中国建筑第二工程局有限公司深圳分公司广东广州510335
摘要：本文主要介绍了人工挖孔桩在广州环球市场项目深基坑施工中的应用，从施工重难点及对应的处理措施阐述了人工挖孔桩在深基坑运用的主要特点。
关键词：人工挖孔桩；深基坑；策划；处理措施
1、工程概况
1.1项目概况
广州环球市场项目位于广州市海珠区琶洲互联网电商区，建筑功能为商业、办公楼，总规划建设用地面积4269㎡，总建筑面积73143.1㎡，其中地上56950.1㎡，地下16193.0㎡。屋顶完成面建筑高度151.50m，幕墙顶建筑高度172.5m。该工程塔楼地上33层，商业裙楼3层，地下4层，基坑开挖深度约21m，建筑结构形式为钢管混凝土柱+建筑梁板框架+核心筒结构。
1.2桩基概况
本项目桩基础工程采用带扩大头的人工挖孔桩，桩端持力层为微风化泥质粉砂岩，桩长12~27m，桩端入持力层不小于0.8m，桩身混凝土强度等级C35，塔楼部分为C45，总共有71根，桩径为1200mm、1300mm、1500mm、1800mm、2000mm、2100mm、2300mm。
图1桩基础平面布置图
图2人工挖孔桩构造大样图
1.3地层分布概况
根据勘察报告，场区岩土层自上而下可分为：第四系人工填土层（①-1杂填土、①-2素填土）、冲积层（②-1淤泥/流塑、②-3-1细砂/松散）、上三系泥质粉砂岩（N）（③-1全风化泥质粉砂岩、③-2强风化泥质粉砂岩、③-3中等风化泥质粉砂岩、③-4微风化泥质粉砂岩）。本项目挖孔桩从基坑底开始施工，所涉及的岩土层仅有③-1全风化泥质粉砂岩、③-2强风化泥质粉砂岩、③-3中等风化泥质粉砂岩、③-4微风化泥质粉砂岩。总体中微风化岩分布广泛，揭露显示中微风化夹层较厚。
图3地层分布概况图
2、工程特点、难点
（1）人工挖孔桩挖出大量岩土，而现场场地狭窄且基坑底没有出土坡道，土方无法及时外运造成场内堆土，导致部分桩位无法开孔，制约人工挖孔桩施工进度。
（2）中微风化岩夹层分布广泛，岩层较坚硬，人孔挖孔施工过程难以穿透夹层。
（3）人工挖孔桩径小且开挖深度深，平均深度达到23m，挖孔桩井内空间狭小，作业条件差，环境恶劣，桩孔内照明、通风、排水等难度大。
（4）人工挖孔桩桩芯配筋率较大，钢筋安装难度大，后续桩头破除对钢筋成品保护要求高。
（5）部分人工挖孔开挖深度超过25m，针对此类深度大、地质情况不明的桩基，对护壁成型质量、桩芯混凝土浇筑质量要求高。
3、深基坑土方外运的处理措施
由于本项目基坑深度超过21m，且人工挖孔桩作业时已无出土坡道，人工挖孔桩开挖产生的土方难以外运，项目部根据现场实际场地情况采取如下技术处理措施：
（1）结合人工挖孔桩施工顺序，合理规划基坑内堆土场，尽量利用红线外可用场地。
图4红线外堆土场地
（2）提前安装1#（TCT7015）、2#（TC6013）塔吊，塔吊定位及幅长充分考虑堆土场及临建运输道路，利用塔吊24小时无间歇作业吊土。
图5基坑内塔吊及堆土场平面布置
（3）部分开挖出来的砂岩等土体，经过设计确认满足回填土要求的前提条件下，场内进行消化，减少外运土方量。
4、复杂岩层的处理措施
由于本项目基坑异常复杂，中微风化岩暂比超过70%，微风化岩的抗压强度超过12MPa，普通风镐难以击穿，严重影响现场施工进度。
（1）针对超前钻报告中显示部分孔位存在厚度超过2m微风化夹层的情况，与设计单位沟通优化人工挖孔桩设计，增加人工挖孔桩桩径且减小桩长，满足设计验算的前提条件下，提前在微风化层终孔。
（2）遇到难以穿透的夹层，采取静态爆破工艺加以破碎及软化，作业人员借助静爆产生的岩石裂隙继续挖孔桩施工。
（3）因地质起伏大，部分孔位地质分布与地质勘察结果不符，且出现连续的微风化岩夹层，采用钻机补钻此类桩孔，查明孔底地质实际情况，若孔底地质分布及持力层强度经设计确认满足要求，提前终孔。
5.针对孔内安全施工的管理措施
人工挖孔桩施工属于高危井下作业，井下危险因素多且施工周期长，安全管控难度大。
（1）人工挖孔桩孔内积水主要以基坑渗水为主，降雨水为辅，实际施工时，每条桩均准备一台潜水泵抽取桩孔底的积水，并在坑底设四个集水井，二次抽排至基坑顶部水沟，积水经沉淀后排进市政污水管。
（2）护壁高出地面200mm，孔口四周设置安全防护栏杆及警示标识，孔内在距孔底2m处设置半圆防护板，在取土吊桶升降时，井内人员要躲避到半圆防护板下，严防地面掉物入井伤人。
图6人工挖孔桩四周设置安全防护
图7人工挖孔桩井内设置半月板
（3）桩孔设置刚性应急爬梯供人员上下井，卷扬机进场前均经过检测，确保合格可靠，并配备自动卡紧保险装置，防止冲顶。
图8井内设置刚性应急爬梯
图9卷扬机防冲顶装置
（4）每日开工前必须用相关检测仪器对井内有毒有害气体成分和含量进行检测，同时配置专门向井下送风的设备保证井下空气流通。
图10人工挖孔桩井内气体成分检测
（5）挖孔桩各孔内用电严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆线必须有防磨损、防潮、防断等措施。照明应采用12V以下的安全电压。
6.针对成桩质量的处理措施
人工挖孔桩桩径较大，部分抗拔桩分布内外双层钢筋，配筋率较大，施工时统一在井外绑扎成品钢筋笼，验收完成后用塔吊调运钢筋笼至井内。在位于桩顶设计标高以上的桩芯钢筋套PVC管，不仅可以防止浇筑混凝土时污染桩芯钢筋，而且后期在破除桩顶设计标高以上的桩头超灌层混凝土时，可在桩顶设计标高处整体切断后调除桩头，相比传统桩头打凿破除方法施工便捷、操作简单。
图11成品钢筋笼绑扎
图12桩芯钢筋套PVC管成品保护
图13桩芯钢筋套PVC管快速破除桩头
7.对于部分桩孔深较大的处理措施
施工准备阶段，根据超前钻报告发现部分人工挖孔桩开挖深度超过25m，结合以往工程经验及现场工程地质水文实际情况，此类桩在施工过程中将面临地下水渗透，岩土挤压等问题，对井下工人作业产生巨大安全隐患，项目组织召开专题会，与设计、监理、建设方沟通协商，提高了人工挖孔桩护壁厚度及配筋，提高护壁强度，确保施工过程安全稳定。
严格按照方案及图纸进行施工：混凝土护壁在一般土层中每节高度不超过1m，在软弱松散土层中每节高度0.3~0.5m；且每天掘进深度不大于1m，护壁模板在混凝土浇筑24小时后方能拆除，护壁浇筑过程严格振捣，接缝处确保粘结紧密，严控质量关。
针对部分桩位较深，桩底积水难以及时抽排干净的情况，与设计单位沟通将桩芯混凝土改为同标号水下混凝土以确保成桩质量，保证桩身强度。
8、结语
在项目部的精心策划下，人工挖孔桩在安全、质量、进度方面均取得了不俗的成绩，获得了业主及公司领导的认可。根据桩基检测报告显示，项目所有71根人工挖孔灌注桩均为Ⅰ类桩，为项目预期创立“国家优质工程奖”打下了坚实的基础。
虽然人工挖孔桩存在作业危险性高、施工效率低、管控难度大等缺点，但是人工挖孔桩具备成桩质量好，施工工艺较为简单，施工过程产生噪音少等优势，目前仍是超高层项目普遍推行的桩基形式，针对不同地质条件和施工工况，具体分析，合理优化施工技术，是保证人工挖孔桩施工质量的关键。
参考文献
[1]黄凤清.人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理［J］.铜业工程，2008（4）：2.
作者简介：
卢俊旭，男，1990年出生，工程师，中建二局深圳分公司项目常务副经理