摘要：重庆直辖市建立15年，重庆规划三环十射多连线基本形成，其中的桥梁基础90%以上是人工挖孔桩，实践证明人工挖孔桩特别适合像重庆这样的山区，人工挖孔桩以其特有的大承载力优势得到许多设计单位、施工单位的认可，确实是一种经济适用、美观耐久的基础形式。

　　关键词：人工挖孔桩；设计要点；施工流程；摩擦型桩；端承型桩；桩端持力层

　　1　概述

　　重庆直辖市建立15年，重庆规划三环十射多连线基本形成，其中的桥梁基础90%以上是人工挖孔桩，实践证明人工挖孔桩特别适合像重庆这样的山区，人工挖孔桩以其特有的大承载力优势得到许多设计单位、施工单位的认可，确实是一种经济适用、美观耐久的基础形式。

　　2　人工挖孔桩的优点

　　设计比较简单，便于计算，计算参数较少；可以实时验证地质资料的准确性，并根据实际地质资料调整设计；施工操作工艺简单，施工方便，不需要大型机械设备，人工开挖，造价较低；单桩承载力高，可直接检查桩外形尺寸和持力层情况，受力性能可靠，抗震性能好；可多桩同时施工，施工速度相对较快，减少建设工期，节省设备投资，降低工程造价；对桩基周围岩层扰动较小，特别是水钻配合施工，桩孔整齐，保证了基岩的完整性；浇筑方便，基本上不会出现断桩、钢筋笼上浮、保护层厚度不够等施工缺陷。

　　3　适用范围

　　人工挖孔桩适用于桩径（不含护壁）0.8m以上（且不宜大于2.5m）无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量砂、砂卵石的粘土采用，特别适于灰岩及砂岩地区，深度一般20m左右，最深不宜大于30m。对有流沙、地下水位较高、涌水量大的含水量高的淤泥、淤泥质土层不应使用。

　　4　设计要点

　　4.1　桩的选型

　　根据桩址地址特点选定摩擦型桩或者端承型桩，如果覆盖层较厚，坚硬岩层埋置较深或者无坚硬岩石层可选摩擦型桩，如果覆盖层较薄，持力层承载力较大则可选择端承型桩。当单桩荷载较大，岩层埋深较浅时，宜采用嵌岩桩，当基岩面起伏很大且埋深较大时，宜采用摩擦桩。

　　4.2　桩的最小中心间距

　　一般不少于3.0d，当为端承型桩时不少于2.5d。

　　4.3　桩端进入持力层深度

　　应选择较硬土层作为桩端持力层，桩端全断面进入持力层深度对于粘性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土不宜小于1.0d，当存在软弱下卧层时桩端以下持力层厚度不宜小于3.0d。对于嵌岩桩，嵌入倾斜的完整和较完整的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d且不应小于0.2m。

　　4.4　配筋

　　配筋率一般通过计算确定，可取0.2%～0.65%，主筋不应小于8根，直径不小于12mm，且应通长配筋；箍筋应采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距200～300mm，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，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。

　　4.5　混凝土标号

　　桩身混凝土强度等级不得小于C25，混凝土保护层厚度不得小于50mm。

　　4.6　根数的确定（嵌岩桩）

　　先确定单根桩的竖向极限承载力Quk＝Qsk+Qrk＝u∑qsikli+ζrfrkAp，再确定单桩竖向承载力特征值Ra＝Quk/2，再确定根数n＝（Fk+Gk）/Ra。

　　4.7　验算桩基承载力

　　竖向承载力计算：Nk＝（Fk+Gk）/n；Nkmax＝（Fk+Gk）/n+Mxyi/∑yi2+Myxi/∑xi2，需同时满足Nk≤Ra及Nkmax≤1.2Ra；水平承载力计算：Hik≤Rha。

　　4.8　验算桩基轴心受压正截面受压承载力

　　当桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm时：N≤ΨcfcAps+0.9fyAs；当桩身配筋不满足上述条件时：N≤ΨcfcAps（N为荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值，人工挖孔桩Ψc＝0.9）。

　　5　施工流程

　　放线、定桩位及高程；开挖第一节桩孔土方；支护壁模板、放附加钢筋；浇筑第一节护壁混凝土；检查桩位（中心）轴线、标高；架设垂直运输架；安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等；开挖第二节桩孔土方；拆第一节、支第二节护壁模板、防附加钢筋；浇筑第二节护壁混凝土；检查桩位（中心）轴线、标高；逐层往下循环作业；开挖扩底部分；检查验收；吊放钢筋笼；浇筑桩身混凝土，混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。

　　6　质量控制

　　6.1　桩位定位

　　依据测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好，经监理复查合格后，用竹片、φ6或φ8钢筋在石灰线四周外边埋设四个桩心控制点，便于在安装第一节桩孔护壁模板时校正模板位置。

　　6.2　严格控制桩孔垂直度、中心位置

　　每节桩孔护壁做好后，必须将桩位轴线和标高测设在护壁上口然后用十字线对中，吊线锤向井底投设，以半径尺杆检查孔壁垂直平整度，井深以基准点为依据逐根引测。

　　6.3　桩终孔要保证设计桩长和入岩深度

　　桩孔挖至设计深度后，必须检查土质情况，桩底必须支承在设计规定的持力层上。

　　6.4　桩身混凝土要分层连续浇筑

　　分层浇捣，每次浇筑高度不得超过1.5m，每层浇捣厚度不得超过0.5m，浇筑桩身混凝土时，混凝土必须通过溜槽，当落距超过3m时，应采用串筒，串筒末端距孔底高度不宜大于2m，也可以采用导管泵送，混凝土宜采用插入式振捣器振实。防止混凝土发生离析，混凝土坍落度宜控制在70～90mm之间，在距桩孔口6m以下时，人工浇捣较困难，可以采用在混凝土中掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，使混凝土坍落度增至150～180mm，利用混凝土大坍落度下落时冲击力使混凝土自身密实，在距孔口6m以内时，混凝土分层浇筑，使用插入式振动器分层振捣密实，直至桩顶。