李亞平
(甘肅省定西市隴中建設監(jiān)理有限責任公司,甘肅定西 743000)
人工成孔灌注樁井樁護壁施工技術
李亞平
(甘肅省定西市隴中建設監(jiān)理有限責任公司,甘肅定西 743000)
人工挖孔樁施工方便、速度較快、不需要大型機械設備,挖孔樁要比樁、混凝土打入樁抗震能力強,造價相對機械成孔降低。但挖孔樁井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動強度大,采用切實可行的人工成孔灌注樁井樁護壁施工方法顯得尤為重要。
人工挖孔灌注樁 護壁塌方 地下水位高
定西中鴻·春天家園住宅小區(qū)11#樓工程項目,位于定西市新城區(qū),總建筑面積為17962.46平方米,主樓為地下一層,地上22層;基礎采用鋼筋混凝土樁-筏聯(lián)合基礎,樁采用鋼筋混凝土人工成孔灌注樁,樁端進入持力層(設計為角礫層)不得小于2m,灌注樁混凝土強度為C40。場地±0.000相對于絕對標高1890.05m,樁頭相對標高-6.4,經(jīng)現(xiàn)場開挖,與施工、監(jiān)理、設計、地勘等單位確定井樁樁長約7.5m. 井樁為圓形、長圓形(橢圓形)井樁二種,表現(xiàn)為:(1)圓樁,樁身直徑800mm和1000mm,(2)長圓形井樁,兩端半圓直徑800mm,中間直段長度1000mm。
(1)雜填土:第四系人工堆積物,層頂標高為1889.51~1892.44m,層厚為0.6~0.4m。淺黃色,粉質粘土、砂礫石組成,土質不均。(2)粉質粘土:第四系沖洪積物,分布于整個場地,層頂標高為1888.18~1889.94m,層厚為4.4~5.9m。褐黃色,土質不均,成分以粘性土為主,土質不均,夾少量細砂。(3)礫砂:第四系沖洪積物,層頂標高為1882.66~1884.94m,層厚為1.8~6.7m。雜色,粒徑大于2mm的顆粒質量占總質量的25~50%,主要礦物成分為石英、長石,另含少量云母。(4)角礫:第四系沖洪積物,場地內廣泛分布,層頂標高為1874.62~1881.22m,層厚為2.2~8.4m。雜色,粒徑大于2mm約占總質量的60~70%,最大粒徑80mm,中粗砂充填,磨圓度較差,分選性較差,具次棱角狀,中密,礦物成份主要為石英、長石,局部夾薄層粉質粘土。(5)粉質粘土:第四系沖洪積物,多夾雜在角礫層中,部分地段上覆于角礫層,層頂標高為1877.12~1882.34m,層厚為0.4~2.6m。褐黃色,成份以粘性土為主,土質不均,夾少量礫石。
該場地地下水為第四系孔隙潛水,賦存于角礫層中,主要接受大氣降水和河流側向補給,以地下徑流的方式向下游排泄,受補給源的影響,水位隨季節(jié)變化,年波動幅度在0.3~0.5m左右,局部地段由于受臨近場地人工降水的影響,水位波動幅度較大??辈炱陂g(2013年5月)水位埋深8.2~12.7m,對應水位標高1878.7~1880.84m。
應場地地下水水位較高降水量且降水時間較長,施工確定采用井點降水。沿工程外圍四周,15-20m設置一個降水井,經(jīng)檢測降水13天后達到施工要求。
(1)挖孔時遇到砂性土、淤泥、流砂,很容易發(fā)生護壁外圍泥砂塌落。如果塌落不嚴重,可以用擋土板支撐,同時用直徑25mm圓鋼加固或鋼板套筒突擊成孔澆筑混凝土護壁。(2)圓形井樁開挖遇流砂層、淤泥層護壁方法。井樁開挖遇到厚的流砂層、淤泥層,護壁外圍泥砂大量塌落,混凝土護壁成為懸空狀態(tài),失去支撐,進而產(chǎn)生裂紋,直至斷裂、脫落。許多施工單位只好改用沉井基礎,因而增加了造價。遇到這種情況,在施工時應采取加強措施:
1)頂層護壁用直徑20cm圓鋼加設2—4個吊耳,用鋼絲繩固定在地面木樁上。2)加密護壁豎向鋼筋,并讓鋼筋伸出20cm以上,與下一節(jié)護壁的豎向鋼筋及箍筋連成整體,然后再澆注成形。3)在已成形的護壁上鉆孔至砂土薄弱層,以充填、滲透和擠密的形式把灌漿材料充填到土體的孔隙中,以固結護壁外圍土體,護保壁周泥砂不塌落。壓力灌漿材料可選擇粉煤灰、早強型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。4)對挖孔中遇斷樁處理,首先對相臨井樁混凝土澆注完畢后,需擴大井樁開挖直徑,借用機械清除斷樁后,采用回填夯實,二次開挖井樁的方法施工。
根據(jù)以往施工經(jīng)驗,橢圓形井樁在施工過程中,其直段部分不能形成自然拱,塌方嚴重,施工時必須首先確認對井壁采取切實可行支護方案后,再進行橢圓形井樁開挖。
(1)井樁護壁采用邊挖邊支護的施工方法,橢圓形井樁在開挖前,先依據(jù)橢圓形井樁尺寸豎向14HRB400鋼筋間距200mm,18HRB400內箍筋三道,用密目網(wǎng)在外圈纏三道,在內箍筋半圓與直段處用20HRB400鋼筋做橫撐做成一個2m高防護套筒。(2)施工時橢圓形井樁上層挖深至2-4m,即開始有塌方情況對橢圓形井樁部分進行支護,因下方橢圓形井樁沒有再出現(xiàn)塌方情況,采用該方法即加快施工速度,降低了成本,也保證了安全。
(1)現(xiàn)場技術人員應向施工人員進行技術和安全交底,詳細說明挖孔樁處的地質情況和需要注意的事項,提出可能出現(xiàn)的問題和應急處理措施。要有充分的思想準備和備有充足的應急措施所用的材料機械,并要經(jīng)常檢查和落實。(2)經(jīng)常檢查支架、滑輪、繩索是否牢固。下吊時要掛牢,提上來的土石要倒干凈,卸在孔口2m以外。(3)井下人員應注意觀察孔壁變化情況。如發(fā)現(xiàn)塌落或護壁裂紋現(xiàn)象應及時采取支撐措施。如有險情,應及時發(fā)出聯(lián)絡信號,并迅速撤離。(4)孔下作業(yè)不得超過2人,作業(yè)時應戴安全帽。孔下作業(yè)人員和孔上人員要有聯(lián)絡信號。地面孔周圍不得擺放鐵錘、石頭和鐵棒等墜落傷人的物品。每工作一小時,井下人員和地面人員進行交換。
通過對定西中鴻·春天家園住宅小區(qū)11#樓工程項目人工成孔灌注樁井樁護壁施工技術的運用,人工成孔灌注樁安全系數(shù)大大提高,共挖井樁173個,從未出現(xiàn)井樁塌方人員傷亡事件。只要我們能夠制定切實可行的施工技術措施,防患于未然,人工挖孔樁施工傷亡事故是能夠杜絕的。
[1]灌注樁基礎與設計施工規(guī)程[S].
[2]井樁護壁加固設計施工規(guī)范[S].