淺談人工挖孔灌注樁施工技術(shù)
2017-06-19
前言
人工挖孔灌注樁顧名思義就是指以人工挖孔的方式完成樁基成孔，然后下鋼筋籠，最后灌注混凝土的施工方法。由于我國勞動力資源豐富，且人工挖孔樁施工工藝簡單、適用范圍較廣、受環(huán)境氣候影響較小、安全可靠、靈活機動、造價低、可大面積展開現(xiàn)場等優(yōu)點，從而在高層公用建筑、民用建筑及橋梁基礎(chǔ)工程中得到廣泛應用。由人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量好壞直接影響著上部結(jié)構(gòu)體系的安全性和穩(wěn)定性, 因此科學、合理、正確地進行施工尤為重要.
1 人工挖孔灌注樁的優(yōu)點與適用范圍
1.1 人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)的優(yōu)點
近年來，人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)在我國的工程中使用的越來越多。其原因有以下幾點：
?。?）進行施工時，無需使用大型施工機械, 施工簡單快捷,對施工現(xiàn)場的條件要求較低, 可同時進行多個班組開挖的平行作業(yè), 對縮短基礎(chǔ)工期十分有利。
?。?）人工挖孔樁的承載力較高、孔徑和孔型不受限制、造價低。
（3）該樁基礎(chǔ)對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生較大污染, 當遇到孤石、、沉渣、巖石時候較易處理, 成孔較為直觀, 能夠十分清楚地了解地質(zhì)變化情況, 驗證勘探、設(shè)計的科學性與準確性, 做到發(fā)現(xiàn)問題馬上解決, 混凝土施工質(zhì)量容易控制等優(yōu)點。特別是對于大孔徑樁基礎(chǔ), 其施工方法更顯優(yōu)越。
?。?）進行施工時占用場地不大, 且又無沖擊震動, 避免了機械鉆孔對相鄰孔的影響，易于保證各孔的施工質(zhì)量。
1.2 人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)的適用范圍
人工挖孔灌注樁適用于持力層埋藏較淺的地基, 且對單樁承載力要求又較高的基礎(chǔ)工程?？讖剑ú缓o壁）一般大于800mm，要求無地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土, 含砂量少、含砂卵石較少的粘土層, 特別適于黃土層采用, 深度需要控制在5-25米之間. 當存在流砂,涌水量大，地下水位較高的沖積地帶或近代沉積的含水量高的淤泥質(zhì)土時不宜使用。
2 人工挖孔灌注樁的施工工藝
2.1 施工前準備
施工前準備確保了人工挖孔灌注樁施工的順利進行。首先需要認真閱讀設(shè)計圖紙以及工程地質(zhì)勘察資料。其次需做好三通一平, 設(shè)置集水井、排水溝和沉淀池, 并做好防水措施以及防護措施。再次要認真編制詳細的施工組織設(shè)計方案。最后還要組織專家進行施工圖紙的會審和安全、技術(shù)交底工作。
2.2 孔樁開挖
開挖樁孔前需從樁中心位置向外引出四個控制點, 并且用牢固的木樁標定, 開挖樁孔要從上到下逐層進行開挖, 先挖中間部分的土方, 再向周邊擴挖, 這樣才能有效地控制樁孔的截面尺寸。應由工人用鎬、鍬和鑿巖機進行挖土，每節(jié)的開挖高度應根據(jù)土質(zhì)好壞,以及操作條件而定。當挖至孔底時，應先挖樁身的圓柱體，再由上至下按照擴底尺寸挖土，每節(jié)的棄土均裝入吊桶,爾后由卷揚機提升。樁孔內(nèi)土方提升，建議使用0.5t 的卷揚機。
2.3 孔壁支護
只有當土質(zhì)密實且無滲水時, 并能保證開挖后短期內(nèi)不會出現(xiàn)塌孔的樁孔才不需進行支護。對于其他情況，如：孔壁有少數(shù)土質(zhì)較差或有滲水現(xiàn)象, 易發(fā)生掉塊、塌孔時均應該在挖孔結(jié)束后立即進行孔壁支護。人工挖孔灌注樁大多數(shù)施工時采取分段挖土, 分段護壁的方法進行施工。挖孔施工中需選擇與當?shù)赝临|(zhì)相適應的孔壁支護方案,孔壁支護建議采用現(xiàn)澆混凝土或現(xiàn)澆鋼筋混凝土護壁, 支模時宜進行上口小, 下口大, 呈“錐形”的施工工藝, 這樣可以方便混凝土的澆筑、振搗。護壁混凝土作為樁身的一部分時, 其強度需要大于樁身強度。當用混凝土壁作為樁身的一部分時, 只能用于樁身截面不存在拉力的樁(磨擦樁和柱樁), 其混凝土強度也不得低于樁身混凝土的設(shè)計強度。當?shù)谝还?jié)護壁混凝土拆模后, 應該立即把軸線位置標定在該節(jié)護壁上, 并用水準儀把相對水平標高標記在該圈護壁內(nèi), 將次作為控制垂直度和樁孔位置、深度的依據(jù)。
2.4 制作和吊裝鋼筋籠
鋼筋籠的制作可以分為工廠預制和現(xiàn)在制作兩種方法。在工廠進行預制時必須嚴格按照圖紙進行鋼筋綁扎，避免出現(xiàn)運至現(xiàn)場由于長度不夠或過長所導致的無法下吊情況?，F(xiàn)場制作時，鋼筋的連接一般采用錐螺紋連接方法。當遇到樁身較深的樁孔時，鋼筋籠的制作安裝宜采用現(xiàn)場預制整體鋼筋籠，再整體吊入井下的方法。若受到起重設(shè)備的限制而導致無法實現(xiàn)時,需采用孔內(nèi)綁法。工人應先下入孔中，并在孔側(cè)壁上打上直徑為20mm 長為30cm的圓鋼, 隨后將主筋放入, 并依次將箍筋放入, 最后從下往上進行鋼筋綁扎,分別應與側(cè)壁鋼連接, 綁扎完畢后還需要檢查各樁軸線位置。
2.5 灌注混凝土
對人工挖孔樁進行混凝土灌注是人工挖孔灌注樁的關(guān)鍵工序，其施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整根樁的質(zhì)量。進行混凝土灌注時，需要注意一下幾點：
?。?）當從孔底及孔壁滲入的地下水上升速度較慢時，可采用在空氣中灌注混凝土樁的方法。
（2）當孔底滲入的地下水上升速度較快時,應將該樁視為有水樁。按照有關(guān)規(guī)定用導管法在水中灌注混凝土。
?。?）需使用經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督部門標定過的有電子計量的拌合設(shè)備進行混凝土的拌制,, 嚴格按照混凝土配合比進行下料, 控制用水量,混凝土的攪拌時間宜大于90秒。 當孔內(nèi)無鋼筋骨架時, 混凝土的坍落度宜小于6.5cm，當孔內(nèi)有鋼筋骨架時, 混凝土的坍落度宜達到7cm～ 9cm。
?。?）進行混凝土灌注時, 應隨灌隨振,以需要保證混凝土的密實度。當澆筑至離混凝土澆筑面2m以內(nèi)時, 不準使用拋鏟或倒車卸料，需要用溜槽或串筒，以免發(fā)生混凝土離析, 影響混凝土的整體強度。樁灌注混凝土量應略大于計算體積。
?。?）每根樁的混凝土要求連續(xù)完成。如果遇到停電等不可預見的原因時, 需按施工縫有關(guān)規(guī)定預留施工縫,并設(shè)置上下層的錨固筋。重新進行灌注時, 縫面必須清理干凈, 不得存有積水和其他雜物。
3 人工挖孔灌注樁常見問題與處理方法
3.1 遇地下水
處理該類問題最有效的方法是截斷水源。當樁孔孔深較淺時, 可采用板樁進行封閉，當樁孔孔深較深時, 需采用鉆孔壓力灌漿形成帷幕以擋水。當?shù)叵滤坎淮髸r, 可選用潛水泵抽水, 當?shù)叵滤枯^大時, 可采用井點降水或打設(shè)集水井的方法來降低地下水位。
3.2 遇流沙
當流砂情況較輕時, 可采用縮短每一個循環(huán)段樁壁開挖深度的方法進行處理,當流砂情況較為嚴重時, 可以采用鋼套筒進行護壁的方法進行處理。
3.3 遇淤泥質(zhì)土層
當遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層時, 需要縮短這一段的開挖深度, 并及時澆注混凝土護壁, 一般可采用方木、木模板、鋼模板等進行臨時支擋。
參考文獻
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