一种人工挖孔桩的施工方法以及人工挖孔桩与流程

本申请涉及工程建筑的技术领域，具体而言，涉及一种人工挖孔桩的施工方法以及人工挖孔桩。

背景技术：

人工挖孔桩是一种采用人力挖土、现场灌注的钢筋混凝土桩，因人工挖孔桩的施工灵活、工法简单，且可适应不同的地质条件而广泛应用于建筑与交通基础工程领域。

一般人工挖孔桩的直径较大，开挖桩孔过程中需要在桩孔内壁施加护壁结构以防止桩周土层坍塌，保证施工开挖人员的安全。传统的桩孔护壁结构多采用分段灌注方式，分段灌注方式为：施工时每开挖一段桩孔灌注一段护壁，待护壁形成预定强度后继续下一段桩孔的开挖，由此循环直到完成整个桩孔的挖设。但与现有的人工挖孔桩上下两段护壁接缝处连接不牢，特别在富水地层中进行桩孔开挖时此处止水效果有限，易发生渗漏，影响后续桩孔的开挖以及孔底清渣的处理，拖延整体施工进度。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种人工挖孔桩的施工方法以及人工挖孔桩，该施工方法可有效提高相邻两段桩孔段的护壁之间连接的稳固性。

本申请实施例提供了一种人工挖孔桩的施工方法，该施工方法包括：开挖一段桩孔段；安装钢筋网：沿所述桩孔段的内壁安装所述钢筋网，所述钢筋网的上端设置有多个向上延伸的第一钢筋段，所述钢筋网的下端设置有多个向下延伸的第二钢筋段；焊接相邻两个桩孔段的钢筋网：焊接所述桩孔段内的所述钢筋网的所述第一钢筋段与相邻的上一段桩孔段内的所述钢筋网的第二钢筋段；安装护筒：将护筒安装在所述桩孔段内，所述护筒与所述桩孔段的内壁之间形成混凝土灌注区域，所述钢筋网位于所述混凝土灌注区域内；灌注混凝土：向所述混凝土灌注区域内灌注混凝土以形成钢筋混凝土护壁；开挖下一段桩孔段：拆除所述护筒，开挖下一段桩孔段。

在上述实现过程中，通过在钢筋网的上端与下端分别设置第一钢筋段与第二钢筋段，进而可实现相邻两个桩孔段内的钢筋网的焊接，通过焊接当前桩孔段内的所述钢筋网的所述第一钢筋段与相邻的上一段桩孔段内的所述钢筋网的第二钢筋段，实现相邻两个钢筋网的焊接，可有效提高最终完成的整个桩孔内的钢筋混凝土护壁结构的整体性。

在一种可能的实现方式中，所述钢筋网包括上下间隔设置的多个环向箍筋以及连接在所述环向箍筋上间隔设置的多个纵向钢筋；每个所述纵向钢筋伸出最上端的所述环向箍筋的部分为所述第一钢筋段，伸出最下端的所述环向箍筋的部分为所述第二钢筋段。

在上述实现过程中，采用横向环向箍筋与纵向钢筋连接形的钢筋网的结构稳固，第一钢筋段与第二钢筋段是由纵向钢筋直接穿过两端的环向箍筋延伸出来的，使得第一钢筋段与第二钢筋段与钢筋网本体一体成型，在后续相邻两个钢筋网焊接时，有利于加强两个钢筋网连接的稳定性，进而提高最终完成的整个桩孔内的钢筋混凝土护壁结构的整体性。

在一种可能的实现方式中，沿所述桩孔段的内壁设置所述钢筋网，具体包括：将多个所述环向箍筋与多个所述纵向钢筋吊入所述桩孔段，在所述桩孔段内将多个所述环向箍筋与多个所述纵向钢筋连接形成所述钢筋网。

在上述实现过程中，相比于将钢筋网组装成型然后整体吊装进桩孔段的方式，采用分别吊装然后整体组装的形式实现钢筋网的安装，可降低吊装的难度，提高施工效率。

在一种可能的实现方式中，在安装护筒之后，灌注混凝土之前，所述方法还包括：打入注浆锚杆排：所述注浆锚杆排包括多个注浆锚杆，每个所述注浆锚杆通过护筒上的插入孔洞打入所述桩孔段的内壁内，多个所述注浆锚杆沿所述桩孔的内壁周向阵列设置。

在一种可能的实现方式中，在灌注混凝土之后，开挖下一段桩孔段之前，所述方法还包括：壁外注浆：向每个所述注浆锚杆内注入水泥浆：封闭注浆锚杆：在注完水泥浆之后，向每个所述注浆锚杆内注入水泥砂浆以封闭所述注浆锚杆的注浆口。

在上述实现过程中，向桩周土层打入注浆锚杆并进行注浆以形成水泥加固土封闭圈，可有效的提升桩周软弱土层的强度并提高其抗变形能力，所形成的水泥加固土封闭圈也能提升桩周地层的防渗能力，可对钢筋混凝土护壁形成有效保护。通过注入水泥砂浆封闭所述注浆锚杆的注浆口可防止水泥浆从注浆口反流入桩孔内，同时也可防止后期地下水由注浆口流入桩体内。

在一种可能的实现方式中，所述打入注浆锚杆排具体包括：将每个所述注浆锚杆水平或者斜向下穿过所述护筒打入所述桩孔段的内壁内。

在上述实现过程中，水平打入时，注浆锚杆的注浆影响范围主要为当前桩孔段内的土层。斜向下打入时，注浆锚杆的注浆影响范围包括当前桩孔段内的部分土层及下一段桩孔段内的部分土层，其作用效果类似于超前注浆，可对下一段未开挖的桩孔段起到预前支护、防渗封闭的作用，有效防止开挖过程中可能出现的桩孔塌陷、渗水过度等工程问题。

在一种可能的实现方式中，所述打入注浆锚杆排具体包括：向所述桩孔段的内壁内上下间隔打入多排所述注浆锚杆排。

在一种可能的实现方式中，多排所述注浆锚杆排中位于所述桩孔段的预定高度以下的所述注浆锚杆排斜向下打入所述桩孔段的内壁，超过所述桩孔段的预定高度的所述注浆锚杆排水平打入所述桩孔段的内壁。

在一种可能的实现方式中，所述预定高度的范围为所述桩孔段的1/4-1/2高度。

本申请还提供了一种采用上述任一实施例所述的人工挖孔桩的施工方法施工形成的人工挖孔桩。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种人工挖孔桩的施工方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种人工挖孔桩的施工过程中钢筋网、护筒以及注浆锚杆的安装结构图；

图3为本申请实施例提供的一种护筒的结构图；

图4为本申请实施例提供的一种桩孔的结构图；

图5为本申请实施例提供的一种注浆锚杆的结构图。

图标：100-桩孔段；200-钢筋网；210-第一钢筋段；220-第二钢筋段；300-护筒；230-环向箍筋；240-纵向钢筋；400-注浆锚杆排；410-注浆锚杆；310-环片状结构；320-插入孔洞；420-注浆孔；500-钢筋混凝土护壁。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例提供了一种人工挖孔桩的施工方法，该施工方法可有效提高相邻两段桩孔段100的护壁之间连接的稳固性，防止连接处发生渗漏，以免影响后续桩孔的开挖以及孔底清渣的处理，拖延整体施工进度，如图1所示的方法包括：

步骤110，开挖一段桩孔段100。

具体地，上述人工挖孔桩的施工采用分段的方式，施工时，每开挖一段桩孔段100，灌注一段护壁，待护壁形成预定强度后继续下一段桩孔段100的开挖，由此循环直到完成整个桩孔的挖设。上述开挖一段桩孔段100可指分段开挖过程中的任意一段桩孔段100。

可选地，上述桩孔段100的深度为0.8m-1.2m，优选地，桩孔段100的深度为1m。

可选地，在开挖第一段桩孔段100之前可先进行桩孔定位，并确定桩周地层条件、地下水位高度及其是否满足注浆条件，当确定满足注浆条件后再开挖桩孔。

可选地，在开挖一段桩孔段100之后，需将桩底的渣土清理干净并将桩底整理平整。

步骤120，安装钢筋网200，具体为，沿桩孔段100的内壁安装钢筋网200，钢筋网200的上端设置有多个向上延伸的第一钢筋段210，钢筋网200的下端设置有多个向下延伸的第二钢筋段220。

步骤130，焊接相邻两个桩孔段100的钢筋网200，具体为，焊接桩孔段100内的钢筋网200的第一钢筋段210与相邻的上一段桩孔段100内的钢筋网200的第二钢筋段220。

在上述实现过程中，通过焊接当前桩孔段100内的钢筋网200的第一钢筋段210与相邻的上一段桩孔段100内的钢筋网200的第二钢筋段220，实现相邻两个钢筋网200的焊接，可有效提高最终完成的整个桩孔内的钢筋混凝土护壁500结构的整体性。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，钢筋网200包括上下间隔设置的多个环向箍筋230以及连接在环向箍筋230上间隔设置的多个纵向钢筋240；每个纵向钢筋240伸出最上端的环向箍筋230的部分为第一钢筋段210，伸出最下端的环向箍筋230的部分为第二钢筋段220。

在上述实现过程中，采用横向环向箍筋230与纵向钢筋240连接形的钢筋网200的结构稳固，第一钢筋段210与第二钢筋段220是由纵向钢筋240直接穿过两端的环向箍筋230延伸出来的，使得第一钢筋段210与第二钢筋段220与钢筋网200本体一体成型，在后续相邻两个钢筋网200焊接时，有利于加强两个钢筋网200连接的稳定性，进而提高最终完成的整个桩孔内的钢筋混凝土护壁500结构的整体性。

环向箍筋230的外经设置为等于或略小于桩孔的内径，进而使得钢筋网200能够贴合桩孔段100的内壁设置。

在一种可能的实现方式中，沿桩孔段100的内壁安装钢筋网200，具体为将多个环向箍筋230与多个纵向钢筋240吊入桩孔段100，在桩孔段100内将多个环向箍筋230与多个纵向钢筋240连接形成钢筋网200。

在上述实现过程中，相比于将钢筋网200组装成型然后整体吊装进桩孔段100的方式，采用分别吊装然后整体组装的形式实现钢筋网200的安装，可降低吊装的难度，提高施工效率。

具体地，环向箍筋230与纵向钢筋240之间可采用焊接或者绑扎的形式进行连接。

可选地，纵向钢筋240可采用直径为15mm～20mm螺纹钢筋，可提升后续形成的整个钢筋混凝土护壁500结构的抗拉压性能；环向箍筋230可采用直径为5mm～10mm的光圆钢筋，主要起到对纵向钢筋240的连接固定作用。若设定每一段桩孔段100的深度为1m，钢筋网200内每根纵向钢筋240的长度可设置为1.2m，多根纵向钢筋240的环向布置间距可设置为10°～20°。由纵向钢筋240顶部以下0.1m处开始布置第一个环向箍筋230，往下每隔0.1m布置一个环向箍筋230，共布置11个环向箍筋230，进而使得钢筋网200的两端留出长度为0.1m的第一钢筋段210与第二钢筋段220。

步骤140，安装护筒300，具体为，将护筒300安装在桩孔段100内，护筒300与桩孔段100的内壁之间形成混凝土灌注区域，钢筋网200位于混凝土灌注区域内。

如图3所示，其中，护筒300可采用钢材制成，护筒300为环状立体结构，横截面为直径不等的圆形，护筒300的上部直径最小下部直径最大，纵剖面为等边梯形，其具体尺寸可根据桩孔的开挖直径确定。

护筒300在加工厂预制成型，可预制为环片状结构310，在连接边上设置对应的限位凹槽与限位块以实现拼接安装。安装护筒300具体可为将环片状结构310吊入桩孔段100内，并在桩孔段100内拼接组装完成。护筒300相应位置处预留有注浆锚杆410的插入孔洞320，将锚杆对应从插入孔洞320内插入护筒300，与护筒300结合。

安装护筒300的主要作用为提供内侧模板，形成混凝土灌注区域，实现混凝土灌注成型。护筒300可在混凝土灌注成型凝固后拆除，循环使用。

步骤150，打入注浆锚杆排400，具体为，注浆锚杆排400包括多个注浆锚杆410，每个注浆锚杆410通过护筒300上的插入孔洞320打入桩孔段100的内壁内，多个注浆锚杆410沿桩孔的内壁周向阵列设置。

如图5所示，其中，注浆锚杆410可选用空心花管注浆锚杆410或者其他种类的注浆锚杆410，注浆锚杆410可由普通钢材制成，长度不易超过100cm或桩孔直径的2/3，以便于在桩孔内进行打入施做。锚杆直径可设置在40mm～50mm的范围内。考虑到桩孔内施做空间有限，注浆锚杆410的一端可设置为尖头状，可减小注浆锚杆410向桩周土层打入的阻力，避免了人工钻孔和大型打进设备的使用。注浆锚杆410的表面不同长度处预留出多排直径约为1cm的圆形注浆孔420，可保证高压浆液能够快速渗入至桩周土层中，提升注浆效率与注浆质量。

多个注浆锚杆410周向阵列布置的间距可设置在20°～40°的范围内，具体的间距可根据桩周土层的条件进行安排，当桩周土层较为软弱、地下水位较高时，可适当加密注浆锚杆410周向阵列的布置间距，反之可适当放宽布置间距，以提升工程的经济性。

在一种可能的实现方式中，每个注浆锚杆410水平或者斜向下穿过护筒300打入桩孔段100的内壁内。

在上述实现过程中，水平打入时，注浆锚杆410的注浆影响范围主要为当前桩孔段100内的土层。斜向下打入时，注浆锚杆410的注浆影响范围包括当前桩孔段100内的部分土层及下一段桩孔段100内的部分土层，其作用效果类似于超前注浆，可对下一段未开挖的桩孔段100起到预前支护、防渗封闭的作用，有效防止开挖过程中可能出现的桩孔塌陷、渗水过度等工程问题。

注浆锚杆410斜向下打入角度越大，注浆时对下一开挖段的影响加固范围越大，预支护效果越明显，但也不易过大，否则不能起到对本开挖段土层的加固作用且沿径向加固范围有限，一般限定注浆锚杆410打入方向与水平方向夹角不超过45°。

可选地，每一段桩孔段100内可打入一排或多排注浆锚杆排400，当每一段桩孔段100内打入一排注浆锚杆排400时，注浆锚杆排400的纵向布设点位可选取在该开挖段深度中点，以对本段土层进行均匀加固。

在一种可能的实现方式中，当桩周土层极为软弱时，为充分加固桩周土层，每一段桩孔段100内可设置多排注浆锚杆排400，多排注浆锚杆排400上下间隔打入桩孔段100的内壁内。

可选地，排与排之间的纵向距离不宜小于0.5m。

在一种可能的实现方式中，多排注浆锚杆排400中位于桩孔段100的预定高度以下的注浆锚杆排400斜向下打入桩孔段100的内壁，超过桩孔段100的预定高度的注浆锚杆排400水平打入桩孔段100的内壁，采用此种布设方式，既可以通过预定高度以上的水平打入注浆锚杆对本段土层进行充分加固，也可以通过预定高度以下的斜向下打入注浆锚杆对下一未开挖段土层进行预加固处理。

在一种可能的实现方式中，预定高度的范围为桩孔段100的1/4-1/2高度。

在一种可能的实现方式中，在打入注浆锚杆排400之后，固定连接钢筋网200与每个注浆锚杆410，具体地，可将注浆锚杆410焊接或绑扎在钢筋网200上，以提高注浆锚杆410与钢筋网200的连接性，进而提高注浆锚杆410与钢筋网200以及后续灌注完成后的混凝土形成的护壁的整体性。

步骤160，灌注混凝土，具体为向混凝土灌注区域内灌注混凝土以形成钢筋混凝土护壁500。

步骤170，壁外注浆，具体为，向每个注浆锚杆410内注入水泥浆。

在上述步骤中，向桩周土层打入注浆锚杆410并进行注浆以形成水泥加固土封闭圈，可有效的提升桩周软弱土层的强度并提高其抗变形能力，所形成的水泥加固土封闭圈也能提升桩周地层的防渗能力，可对钢筋混凝土护壁500形成有效保护。在灌注混凝土之后，再向锚杆内注浆，能够有效防止水泥浆渗入到桩孔内侧。

步骤180，封闭注浆锚杆410，具体为，在注完水泥浆之后，向每个注浆锚杆410内注入水泥砂浆以封闭注浆锚杆410的注浆口。

在上述步骤中，通过注入水泥砂浆封闭注浆锚杆410的注浆口可防止水泥浆从注浆口反流入桩孔内，同时也可防止后期地下水由注浆口流入桩体内。

步骤190，开挖下一段桩孔段100，具体为，拆除护筒300，开挖下一段桩孔段100。

当钢筋混凝土护壁500形成一定强度后，可拆除护筒300重复使用，进行下一段桩孔段100的挖设。

综上，如图1与图4所示，本申请通过设置护筒300形成灌注通道，并将钢筋网200配置在灌注通道内，在灌注通道内灌注混凝土形成钢筋混凝土护壁500，并通过护筒300上的插入孔洞320将注浆锚杆410打入到桩周土层中，采用注浆机向注浆锚杆410内注入水泥浆，以提升桩周软弱土层的强度、防渗能力以及抗变形能力，可对钢筋混凝土护壁500形成有效保护。并通过调整注浆锚杆410插入角度也可形成对下一开挖段的预支护效果，为桩孔的开挖创造良好的施工环境并提升工程的安全性。同时，水泥浆凝固后将与注浆锚杆410紧密联结在一起，而注浆锚杆410与钢筋混凝土护壁500结构通过嵌合与焊接或绑扎已形成整体结构，因此采用上述施工方法能够显著提升桩孔侧壁与桩周土层的接触作用，为不良地质下桩基的承载提供良好的外部条件。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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