，要求桩长和入岩深度均要达到设计要求，对于全风化一般人工用洋镐就可以开挖，便对于强风化裂隙比较发育的，可以用空压机风镐可以施工。但对于比较好的强风化及中风化凝灰岩用风镐施工就相当困难了。
对于坚硬岩石的施工我们进行放炮，在放炮的层位以上5米内要对护壁进行加厚加强处理，以防止坍孔，我们请几个专业的石矿放炮的师付专门施工该层位。具体施工是在一个层位同时打6～8个炮眼，炮眼向有一定的角度，每个炮眼内都装少许炸药（根据岩石情况调整药量），施工时尽量采用电雷管，以保证施工人员的安全。放炮后再下工人用风镐进行修理，如果边上还存在面积较大的下次放炮时在该部位再打炮眼放炮。直至达到设计要求。
总之，人工挖孔桩施工时，一旦遇到不利的地质条件，除制定单桩的施工措施外，应该合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在制定施工方案时要依据实际情况综合分析，统筹安排，在可能的情况下，先施工较浅的桩，后施工深一些的桩，先施工外围（或漏水部位）的桩，后施工中部的桩。
（四）钢筋笼的安装：
由于我们施工时就注意了桩孔的倾斜度，钢筋加工只要不要偏差过大，安装将非常顺利。我们是采用钻孔灌注桩GPS-10机的塔架进行钢筋笼的安装及砼浇灌的。
（五）砼浇灌：
人工挖孔桩的砼浇灌不需用水下砼，用一般坍落度的混凝土即可，坍落度一般控制在7～9cm即可。
砼浇灌出现的问题及处理措施：
1、混凝土离析：
处理措施：由于混凝土坍落度比较小，有的单位直接往下倒混凝土，这么高落差将造成了混凝土的离析，我们采用溜槽（可拆式）解决了这个问题，一边往下滑落混凝土，工人一边用震动棒震捣，这样慢慢往上浇注混凝土，监理单位可以目视砼的好坏，非常满意。
2、钢筋笼上浮预防和处理措施
由于混凝土坍落度较小，又是从下往上浇捣混凝土，钢筋笼如果不是全笼的话就容易跟砼的上升而上浮。施工中混凝土得保证有很好的和易性，这样就减少混凝土對钢筋笼的浮力，并对称从锚入承台钢筋处套入两根钢管顶在钢筋笼的第一个加强筋处（需保证第一个加强筋的焊接质量），上部固定在灌浆平台上，灌注结束后再撤除，这样起到了有效的预防效果。
四、人工挖孔桩的安全技术措施
（1）孔口围护措施：
孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，围栏应高出地面1.2米，围栏应采用钢筋制作，焊接牢固，挖出的土方不得堆在孔口四周1米范围内。
（2）防护壁坍塌措施：
每节桩孔挖完后立即支护壁模板，浇筑护壁砼，一般情况下24H后方可拆除护壁砼，护壁可加配适量钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象，上下护壁间搭接长度不小于50㎜。桩底如果设计要求扩底，若扩底高度超过2米，扩底部分应分段做护壁，防止扩底部分坍塌。
（3）孔中防毒措施：
地下特殊土层中往往含有CO2，SO2，H2S或其他有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测（可用快速检测管），发现有毒气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气，通风量不少于25L/S，以防止急性中毒事故发生。
（4）防触电措施：
施工现场一切电源、电路的安装、拆除必须由持证电工操作，施工现场电源、线路按“三相五线制”，TN—S系统要求布置，并按“三级配电”，“二级漏电”分级分段保护，各孔井用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用，必须一机一闸一漏一箱进行敷设，孔上电线电缆必须架空20米以上，孔内电线电缆必须采用护套等有防磨损，防潮，防断等保护措施，空中操作工应戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋，配电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装牢固。
五、结束语
由于我们对施工中出现的问题进行了详细的分析和处理，取得了很好的效果，避免了更多的损失，取得了一定的成效。施工单位在管理有序的前提下，对桩基施工可能出现的问题多多考虑，多采取一些积极的预防措施，一定会做到处事不惊。同时，在施工时最好再有条件的情况下将钻孔灌注桩改用挖孔灌注桩施工，这样施工过程中出现的问题就会少一些，并且能在一定程度上缩短工期，节约造价。同时，在必须用钻孔施工中可能出现的问题多多考虑，提前预防，以免类似的事故发生。
【关键词】 人工挖孔桩;复杂地层;施工技术
一、前言
灌注桩是桩基础施工最常用的方式，分类有钻孔灌注桩、人工挖孔桩、冲击钻孔桩等，无论是那种类型的桩型多会遇到意想不到的问题。钻孔桩及冲击桩在钻孔（冲击成孔）、清孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土这四个工序中，人工挖孔桩在成孔、护壁、吊放钢筋笼、灌注混凝土等无论哪个环节出问题，都可能前功尽弃，甚至导致报废桩。尤其是在复杂地层施工中出现的问题比较多，特别值得我们思考，因而在这些工序中对一些突发问题的处理就显得十分重要。本文针对本标段的桥梁桩基施工，分析事故出现的原因，采取相应的处理措施，现将处理结果进行小结处理。
二、工程介绍
本工程是上三线高速公路，该标段设计的桥梁二座，本文涉及的是其中的田洋陈大桥，设计是人工挖孔樁，桩数48根，桩径φ800—φ1000，有效桩长18米左右，桩端进入中风化持力层2d。
地质情况：
1、耕植土：0～1.2m
2、粉质粘土：1.2～2.5m
3、淤泥质粘土：2.5～4.2m
4、砂质粘土：4.2～5.3m
5、砾石层：5.3～6.2m
6、流砂层：6.2～8.5
7、全风化凝灰岩：8.5～10.2m
8、强风化凝灰岩：10.2～15.6m
9、中风化凝灰岩：15.6～25m
其中有24根桩在河滩上1～4层土缺失。
1、施工示意图
施工示意图
2、护壁模板是从厂家定购的钢模板（在工程量小的情况下也可以自制木模），高度20mm，上口内径为设计桩径d，下口为d+400cm，一般开挖每节深度为1米，200cm为上下节搭接长度。
3、护壁混凝土及扣筋配制
护壁砼采用的是C25现场搅拌混凝土，护壁厚度在15cm左右，护壁钢筋立筋6根Φ14，扣筋是φ8@200，在特殊地层中混凝土得提高级配等级（用C30及C35），根据情况护壁厚度也得加厚（根据情况加厚至20至30cm），配筋也得加密。
三、桩基开挖出现的问题
（一）钻孔桩中心偏位
由于地表土较软，而且施工开挖后表面积比较大，立模时容易偏位，在其它标段出现过桩中心偏位超过规范5cm的，给后序的施工带来很大的麻烦，为了控制桩中心的准确性。我单位具体做法如下：（1）利用设计单位提供的控制点，先放出多个桩位，再根据图纸上的桩间距在实地上进行丈量，误差不能超过1cm，然后在四周埋设4个控制木桩，（2）组织工人开挖，开挖时先用白石灰确定好开挖线，挖下1米深后，立第一道模板是关键，在立模时再利用埋设的控制木桩进行复位，浇好第一节护壁后，往下开挖后立模时利用第一节的中心点，用线锤确定中心点，这样控制我单位在最后验收时最大的桩中心偏位均小于2cn。
（二）挖孔桩护壁开裂
1、护壁开裂：
我们在刚开始施工时，遇到了许许多多的困难，很多桩孔护壁均出现了开裂现象。在施工过程中我们对其做出了分析，就其原因主要有（1）配合比调配不当;（2）放炮引起震裂;（3）护壁施工厚度不够;（4）养护时间太短。
2、处理措施：
对以上几条我们分别做出了一下处理：（1）严格按照实验室所给配合比施工;（2）放炮时必须由专职爆破员爆破，并对每次放炮做好记录，以方便下次调整装药量;（3）护壁施工厚度宁可多挖一些，必须使护壁厚度达到要求，以确保施工安全;（4）每次护壁浇注完成后进行养护，等混凝土强度上来后在进行护壁开挖。如下图
（三）复杂地层中的开挖
1、淤泥质土中的施工：
人工挖孔桩在淤泥质土中的施工是非常困难的，杭州武林路上的一个工地施工在8米左右由于淤泥一边挖一边流至孔内，挖不光，流不断，最后导致附近地基的开裂，且500米内还有60～70年代的防空洞，施工失败，浙大设计院最后决定由我单位用钻孔灌注桩采用泥浆护壁才完成该桩基工程的施工。
处理措施：
在遇到淤泥质等软弱土层时，一般可用木板模板支档，同时缩短开挖深度，并及时验收浇筑混凝土护壁。针对该工程层厚在1米左右，我们缩短了开挖深度，每30～40cm就立一次模板，并且增强了护壁混凝土的强度。护壁钢筋的配制由原来的确8@200增加到8@100，并增加了6根Φ14的立筋。
2、流砂层的施工：
流砂层除了淤泥质土的特性外，一般都伴随着有地下水，施工难度也相当大。
处理措施：
在施工流砂层时，在条件允许的情况下，在桩周围进行管井降水，没有水的情况下，流砂将会大大减弱，以便于施工。但本工程在河边上，没有办法降水，有的桩在河滩上，边上就是溪水，漏水相当严重，边挖边用小水泵抽水，好在砂粒比较粗，流动的不是很厉害，主要是水的问题，施工时同样缩短开挖深度，加强护壁的配筋外，主要护壁混凝土根本无法保证，因为混凝土下去后将马上被水冲掉砼内的水泥含量，刚开始一根桩一节护壁报费，重新施工，后来我们采用干拌混凝土，先用水泥、黄砂、石子不加水进行干拌均匀后（防止水泥被水冲洗，加大水泥量）从一个护壁方向用人工边加入干砼边用震动棒震捣，然后向四周把水压过去，我们特别留一个出水孔（水量大的话多留几相），是在模板上预先开一个洞，并安装好一根橡皮箮（根据出水量预算好橡皮管内径），这样压过来的水将从这根橡皮管内流出，不会影响其它部位的护壁砼。经过24～48小时的养护后进行拆模，会出现护壁有渗水情况（因为含水量大，且是干拌砼），我们用环氧树脂进行防渗处理，如果有砂眼，就用环氧树脂和纯水泥搅拌后，进行堵塞。等护壁有一定强度后，再后就是堵塞出水孔，我们采用的方法是，用刀消好一个木塞用榔头往橡皮管内打，由于橡皮管的弹性，木塞打紧后并不会滑出，一般情况下也不会漏水。 3、在中风化基岩中的施工。
本工程设计的是入岩桩，要求桩长和入岩深度均要达到设计要求，对于全风化一般人工用洋镐就可以开挖，便对于强风化裂隙比较发育的，可以用空压机风镐可以施工。但对于比较好的强风化及中风化凝灰岩用风镐施工就相当困难了。
对于坚硬岩石的施工我们进行放炮，在放炮的层位以上5米内要对护壁进行加厚加强处理，以防止坍孔，我们请几个专业的石矿放炮的师付专门施工该层位。具体施工是在一个层位同时打6～8个炮眼，炮眼向有一定的角度，每个炮眼内都装少许炸药（根据岩石情况调整药量），施工时尽量采用电雷管，以保证施工人员的安全。放炮后再下工人用风镐进行修理，如果边上还存在面积较大的下次放炮时在该部位再打炮眼放炮。直至达到设计要求。
总之，人工挖孔桩施工时，一旦遇到不利的地质条件，除制定单桩的施工措施外，应该合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在制定施工方案时要依据实际情况综合分析，统筹安排，在可能的情况下，先施工较浅的桩，后施工深一些的桩，先施工外围（或漏水部位）的桩，后施工中部的桩。
（四）钢筋笼的安装：
由于我们施工时就注意了桩孔的倾斜度，钢筋加工只要不要偏差过大，安装将非常顺利。我们是采用钻孔灌注桩GPS-10机的塔架进行钢筋笼的安装及砼浇灌的。
（五）砼浇灌：
人工挖孔桩的砼浇灌不需用水下砼，用一般坍落度的混凝土即可，坍落度一般控制在7～9cm即可。
砼浇灌出现的问题及处理措施：
1、混凝土离析：
处理措施：由于混凝土坍落度比较小，有的单位直接往下倒混凝土，这么高落差将造成了混凝土的离析，我们采用溜槽（可拆式）解决了这个问题，一边往下滑落混凝土，工人一边用震动棒震捣，这样慢慢往上浇注混凝土，监理单位可以目视砼的好坏，非常满意。
2、钢筋笼上浮预防和处理措施
由于混凝土坍落度较小，又是从下往上浇捣混凝土，钢筋笼如果不是全笼的话就容易跟砼的上升而上浮。施工中混凝土得保证有很好的和易性，这样就减少混凝土對钢筋笼的浮力，并对称从锚入承台钢筋处套入两根钢管顶在钢筋笼的第一个加强筋处（需保证第一个加强筋的焊接质量），上部固定在灌浆平台上，灌注结束后再撤除，这样起到了有效的预防效果。
四、人工挖孔桩的安全技术措施
（1）孔口围护措施：
孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，围栏应高出地面1.2米，围栏应采用钢筋制作，焊接牢固，挖出的土方不得堆在孔口四周1米范围内。
（2）防护壁坍塌措施：
每节桩孔挖完后立即支护壁模板，浇筑护壁砼，一般情况下24H后方可拆除护壁砼，护壁可加配适量钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象，上下护壁间搭接长度不小于50㎜。桩底如果设计要求扩底，若扩底高度超过2米，扩底部分应分段做护壁，防止扩底部分坍塌。
（3）孔中防毒措施：
地下特殊土层中往往含有CO2，SO2，H2S或其他有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测（可用快速检测管），发现有毒气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气，通风量不少于25L/S，以防止急性中毒事故发生。
（4）防触电措施：
施工现场一切电源、电路的安装、拆除必须由持证电工操作，施工现场电源、线路按“三相五线制”，TN—S系统要求布置，并按“三级配电”，“二级漏电”分级分段保护，各孔井用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用，必须一机一闸一漏一箱进行敷设，孔上电线电缆必须架空20米以上，孔内电线电缆必须采用护套等有防磨损，防潮，防断等保护措施，空中操作工应戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋，配电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装牢固。
五、结束语
由于我们对施工中出现的问题进行了详细的分析和处理，取得了很好的效果，避免了更多的损失，取得了一定的成效。施工单位在管理有序的前提下，对桩基施工可能出现的问题多多考虑，多采取一些积极的预防措施，一定会做到处事不惊。同时，在施工时最好再有条件的情况下将钻孔灌注桩改用挖孔灌注桩施工，这样施工过程中出现的问题就会少一些，并且能在一定程度上缩短工期，节约造价。同时，在必须用钻孔施工中可能出现的问题多多考虑，提前预防，以免类似的事故发生。