摘要：近年，人工挖孔灌注桩在工程中得到广泛发展，特别是桥梁工程中使用大直径人工挖孔桩的较多。在湖南永吉高速公路山区复杂地质条件下，利用人工挖孔工艺完成的桩基础，利用小应变检测合格。解决了复杂地质大直径挖孔桩施工的质量问题，现将施工过程中发现的问题总结，并提出预防方法。 

　　关键词：复杂地质；大直径；人工挖孔灌注桩 

　　1.工程概况 

　　永吉高速公路第十合同段位于湖南省湘西自治州市古丈县古阳镇境内，主线长4.7km。标段内有古丈互通式立交1座；桥梁3362.52m/10座（其中包括大桥2339.26m/5座，互通内主线桥905.14m/3座，中桥118.12m/2座），涵洞4道（含互通内4道），涵式通道1道；棚洞110m/1座。标段中标合同价：人民币￥49511.3515万元，工期为 30个月。 

　　本工程位于山区，采用人工挖孔灌注桩基础，桩基直径分别为Φ1.2m，Φ1.8m，Φ2.0m，Φ2.2m。均要求嵌入岩层2.5倍桩径。施工过程中，挖孔桩先后遇到了高地下水位、淤泥质土层、流沙层、坚硬板岩等复杂地质条件。 

　　2.复杂地质情况及解决办法 

　　2.1 降水 

　　降水为高地下水位人工挖孔桩所必须面临的首要问题，地下水也是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。 

　　（1）地下水较小时 

　　当地下水较小时，可选用每桩孔设潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。 

　　（2）地下水较大时 

　　当地下水较大时，桩孔内自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。 

　　（3）孔深较浅时 

　　当挖孔深度较小时，可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。 

　　（4）降水对相邻建筑物的影响 

　　有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。 

　　（5）本工程采取的措施 

　　本工程地下水位埋深2.5m，桩顶标高低于水位线以下3m，故为保证地下室基坑在灌注桩施工后的降水及人工挖孔桩施工过程中的顺利降水，围绕工程基坑设置28口Φ800mm降水井，此降水井采用机械泥浆护壁钻孔形成。因降水过程中水流频繁冲刷孔壁，孔底极易产生塌孔和泥沙淤埋潜水泵情况，故在孔底2m处设置有底钢筋笼外缠竹披，撑住底部孔壁。笼底离孔底200mm保证泥沙不能淤埋潜水泵。 

　　2.2 流砂地质 

　　当挖孔桩开始施工时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。 

　　（1）流砂情况较轻时 

　　有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。 

　　（2）流砂情况较严重时 

　　常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。 

　　（3）本工程钢套筒的施工 

　　因本工程挖孔需穿越2.5m左右厚度的流沙层，无法护壁施工，只能采用钢套筒施工，因流沙层较厚，为保证钢套筒刚度，本工程钢套筒为封闭型。除个别钢套筒顺利下入预期位置外，其余的均因护壁产生的误差及流沙层的土质复杂而不能人工顺利安装，为此本工程采用机械油锤（挖掘机换冲击锤后）配合安装，施工时用40mm厚的钢板制作与钢套筒同直径的圆盘，上部焊接定位卡口，圆盘盖于钢套筒顶部，用Φ150mm钢管连接油锤锤头，通过油锤的锤击将钢套筒锤入预期位置，再进行挖孔施工。 

　　2.3 淤泥质土层 

　　在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。 

　　3.施工中易出现质量问题及其控制 

　　施工中易出现的质量问题，主要有塌孔孔底虚土过多超过质量标准，以及钢筋笼主筋保护层小于最小保护层厚度，砼质量不符合设计规范要求。 

　　3.1 塌孔：主要是成孔后孔塌落 

　　土质中夹有流塑质淤泥土等有流动性质的土，易出现塌孔，还有挖大端时极易塌孔。在正式施工前根据地质报告，做3-5个试孔，以便于根据实际情况选择施工方法护壁方式或与设计沟通做好设计方面的调整。