段新燕

摘要 机械洛阳铲干法成孔工艺设备简单、成孔速度快、施工成本低，对现场条件要求低等特点，特别适用于无地下水粘性土、黄土、粉土及无砾石的人工回填地基。施工时采用此成孔工艺，能大大加强施工进度。此工艺在干法成孔中的应用效果明显，取得了较好的经济效益。

关键词 洛阳铲；干法成孔；施工工艺；质量；进度

中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0088-02

1 机械成孔原理

洛阳铲的成孔原理，主要是利用其铲刀头部下降时产生的动能，使铲刀切入土体中，利用土质自身所具有的粘性，把土体提出地面，机械松开铲刀，带出的土在自重作用下，落在铲刀下的推车内运走，不断循环作业，完成桩孔内土方开挖。

2工艺应用范围

该工艺主要适用于无地下水的粘性土、黄土、粉土及无砾石的人工回填地基。适用于干法成孔灌注桩，对土质的要求是必须为具有粘性，土质应有一定的含水率。其开挖的桩孔直径，适用于一米直径范围内的孔桩，铲刀上部的钢管周围平均分布有刮刀，利用其铲刀下落时重力刮落孔边上的土，从而形成1米直径的桩孔。对于1m以内的孔桩根据需要通过调整刮刀距离即可实现。不适用于大直径的孔桩和非园形的孔桩。由于实际地质情况中均含有一定的非粘性土层，如卵石层、砂层、积水层等，另外在对孔底清理时，需配合人工开挖方式，但是，这并不影响此工艺在干法成孔灌注桩实际施工中的广泛应用。

3 成孔工艺流程

应用洛阳铲进行孔桩开挖的施工工艺流程主要为：

测量定点→人工挖孔坑→设备安装、就位、调整位置并试运行→上段桩孔土方开挖、检查直径、垂直度并调整设备→中、底段桩孔土方开挖→孔壁下钢套管→孔底人工清理→检查验收→下钢筋笼→验收合格→浇灌桩身砼。

测量定位：根据设计要求在要求开挖孔桩的位置放出中心线，1米孔径的桩应放至1.1米，因为以后放入钢护筒，用白灰放出孔口边线，并把中心线引测至外边不易碰到的地方，以便在挖孔过程能进行检测。

人工挖园孔坑：按放出的白灰线，先用人工准确开挖出一个园坑，深度在1米左右，即铲刀和刮刀能完全埋入土中，以便检查孔口位置。防止开挖中出现偏移。

设备安装、就位、调整位置并试运行：设备运输至孔边，电机和铲刀头部用吊车卸下至孔边适当位置，先接通电源，检查卷扬机等运行是否正常，然后用人工架起三角架，注意三角架的中心居于孔的中心，开动卷扬机，提升铲头，缓慢放入坑中，通过检查刮刀位置调整铲头开挖中心线。调准后，进行试挖。

开挖桩孔：开挖时，应在开挖深度三米左右，检查一次孔桩的中心线，在挖至一半深度，需再检查一次，开挖过程中，需根据土质的粘性和硬度，采用加水及提高铲刀下落高度的方式进行调节，落铲时，应控制铲刀不能摇晃，摆动，这易使孔桩中心产生偏移，土方的运输采用轮间距大于孔径的手推车，每次铲刀提出土方后，把手推车放在铲刀底部，打开铲刀，土方落入车内，推出至指定地点。

孔壁下钢套管：在挖至持力层后，移出机械，由于需要人工下到孔内施工扩大头和孔底清渣，为保证施工安全，用吊车把钢护筒吊放入孔。

检查验收及浇孔桩砼：成孔进行修理后，在地面孔口放置盖板，盖板内留出孔口，防止下放钢筋笼时，地面杂质等落入孔内。验收合格，放钢筋笼，实施砼浇灌。

4 洛阳铲干法成孔工艺在实际中的应用分析

4.1工程桩情况

我公司在北方某地建设一个工业厂房，其中排架柱为四桩一基，厂房柱孔桩有680根，设备基础孔桩有650根，孔深平均15m，最深20m，设计孔桩直径1m，建设工期要求孔桩施工必须在两个月内完成，

该地段的地质资料表明：从上往下分别为6m~9m的回填土层、5m~7m的粉土层、2m~5m的粘土层，粉土层夹有0.5m~1m的卵石层、砂土层，粘土层间部分孔桩存在有积水，孔桩的设计持力层为泥岩层。

设计桩基采用人工挖孔桩，设计为孔径1000mm，钢筋砼护壁150mm厚，桩端部扩大头直径1600mm。排架柱基础承台范围内设计为四根孔桩，桩中心间距最小为2700mm。桩设计类型为端承桩。

4.2桩施工工艺选择

在对孔桩施工工艺进行分析时，发现如果采取人工挖孔方式将存在两个主要问题：一是桩数多，桩较深，工期难以保证；二是邻桩间距小，邻桩同时开挖时安全隐患多。

通过查阅当地的气象资料和地质勘查资料，了解到当地气候干燥，很少下雨，土壤含水率小，孔桩深度范围内无地下水，个别孔桩的积水为非流动性，属于地表水下沉存积而成。根据这些情况。决定选择洛阳铲成孔工艺。

采用洛阳铲成孔工艺有利方面：

首先，可以保证工期要求。其次，因为在处理桩底时需要安放钢护筒可以保证施工人员的安全。再则，钢护筒与桩身砼间的摩擦力小于砼与土壤间的摩擦力，满足设计端承桩要求。相反，因为回填土有下沉稳定时间，这会给桩带来附加应力，采取这种方式比用钢筋砼护壁对桩基的承载更有好处。另外，采用机械成孔，孔口直径小，可以组织邻桩同时施工，规避安全风险。

采用洛阳铲成孔工艺，在施工中需解决的问题，有如下几个方面：

一是遇到遇到卵石层和砂层及积水层的处理方式。确定采用人工配合开挖方式，对该部分地层采用钢护壁或钢筋砼护壁方式。

二是遇到土质过硬、粘性较低时的处理方式。这是常见的问题，解决的办法是，通过提高铲刀下落高度增加铲刀切土能力，通过洒水提高其土质粘性。

三是设计中的异型桩处理。由于洛阳铲成孔工艺主要适用于园形孔桩，异型桩数量不多，可以采用人工开挖方式，不会对总工期和总体施工流程造成影响。

四是设计中的部分摩擦型桩处理。实际应用中，若设计桩型为摩擦桩，只需在浇灌桩身砼时拔出钢护筒即可满足要求，增加的起吊设备，并不会对成本造成太大的影响。

5 结论

洛阳铲成孔工艺在干法成孔灌注桩中具有广泛的应用前景。通过实际应用可知，特别在桩量较多、工期较短的群桩工程中，因其速度快，不仅能使施工各项施工管理工作有序、有效运行，而且能使施工企业获得较好的经济效益。

参考文献

[1]徐维钧著.桩基施工手册.人民交通出版社，2007.

[2]张锋著.计算土力学.人民交通出版社，2007.

[3]《现行建筑结构规范大全》修订缩印本.中国建筑工业出版社，2009.