高工论文范文之人工挖孔桩穿过流砂层施工技术

　　在一些人工挖孔桩施工过程当中，流砂层常常会阻碍我们的施工进度，给我们的施工工程师带来了很大的难题。本文是一篇经典的高工论文范文，以合肥汇丰广场为例，介绍了人工挖孔桩穿过流砂层施工技术的要点。

　　摘要：根据合肥汇丰广场工程人工挖孔桩施工中，出现常见的流砂层问题，采取相应解决措施，介绍了人工挖孔桩成也过程中解决流砂问题的一些基本方法。

　　关键词：人工挖孔桩,流砂层,处理方法

　　人工挖孔桩系用人工挖土成孔，扩大底部尺寸而成的桩基形式。因其单桩承载力高，传力可靠，沉降量小，不需要大型机具设备，施工操作工艺简单，可多桩同时施工，节约工期，在各地应用较为广泛。但人工挖孔桩成也工艺存在劳动强度大，单桩施工速度慢，安全性较差，且在一些含水土层中易形成流砂现象等问题。本人有幸参加了合肥置地汇丰广场高层写字楼的施工管理工作，接触到较多的人工挖孔桩的施工，在项目施工管理中遇到了不同程度的流砂现象，对流砂问题的处理有一定感性认识和深刻体会。

　　一、工程概况：

　　置地·汇丰广场办公楼，位于合肥市北一环路与蒙城路交口东100米处，南侧为北一环道路，场地比较紧张。本工程总建筑面积为10598.49m2,主楼地下二层，地上二十七层，框架剪力墙结构体系。场地东西长180m,南北宽150m,基坑开挖深度约为8.8m。地面高程21.5m，相对标高±0.000相对绝对高程为22.8m。

　　本工程共计施工158根人工挖孔桩，桩长约20米，在人工成孔过程中碰到不少不同程度的流砂情形，现将实际处理措施归纳如下。

　　二、流砂形成的原因和危害

　　众所周知，流砂是在坑内外有水位高差，坑外水压向坑内流动的动水压大小或等于土颗粒的浸水密度，使土颗粒悬浮失去稳定变成流动状态，随水从坑底或坑侧涌入坑内的现象。如果对流砂不及时采取措施解决，就会影响施工进度，导致地基承载能力下降，甚至影响成桩质量，严重时会危及施工人员的生命安全。

　　三、流砂问题的处理措施

　　处理流砂问题要根据工程的具体实际情况，采取合理可靠的措施加以解决。以下是我们在置地·汇丰广场工程实践中采取的一些具体方法，仅供施工项目管理人员参考。

　　1、 快速抢挖法

　　在流砂出现苗头时，组织人员加班加点快速开挖，力求在较短的时间内穿过流砂层。由于流砂形成需要存在动水压力，而水在土中的渗透需要一定时间，才能达到引起流砂的动水压力，所以在人工成孔的过程中，在较易形成流砂的土层，要求施工人员不要耽搁，尽量将问题消除在萌芽之中。

　　2、 改变施工顺序法

　　如果桩距不大，开挖过程中将较易产生流砂现象的桩(关于桩基存在流砂现象的难易可以根据地质勘察报告相关资料和现场施工场地条件做出有效判断)稍微停滞一段时间，先开挖不易出现流砂问题的桩向下深挖一段距离，从而减少动水压力。由于土中水在水头作用下会向较低的桩渗透，如果易形成流砂现象的桩开挖较深，造成水头过大，增加动水压力的作用，势必产生或加重流砂现象。通过调整不同桩基的施工顺序，改变土中水的渗透方向或减少水头，从而达到解决流砂的目的。

　　3、 开挖降水井法

　　如果桩距过大，无法通过改变桩的施工顺序解决流砂问题，可以根据地质勘察报告相关资料及现场施工情况，先分析土中水的渗透方向，在成孔周围的适当位置开挖一定深度的降水井，或采取机械施工进行降水处理，等地下水位降低后再进行开挖。这种方法的实质也是通过减少动力压力达到解决流砂的目的。

　　4、 短模支护法

　　如果在人工成孔的过程中形成流砂现象，可以采取减少每节护壁开挖高度至正常高度的1/2或1/3,及时绑扎护壁钢筋，支护特制的短模，浇灌早强混凝土，在流砂扩大前就完成处理过程。本项目所有人工挖孔桩的设计，护壁每节均为950mm,两三个工人要连续作业一两天才能完成一节护壁的开挖(视桩径大小及土质、开挖深度等情况而定)。如果遇到流砂仍按照正常开挖高度，施工时间将会过长，势必加剧流砂态势。通过减少开挖高度，可以缩短施工时间，减少流砂的发生概率。

　　5、 打入钢筋加固法

　　有些土层的流砂初期，情况不是很严重，可在在流砂位置及周围，打入适量一定长度的短钢筋，通过改变流砂处土壤的密实度，一定程度阻止流水带动土颗粒形成通道，待护壁混凝土浇灌好后就能解决流砂问题。由于打入短钢筋会在一定程度挤密土壤，减少土壤的空隙率，隔断水流通路，钢筋还可以将不同部位的土壤拉接形成小范围的整体。只要能为挖土、绑扎钢筋和洪涝混凝土赢得一定时间，流砂问题就能得到解决。

　　6、 整体模板支护法

　　当遇到流砂现象较为严重时，由于开挖形成较大的孔洞，可以采取同时绑扎钢筋、支护两三节模板，再浇灌早强混凝土的方法。在汇丰广场北办公楼113#桩施工时，流砂形成的孔洞比较大，但通过组织抢挖措施还可以往下深入施工，但一节模板无法满足浇灌要求，只能将几节护壁同时支模施工，最后解决了流砂问题。

　　7、 钢套护筒加固法

　　利用上一节护壁混凝土作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒压入土体中，阻挡流砂，压入一段施工一段。如果流砂不太严重，可以在浇灌混凝土之前将护筒取出;如果流砂严重，则不用拆除钢护筒，直接埋入桩基中。

　　8、 桩周土加固法

　　对于流砂严重的人工挖孔桩，采取常规的方法已无法解决。为了缓解流砂严重态势，避免流砂形成的地下孔洞对桩基承载力产生影响，可以在桩基周围2m范围、流砂形成深度区域进行压力注浆或深层搅拌处理，待流砂周围的土体固结后再进行开挖。

　　9、 桩底压力注浆法

　　人工挖孔桩遇到无法处理的流砂现象，又不能通过补桩措施和通过设计移位解决时，问题的处理相对复杂。首先在经过设计计算复核后，确认桩基承载力满足的条件，结合现场开挖设计情况特别是尝深度、基底承载力等，虽未达到设计深度，也可以成桩，但要对人工桩的基底承载力进行处理。

　　10、 机械磨桩法

　　遇到流砂问题通过上述方法无法进行处理的情况，人工挖孔桩已不能施工，只能借助其他施工方法，如机械磨桩成孔完成桩基施工。严格意义上说，这种方法已不属于人工挖孔桩的范畴。本人在此列出，是希望抛砖引玉，提供一种实际工作中处理流砂的特殊方法。

　　四、结语

　　通过在置地·汇丰广场工程管理实践，我认为在解决人工挖孔桩过程中出现的流砂问题，可以结合工程实际情况，选取快速抢挖法、改变施工顺序法、开挖降水井法、短模支护法、打入钢筋加固法、整体模板支护法、钢套护筒加固法、桩周土加固法、桩底压力注浆法等方法进行处理是十分有效的。当然，人工挖孔桩在全国各地使用所发生的情况千差万别，处理流砂问题时要认真分析原因，根据实际情况，采取适当措施加以解决，切不可生搬硬套。

　　参考文献：

　　[1]建筑工程施工工艺标准。2002-12(01)

　　[2]人工挖孔桩施工要点.[安徽建筑]