分析人工挖孔桩常见的问题及加固处理方案

摘要:随着施工技术日益成熟和建筑工程的发展，为人工挖孔桩的在直径、深度以及承载力方面有了较大的提髙。由于人工挖孔桩具有直径大,能扩底，单桩承载力高,造价便宜，施工质景易保证，施工机械简易以及对环境影响小等优点，被广泛运用到公路、铁路、水利、建筑、煤炭、电力、港口和国防等I程中作桩基础使用，受到了普遍的欢迎。何柱基础属于隐蔽工程，在其施工过程中受到地质条件、混凝土浇筑工艺、现场管理等多方面因素的影响，如果处理不当，就会犮生工程质量事故。本文通过对人丄挖孔桩设计与施丄出常见的问题 及加固处理的方案进行了探讨，为处理施I过程中常见问题具有一定的借鉴意思。

关键词:人工挖孔桩;技术特点;适用范围;常见问题;加固处理

1人工挖孔桩的技术特点和适用范围 1.1技术特点

在适合人工挖孔桩的施工条件下，与其他的桩型有其自身的特点：

（1）施工的工艺和配套的设备简单，只需要护筒、套筒或简单校板， 不需要重型的起吊设备，必要时设潜水泵等备用，自上而下人力或机械设备进行开挖；

（2）施工质量有保证,不卡钻，不断桩，不塌孔,多数倩况下可不必进行水下混凝土的浇筑，在桩底处无沉淀浮泥。

（3）可增大其桩尖，增强其桩端的支承力。

（4）施工进度的快，在护简内所挖的土方量甚小，进尺比钻孔为快。不需重大设备，因此可以进行多孔平行施工。

（5）在成本方面，比较经济，与其他的钻孔桩相比，费用降低约30~40%

1.2适用范围

正是由于人工挖孔桩具有上述优点，因此应用越来越广泛，适用范 围可简单地概括如下：

（1）在地下水含量不多或无地下水的地层中；

（2）在地表以下含有较厚软弱的土层，如淤泥、杂填土、素填土等；

（3）在工程现场地内有人防工程，扩底桩可以穿过人防工程达到 其下的硬土.层；

（4）在地表以下有埋深较厚的湿陷性黄土，膨胀土，而其下有较硬的持力层；

（5）在现场场地具有适于作扩底桩持力层，如:岩石类、砾石类、密实 砂类,值大于10MPa 的粘性土等；

⑷在大型机器设备不宜进场的狭小的市区时，可选用人工挖孔桩；

（7）新近建筑物临近有老建筑物时。

2常见问题 2.1设计

建筑桩基的设计一般应满足以下两点要求①必须保证桩和土之间具有非常稳定的相互作用；②必须保证桩自身具有满足要求的强度。同时桩的截面尺寸和桩长应根据建筑物的结构类型、荷载情况、场地地 质条件、环境条件、当地施工技术及造价等方面综合考虑确定。

人工挖孔桩的设计包括:①桩的几何尺寸的选择及桩的布置;②桩 基竖向承载力计算公式。

2.2地质勘察

在实际的工程当中，常因为勘察结果没能符合现场的实际情况，而造成了比较严重的工程质量问题漤见不止，因此,勘察资料的准确与否，直接关系到人工挖孔桩的承载能力和工作状态是否适合现场。

地质勘察应准确,而凡应做到:①合理选择桩端持力层;②正确提供 桩侧阻力和桩端阻力标准值;③正确估计沉桩的可能性;④提供桩型选 择和桩基设计施工建议。

2.3桩身的质量

上部份载通过桩体传给桩端持力层，如果桩本身质量得不到保证，那么桩身的强度就会成为桩承钱力的瓶颈。因此，桩身的质量问题是影 响着人工挖孔桩承载力的里要因素之一。

桩身的质量问题大部分都是由于原材料的釆用不当造成的。主要有

以下几种情况：①水泥强度的等级无疑直接影响混凝强度的等级:②各级石子粒径含量的变化，会导致混凝上级配发生改变，影响新拌混凝 土的和易性:③骨料中含水量的大小,影响混凝土的水灰比，使得现在拌 合的混凝土与实验室中的混凝土在水灰比上有较人差异；④骨料中若含有有害物质,将会妨碍水泥的水化，降低混凝上的强度，消弱骨料与水泥的粘结。

2.4成孔的质量

开孔位苜娃否准确定位，直接影响着成桩的位置6同时,成孔的施工‘ 技术也会影响成孔质輦,施工技术不当会造成塌孔。护臂钢筋与护臂模 板的安装是否符合规范,影响卷孔壁混凝土浇筑的质量,也会影响到成 孔的质量

3    加固处理方法

3.1高压注浆补强法

高压注浆补强法足将掺有化学添加剂的水泥浆液，在压浆力的作用下，通过渗透、劈裂、挤密、充填、置换和胶结，与桩持力层岩土体在一定 范围内形成浆液和土壤的结合体，从而改善土体的物理力学性能，达到 提高桩端持力层土体强度的目的。改善和消除桩身混凝土离析和桩底沉渣对争桩承载力不良的影响。同时在压浆力作用下，浆液从桩端沿桩周 內上渗透,使护臂与桩周上体间空隙得以充填，桩周一定范围内形成浆液和土体的脉状结合体,大幅度提高了桩侧摩阻力14。

3.2补桩法

在桩基承台（梁）未施工之前进行补桩，而桩距过大时,导致桩与桩 不能承受上部荷载时，可在桩与桩之间进行补桩，这种方法使得后补桩与未到达设计要求的缺陷桩共问承受荷载。

3.3静压送桩法

静压送桩法足通过采用静压桩机对桩进行靜压送桩处理。最终压桩力要求不小于2倍单桩承载力特征值，对工程桩缓慢逐步施加荷载直至不小于最终压桩力要求值,并持荷载再以最终压桩力复压一次，间 隔时叫5min

3.4纵向加固体系法

纵向加固体系是指采用旋喷技术或其他处理技术在桩身端部进行接桩，形成两种桩体的串联,共同承担偫载，满足桩身承载力要求的-种如固方法。

3.5托换加固法

托换技术足指对既有建筑物进行迁移或加固改造时，对整体结构或部分结构进行合理的托换，改变荷载传力途拎的工程技术。从实际工程 对托换的要求不同,托换技术可分为补救性托換、预防性托换、维持性托换二种类型。

3.6扩大承台梁法

在桩基础出现偏心问题时，考虑到桩与其上部的承台（梁）共同作怍用，而桩基础的承载力达不到设计要求的情况下。可用扩大承台（梁）并考虑桩与天然地基共同分组上部结构衔载的方法。需要注意的是在扩大 承台（梁）断面宽度的同时,也应当适当加大承台〔粱〉的配筋数量。

4结论与展望 4.1结论

（1）人工挖孔桩技术特点、适用范围具有其显著的优越性,因此被广泛应用的桩基础工程中。

（2）地质勘査为设计提供依据，设计是施工的前提，成孔质最与桩身质量是施工工作的重点口四者的组合决定着工程质量、经济效益的优劣。

（3）对于桩出现问题后,在检测结果基础上选择合理的加固方案，并 综合考虑造价、工期、施工紊质及施工经验。目前，人工挖孔桩加固处理的方法上要以下6种:高压注浆补强法、补桩法、静压送桩法、纵向加固 体系法、托换加固法、扩大承台梁法。

4  2展望

随若桩基础理论研究的不断深入,施工技术的发展，导致人工挖孔 桩的发展方向趋势大概有以下两个方面：

桩的结构形式的改变。由最初的有孔桩和扩底桩发展到沿桩身布设多个坎（肋），或是将桩径设计成随深度的变化呈阶梯型变化的桩 身，充分发挥地层中工程性质良好土层的承载力，

（2）混凝土浇筑工艺。混凝土桩实心浇筑的传统被打破.采用空心 桩.减少桩自重和工程造价，桩底灌浆的施工技术，有效增加了桩端上的 刚度，减少桩端土层的压缩量。