摘要:人工挖孔桩施工技术在各类建设工程基础施工中应用较为广泛。本文针对人工挖孔桩施工技术要点进行了探析,以期为同行提供一定的参考借鉴意义。
关键词:人工挖孔桩;施工技术;质量控制
人工挖孔灌注桩,是指采用人工挖土成孔,然后安放钢筋笼,灌注混凝土成桩。人工挖孔灌注桩成孔方法简单,单桩承载力高,施工时无振动、无噪声,施工设备简单,可同时开挖多根桩以节省工期,目前在建筑工程和公路工程中应用较为广泛。
1人工挖孔桩适用范围
1.1 在无地下水或有少量地下水,且较密实的土层或风化岩中,或无法采用机械成孔或机械成孔非常困难且水稳、地质条件允许的地区,可采用人工挖孔施工;岩溶地区和踩空区不宜采用人工挖孔施工;孔内空气污染物超过现行国家标准«环境空气质量标准»(GB3095)规定的三级标准浓度限值,且无通风措施时,不得采用人工挖孔施工。
1.2 挖孔桩直径或最小边宽度不宜小于1.2m,挖孔孔深超过15m时一般不宜采用人工挖孔,若要人工挖孔必须报专项方案并经专家评审后方可实施。
2 施工技术
2.1准备工作
2.1.1施工测量。根据设计单位提供的施工图纸,结合现场导线点、水准点,用全站仪准确的定测出每根桩的位置。测量班放出桩位后,采取可靠措施保护好桩位。护桩用φ12的螺纹钢或木头桩,土质较软地段混凝土包桩,护桩埋深要以手使劲摇不动为标准。
2.1.2平整场地。开挖前桩基周围(尤其是上坡方向)的危石、浮土等一切不安全因素必须清除。在陡坡地带的下坡方向可采用搭平台的方式扩大场地,桩孔四周做好红白相间临时防护护栏。
2.2安装提升设备
根据需要垂直运输架使用提升钢框架作为承重结构,配置慢速卷扬机提升。第一节段桩孔混凝土浇筑完毕后,钢框架安装在桩孔旁,通过三角架转动横移。吊桶与孔壁之间留有适当距离,防止施工过程中吊桶碰撞孔壁,预防安全事故。卷扬机必须配备自锁装置,防止发生意外时,坠物伤人。
2.3人工开挖
2.3.1孔口布置要求。人工挖孔桩孔口周边1.0m范围内先进行砼环形硬化,以便于渣土清理及后续钢筋笼、混凝土灌注工作开展。施工时做好锁口,要求用钢筋砼制作,砼采用C30砼,其顶部高出地面30cm以上,厚度15cm。停止作业时,应派人值班。孔口加盖,并设置围栏和警告标示牌,夜间要有照明,防止人员掉入孔中。
2.3.2开挖方法。挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行,先挖中间,后挖周边,允许尺寸误差30mm。遇坚硬土层,用锤、钎破碎;遇孤石或岩层时,先钻孔用小药量爆破予以松动,然后用钢钎、风镐进行撬挖和清理。开挖断面为设计桩径加2倍的护壁厚度。每节的高度根据地质条件而定,一般为0.8m~1.0m。每挖完一节,必须由孔口吊线检查并修边,使孔壁上下顺直一致,并及时进行护壁。
桩孔内遇到岩层需要爆破施工时,采用浅眼松动爆破严格控制炸药用量,并按国家现行的《爆破安全规程》(GB6722-2012)中的有关规定办理。每次钻孔深度不超过80cm,距设计桩底标高一米范围内应用人工开挖,严禁爆破。
2.3.4注意事项
排水。孔口四周的排水沟除截住地表水外,还能远引孔内抽出的地下水,防止因孔口积水渗透加大孔壁侧压力而坍孔。孔内渗水量不大时可用桶提升排出;若水量较大,采用机械抽水,孔深小于抽水机吸程时,抽水机设在孔外;孔深大于抽水机吸程时,需用小型抽水机吊入孔内抽水。
通风。挖孔时要经常检查孔内有害气体浓度,当C02或其他有害气体浓度超允许值或孔深超过lOm、需加强通风。通风主要采取小型风机进入管道进行压入式通风。
2.4孔壁支护
2.4.1护壁加强、支护壁模板
每一节段挖孔完成后,在节与节之间根据桩基地质情况安放附加钢筋。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆护壁钢筋在现场加工孔内绑扎,采用φ8钢筋环形布置,间距20cm,纵向使用φ12螺纹钢筋连接,间距20cm,并留足连接长度,以便下段钢筋搭接。护壁模板通过拆上节、支下节的方式重复周转使用。模板采用三块钢模板拼接而成,用木桩加固支撑,其中轴线与桩中心在同条垂直线上,偏差不大于5cm,以保证桩基的垂直度符合规范要求。桩径不小于设计桩径。模板之间用卡具、扣件连接固定,在多节模板的上、下端各设一道弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内支撑,防止模板受力变形。模板安装牢固后,检测模板的位置,以保证桩孔的平面位置及其垂直度。
2.4.2浇筑节段护壁混凝土
护壁采用内齿式支护,每挖完一节段后,应立即放置附加钢筋、支护壁模板,浇注护壁混凝土,护壁不算入桩身截面,护壁浇筑后最小直径处确保桩身断面满足设计要求。护壁混凝土强度等级与桩体标号相同,坍落度控制在10cm左右,厚度不小于15cm,人工浇注、人工振捣密实。桩基护壁必须保证混凝土强度及其厚度,根据气候条件,混凝土强度不小于1.2MPa且浇筑不小于24h后方可拆模。
2.5 终孔检查
挖孔达到设计标高后,应进行孔底处理。必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。若孔底地质复杂或开挖中发现不良地质现象(如溶洞、薄层泥岩、不规则的淤泥分布等)时,用钢钎查明孔底以下地质情况。若地质情况与设计资料不符,应提出设计变更。
2.6 钢筋笼制作、安装
按施工的实际桩长来决定钢筋的下料,依桩的长短来确定分段制作的长度,钢筋笼在钢筋加工厂集中制作,运输至墩位安装。依设计图纸的规定,先制定相应的加劲筋,然后按规定的根数布置主筋,排列好后将主筋按规定间距焊死在加劲筋上,沿四周均匀设立每隔2m一道的加劲筋和强度不低于C30的砼垫块4个,再依设计规定的间距绑扎螺旋箍筋。骨架落到设计标高后,将其校正在桩中心位置并固定在护筒上,以防灌注砼时钢筋骨架上浮,待砼灌注完毕并初凝后才解除固定设施。
2.7灌注砼
2.7.1灌注普通混凝土
从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度小于6mm/min时,采用干灌注混凝土的方法。混凝土在拌合站集中拌合,罐车运输,运到现场后由现场实验员做坍落度,合格后方可进行混凝土灌注。根据混凝土运至批次做同条件养护检验试件。混凝土的坍落度控制在7~9cm,混凝土在导管内自由坠落导管对准孔中心,落下距离不大于2m防止混凝土离析。开始浇筑时,孔底积水不超过5cm,浇筑速度尽可能加快,使混凝土对孔壁的压力大于渗水压力,防止水渗入孔内。浇筑的混凝土应分层采用振捣棒振实,一次浇筑成型。混凝土浇筑到桩基顶面20cm以后,及时将表面已离析的混凝土混合物和水泥浆等清除干净。
2.7.2灌注水下砼
根据护壁顶标高,孔底标高,考虑垫木高度,计算导管所需长度对导管进行试拼。导管底部离孔底0.3~0.4m,储料斗的容积要满足首批灌注下的砼埋置导管深度的要求(不小于1m)。在灌注水下砼前,要对导管进行水密、承压和接头抗拉试验。混凝土拌合坍落度控制在180~220mm。每车混凝土出站前,试验室试验人员,检测混凝土的出站坍落度和出站温度,不合格不予出站。灌注砼时,随时用测绳检查砼面高度和导管埋置深度,严格控制导管埋深,防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。导管埋入混凝土的深度一般控制在2~4m。灌注砼过程中要做好详细记录
2.8截除桩头和桩基检验
混凝土灌注顶面要高出设计桩顶约0.5m,在浇注完3~5天后(凝土强度达到80%以上)将砼凿除至设计标高(预留伸入承台10cm)。然后对桩基进行检验,桩基检测方法采用声测法或者动测法,检验合格后进入下道工序。
3 结语
桩基作为建筑或构造物的基础,其重要性不言而喻。因此,工程技术人员必须在实际施工过程中严格按照施工技术要点施工,并加强过程监控和成桩检测,发现问题应及时处理,绝不允许桩基带缺陷进入下一个施工环节。
参考文献:
[1]地基及基础[M]. 中国建筑工业出版社 , 华南工学院编, 1981
[2]谈人工挖孔施工[J]. 陈自力. 山西建筑. 2003(18)
[3]建筑施工技术[M]. 同济大学出版社 , 卢循主编, 1999
[4]复杂地质条件下超大直径人工挖孔桩施工技术[J]. 莫莉,董书赞. 广东土木与建筑. 2005(05)
论文作者:彭萌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/12
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