云南省昭通市鎮(zhèn)雄縣建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站 云南省鎮(zhèn)雄縣 657200
摘要:在工程建設(shè)施工過(guò)程中,人工挖孔樁是一項(xiàng)非常基礎(chǔ)的技術(shù)項(xiàng)目,在工業(yè)與民用建筑中發(fā)揮了極大的作用,本文對(duì)該技術(shù)在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:人工挖孔樁;工民建筑;具體應(yīng)用
人工挖孔樁技術(shù)是工程建設(shè)中的一種樁基礎(chǔ)形式,因其樁徑較大,施工簡(jiǎn)易,單樁承載力高,沉降量小,成樁質(zhì)量可靠,無(wú)振動(dòng)、噪聲小,環(huán)境污染較小等優(yōu)點(diǎn),目前這一技術(shù)已廣泛的應(yīng)用到工業(yè)與民建筑工程中。人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)的施工有較為嚴(yán)格的專業(yè)技術(shù)要求,需要在具體應(yīng)用中進(jìn)行扎實(shí)的掌握,因此,施工單位一定要重視這項(xiàng)工作以確保人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和安全。
一、技術(shù)優(yōu)越性分析
人工挖孔樁是工程建筑設(shè)計(jì)中常用的建筑樁基,優(yōu)點(diǎn)是直徑大、承載力高,可根據(jù)承載大小靈活選擇樁的直徑,持力層易鑒別。人工挖孔樁獨(dú)特的優(yōu)越性主要在表現(xiàn)如下幾方面:
1.環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),不像大型機(jī)械樁施工對(duì)場(chǎng)地要求嚴(yán),能在較為惡劣的場(chǎng)地環(huán)境下施工(如狹窄、高差大、地面狀況差、表層松軟等場(chǎng)地)。
2.樁徑適應(yīng)范圍廣,可以保證嵌入巖層,單樁承載力值高。克服了夯擴(kuò)樁、振動(dòng)樁等樁受口徑、樁長(zhǎng)的限制,不能保證入巖,單樁承載值相對(duì)低的弱點(diǎn)。
3.樁底沉渣能清除干凈,質(zhì)量易于保證,直觀性強(qiáng),成孔后,可以較為直觀地檢驗(yàn)成孔的質(zhì)量。當(dāng)?shù)貙訌?fù)雜時(shí),便于觀察或檢驗(yàn)分析土質(zhì)的情況。
4.不受地層情況的限制,適應(yīng)各類巖土層。
5.施工設(shè)備簡(jiǎn)單,施工方便、速度較快、不需要大型機(jī)械設(shè)備,無(wú)振動(dòng)、噪聲小,環(huán)境污染較小。
缺點(diǎn)是井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大;降水會(huì)給鄰近道路和房屋帶來(lái)一定影響,遇流砂涌泥時(shí)極不安全.
二、具體的應(yīng)用情況分析
在工民建筑施工的過(guò)程中,因?yàn)槿斯ね诳讟锻顿Y較低,施工設(shè)備簡(jiǎn)單,環(huán)境污染較小,承載能力也比較強(qiáng),因此,這項(xiàng)技術(shù)在很多的工程中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。
(一)人工挖孔樁的應(yīng)用范圍
一般來(lái)說(shuō),人工挖孔樁適用于建筑物周邊相鄰房屋間距較近,基礎(chǔ)較深,樁徑大于或等于800毫米,沒(méi)有地下水或地下水較小的黏性土、填土、含礫黏土、粉土及各類風(fēng)化巖層,在黃土層施工中,這項(xiàng)技術(shù)也非常適用,但是在施工的過(guò)程中對(duì)深度上有一定要求,一般大于6米,并且在地下水位較高的區(qū)域中不宜使用。例如含水量多的淤泥、淤泥質(zhì)土層、大水量沖擊區(qū)域和含有流砂的區(qū)域等。
根據(jù)持力層的土質(zhì)情況,合理的選擇人工挖孔樁技術(shù)是非常重要的,從力學(xué)角度來(lái)講,持力層強(qiáng)度對(duì)整個(gè)基樁的安全質(zhì)量和合理性都會(huì)帶來(lái)直接影響,所以,應(yīng)據(jù)持力層土質(zhì)的承載力情況確定人工挖孔樁的樁徑、深度、擴(kuò)大頭直徑和高度。
(二)應(yīng)用情況
1、施工準(zhǔn)備
人工挖孔灌注樁施工前應(yīng)具備下列資料:建筑物場(chǎng)地工程地質(zhì)資料和必要的水文地質(zhì)資料;樁基工程施工圖(包括同一單位工程中所有的樁基礎(chǔ))及圖紙會(huì)審紀(jì)要;建筑場(chǎng)地和鄰近區(qū)域內(nèi)的地下管線、地下構(gòu)筑物、房屋等的調(diào)查資料;主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料;樁基工程的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案;水泥、砂、石、鋼筋等原材料及其制品的質(zhì)檢報(bào)告;有關(guān)荷載、施工工藝試驗(yàn)參考資料。
合理安排人工挖孔樁的施工順序,對(duì)減少施工難度起到重要作用,在施工方案中要認(rèn)真統(tǒng)籌,根據(jù)實(shí)際情況合理安排。在可能的條件下,先施工比較淺的樁孔,后施工深一些的樁孔。因?yàn)橐话銟犊子睿y度相對(duì)愈大,較淺的樁孔施工后,對(duì)上部土層的穩(wěn)定起到加固作用,也減少了深孔施工時(shí)的壓力。在含水層或有動(dòng)水壓力的土層中施工,應(yīng)先施工外圍(或迎水部位)的樁孔,這部分樁孔混凝土護(hù)壁完成后,可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土,而做為排水井,以方便其它孔位的施工。保證了樁孔的施工速度和成孔質(zhì)量。
2、樁基施工
樁孔挖掘前要認(rèn)真研究地質(zhì)資料,分析地質(zhì)情況對(duì)可能出現(xiàn)的流砂、流泥及有害氣體等情況,按照現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范規(guī)程并結(jié)合該工程的實(shí)際情況采取有效的安全措施,確保樁基施工安全有序進(jìn)行,深度大于10米的樁孔應(yīng)有送風(fēng)裝置,每次開(kāi)工前應(yīng)送風(fēng)5分鐘。
施工時(shí),為了保證孔位位置準(zhǔn)確,每天都要在挖孔前校核一次挖孔樁位置是否歪斜,移位。尤其在澆注護(hù)壁前要檢查模板,脫模后再檢查護(hù)壁。個(gè)別壁周泥砂塌落,在澆注混后護(hù)壁容易產(chǎn)生位移和歪斜,應(yīng)注意檢查和及時(shí)糾正。
樁護(hù)壁第一節(jié)深約一米,澆注混凝土護(hù)筒,往下施工時(shí)以每節(jié)作為一個(gè)施工循環(huán)(即挖好每節(jié)后澆注混凝土護(hù)壁);挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)進(jìn)行孔底處理,把孔底清理干凈,同時(shí)把積水盡可能排干,做到平整,無(wú)松渣、污泥及沉淀等軟層。
澆注混凝土前要抽干孔內(nèi)積水,檢查孔底地質(zhì)和孔徑是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,澆筑樁身混凝土主要應(yīng)保證其符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度,要保證混凝土的均勻性、密實(shí)性,防止孔內(nèi)積水影響混凝土的配合比和密實(shí)性。如果孔內(nèi)的水抽不干,提出水泵后,可用部分干拌混凝土混合料或干水泥、公分石鋪入孔底,然后再澆注混凝土。如果孔底水量大,確實(shí)無(wú)法采取抽水的方法解決,樁身混凝土的施工就應(yīng)當(dāng)采取水下澆筑施工工藝。
樁身混凝土的密實(shí)性,是保證混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實(shí)性,一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法,其中的澆筑速度是關(guān)鍵,即力求在最短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)樁身混凝土澆筑,對(duì)于深度大于10m的樁,可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力使其密實(shí),這部分混凝土即可不用振搗,經(jīng)驗(yàn)證明,樁身混凝土能滿足均勻性和密實(shí)性。
3、成樁質(zhì)量檢查
灌注樁的成樁質(zhì)量檢查主要包括成孔及清孔、鋼筋籠制作及安放、混凝土攪拌及灌注等三個(gè)工序過(guò)程的質(zhì)量檢查。
1)混凝土攪制應(yīng)對(duì)原材料質(zhì)量與計(jì)量、混凝土配合比、坍落度、混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行檢查;
2)鋼筋籠制作應(yīng)對(duì)鋼筋規(guī)格、焊條規(guī)格、品種、焊口規(guī)格、焊縫長(zhǎng)度、焊縫外觀和質(zhì)量、主筋和箍筋的制作偏差等進(jìn)行檢查;
3)在灌注混凝土前,應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)施工質(zhì)量要求對(duì)成孔的中心位置、孔深、孔徑、垂直度、孔底沉渣厚度、鋼筋籠安放的實(shí)際位置等進(jìn)行認(rèn)真檢查,并填寫相應(yīng)的質(zhì)量檢查記錄。
對(duì)于一級(jí)建筑樁基和地質(zhì)條件復(fù)雜或成樁質(zhì)量可靠性較低的樁基工程,應(yīng)進(jìn)行成樁質(zhì)量檢測(cè)。檢測(cè)方法可采用動(dòng)測(cè)法,鉆芯取樣法、預(yù)埋管超聲檢測(cè)法等,檢測(cè)數(shù)量根據(jù)具體情況確定。
4、人工挖孔樁施工應(yīng)注意的安全事項(xiàng)
現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)向施工人員仔細(xì)交待挖孔樁處的地質(zhì)情況和地下水情況,提出可能出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)急處理措施。要有充分的思想準(zhǔn)備和備有充足的應(yīng)急措施所用的材料、機(jī)械。要制定安全措施,并要經(jīng)常檢查和落實(shí)。
孔下作業(yè)不得超過(guò)2人,作業(yè)時(shí)應(yīng)戴安全帽、穿雨衣、雨褲及長(zhǎng)筒雨靴??紫伦鳂I(yè)人員和孔上人員要有聯(lián)絡(luò)信號(hào)。地面孔周圍不得擺放鐵錘、鋤頭、石頭和鐵棒等墜落傷人的物品。每工作1h,井下人員和地面人員進(jìn)行交換。
井下人員應(yīng)注意觀察孔壁變化情況。如發(fā)現(xiàn)塌落或護(hù)壁裂紋現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)采取支撐措施。如有險(xiǎn)情,應(yīng)及時(shí)給出聯(lián)絡(luò)信號(hào),以便迅速撤離。并盡快采取有效措施排除險(xiǎn)情。
地面人員應(yīng)注意孔下以出的聯(lián)絡(luò)信號(hào),反應(yīng)靈敏快捷。經(jīng)常檢查支架、滑輪、繩索是否牢固。下吊時(shí)要掛牢,提上來(lái)的土石要倒干凈,卸在孔口2m以外。
施工中抽水、照明、通風(fēng)等所配電氣設(shè)備應(yīng)一機(jī)一閘一漏電保護(hù)器,供電線路要用三蕊橡皮線,電線要架空,不得拖拽在地上。并經(jīng)常檢查電線和漏電保護(hù)器是否完好。
從孔中抽水時(shí)排水口應(yīng)距孔口5m以上,并保證施工現(xiàn)場(chǎng)排水暢通。
當(dāng)天挖孔,當(dāng)天澆注護(hù)壁。人離開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng),要把孔口蓋好,必要時(shí)要設(shè)立明顯警戒標(biāo)志。
挖孔6~10m深,每天至少向孔內(nèi)通風(fēng)1次,超過(guò)10m每天至少通風(fēng)2次,孔下作業(yè)人員如果感到呼吸不暢也要及時(shí)通風(fēng)。
5、技術(shù)處理
地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見(jiàn)的問(wèn)題,它給人工挖孔樁施工帶來(lái)許多困難。含水層中的水在開(kāi)挖時(shí)破壞了其平衡狀態(tài),使周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi),從而影響了人工挖孔樁的正常施工,如果遇到動(dòng)態(tài)水壓土層施工,不僅開(kāi)挖困難,混凝土護(hù)壁難于施工成型,甚至被水壓沖垮,發(fā)生樁身質(zhì)量問(wèn)題甚至施工安全問(wèn)題。如遇到了細(xì)砂、粉砂土層,在壓力水的作用下,易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。施工時(shí)應(yīng)保證施工人員安全,及時(shí)檢測(cè)有無(wú)毒害氣體和缺氧情況,并采取有效措施。。
1)地下水
地下水量不大時(shí)可選用潛水泵抽水,邊抽水邊開(kāi)挖,成孔后及時(shí)澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁,然后繼續(xù)下一段的施工。水量較大時(shí)當(dāng)用施工孔自身水泵抽水,也不易開(kāi)挖時(shí),應(yīng)從施工順序考慮,采取對(duì)周圍樁孔同時(shí)抽水,以減少開(kāi)挖孔內(nèi)的涌水量,并采取交替循環(huán)施工的方法,組織安排合理,能達(dá)到很好的效果。
2)流砂
人工挖孔在開(kāi)挖時(shí),如遇細(xì)砂,粉砂層地質(zhì)時(shí),再加上地下水的作用,極易形成流砂,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生井漏,造成質(zhì)量事故甚至施工安全事故。因此要采取有效可靠的措施。有效的方法是縮短這一循環(huán)的開(kāi)挖深度,將正常的1m左右一段,縮短為0.5m,以減少挖層孔壁的暴露時(shí)間,及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁混凝土灌注。當(dāng)孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成樁孔時(shí),可用紡織袋土逐漸堆堵,形成樁孔的外壁,并控制保證內(nèi)壁滿足設(shè)計(jì)要求。
流砂情況較嚴(yán)重時(shí),常用的辦法是下鋼套筒,鋼套筒與護(hù)壁用的鋼膜板相似,以孔外徑為直徑,可分成4-6段圓弧,再加上適當(dāng)?shù)睦邨l,相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接,在開(kāi)挖0.5m左右,即可分片將套筒裝入,深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土護(hù)壁外側(cè)不小于0.5m,裝后即支模澆注護(hù)壁混凝土,若放入套筒后流砂仍上涌,可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法,待混凝土凝結(jié)后,將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。
結(jié)語(yǔ):
綜上所述,在工民建筑工程當(dāng)中,人工挖孔技術(shù)在其中得到了廣泛的應(yīng)用,在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)有著不污染環(huán)境和施工方便的優(yōu)點(diǎn),施工方式較為便捷,但是在施工的過(guò)程中也需要對(duì)多方面因素上進(jìn)行考慮,結(jié)合施工單位的具體情況,按照有關(guān)的規(guī)范和要求來(lái)進(jìn)行施工,才能夠確保施工安全和施工質(zhì)量。
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