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        淺談復雜地質(zhì)條件下的人工挖孔樁施工

        2018-07-30 09:36:34王蓉
        魅力中國 2018年8期
        關(guān)鍵詞:人工挖孔樁復雜地質(zhì)安全措施

        王蓉

        摘要:本文結(jié)合工程實例,陳述了在復雜地質(zhì)條件下的人工挖孔樁施工技術(shù)成功經(jīng)驗。

        關(guān)鍵詞:人工挖孔樁;復雜地質(zhì);安全措施

        人工挖孔樁具有造價低,受力性能可靠,不需大型機具設(shè)備,施工操作工藝簡單,占用場地小,施工質(zhì)量可靠,單樁承載力高,無環(huán)境污染,無噪聲等優(yōu)點。缺點是容易受一些復雜地質(zhì)情況影響,單樁施工速度較慢,勞動強度較大,安全性較差。難點是對不明地質(zhì)狀況的處理。

        一、人工挖孔樁施工技術(shù)方案的選擇

        以某大橋為例,根據(jù)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)報告和試樁情況綜合研究分析,具備挖孔樁條件的有18根,其中一半左右位于淤泥、流沙層厚度≤2m的地段,施工難度不大,采用常規(guī)護壁便可成孔;而另一半位于淤泥、流砂層厚度>2m的地質(zhì)復雜地段,地下水極為豐富,采用常規(guī)護壁方法來施工,進度相當緩慢或根本無法成孔,只能采用鋼護筒或外加鋼板樁才能成孔。

        二、人工挖孔樁施工的護壁技術(shù)

        (一)淤泥、流沙層厚度≤2m地段人工挖孔樁的護壁技術(shù)

        根據(jù)試樁的經(jīng)驗,采用常規(guī)的混凝土護壁來施工,容易成孔,節(jié)約護壁成本。混凝土護壁模板采用厚度d=4mm的組合式鋼模板拼裝組合而成,拆上節(jié)而支下節(jié),循環(huán)周轉(zhuǎn)使用,上下設(shè)兩對半圓組合的鋼圈頂緊,不另設(shè)支撐,鋼圈之間用專用扣扣緊。每一施工段高度一般取0.8m-1.0m,護壁中插入φ14-φ16的豎向鋼筋,間距取300mm;橫向則用φ14-φ16的圓鋼來加固,間距取200mm?;炷良邪韬?,坍落度取60mm~80mm,混凝土用吊桶運入人工澆筑,用鋼管振搗密實。

        (二)淤泥、流砂層厚度> 2m地段人工挖孔樁的護壁技術(shù)

        淤泥、流砂層厚度> 2m地段,地下水極為豐富,若采用常規(guī)護壁方法來施工,流砂塌孔嚴重,施工進度相當緩慢或根本無法成孔,只能采用成本較高、施工技術(shù)要求高的鋼護筒來護壁。

        (三)復雜地質(zhì)條件下的人工挖孔樁護壁技術(shù)

        施工過程中發(fā)現(xiàn),有6條挖孔樁所處地段的淤泥、流沙層厚度達6m- 8m之間,淤泥、流沙層下面的強風化、中風化巖層較薄,僅有100mm- 200mm之間,巖層面傾斜不平;或者缺少阻水性良好的粘性土過渡層,鋼護筒無法插入致密堅硬的微風化巖層中去,這樣,鋼護筒與巖層個別地方之間存在著淤泥、流沙的夾層,形成淤泥、流沙的通道,在外側(cè)水作用下,當挖到該夾層時,大量的淤泥、流沙涌入孔內(nèi),根本無法下挖,還有可能危及孔內(nèi)作業(yè)人員的人身安全。

        處理方法: 根據(jù)實驗經(jīng)驗和充分論證,在鋼護筒外側(cè)800mm- 1000mm的四周打入拉森Ⅲ型鋼板樁,鋼板樁之間盡量鎖上口,個別無法鎖扣處,再在外側(cè)打一根鋼板樁,形成封閉的止水、止淤泥、止流沙的保護圈。由于拉森鋼板樁的剛度較大,斷面較小,較容易打入中風化的巖層之中去,從而阻斷了淤泥、流沙的通道,減少了孔內(nèi)的開挖量,加快了施工進度??變?nèi)挖土過程中,當挖到淤泥、流沙層時,每一施工段高度一般取0.4m- 0.5m,以最快的速度,澆筑一圈混凝土護壁,防止流沙、淤泥的滲入。根據(jù)實際情況亦可以采取井點降水或雙液注漿的方式施工。

        三、樁身混凝土的澆筑質(zhì)量控制施工技術(shù)

        (一)消除水的影響

        1.孔底積水

        澆筑樁身混凝土主要應保證其符合設(shè)計強度,符合混凝土的均勻性、密實性,因此防止孔內(nèi)積水是關(guān)鍵。澆筑前要抽干孔內(nèi)積水,抽水的潛水泵要裝設(shè)逆流閥,保證提出水泵時,不致使抽水管中的殘留水又流入樁孔內(nèi)。如果孔內(nèi)水抽不干;提出水泵后,應調(diào)整混凝土的配合比,適當增加水泥用量,減小用水量,且可使用速凝劑,然后再澆筑混凝土。如果孔底水量很大,無法采取抽水的辦法解決,就應選用水下澆筑混凝土的施工工藝了。

        2.孔壁滲水

        對孔壁滲水不容忽視;因樁身混凝土澆筑時間較長后,若孔壁滲水過多會影響混凝土質(zhì)量,降低樁身混凝土的強度。處理方法是在樁身混凝土澆筑前,用防水材料封閉孔壁滲漏部位。對于滲水量較大的部位,可用木楔打入,周圍再用防水材料封閉?;蛟诩新┧课磺度胄顾?,裝上閥門,在施工樁孔時打開閥門讓水流出,澆筑樁身混凝土澆筑時,再關(guān)閉,這樣也可保證樁身混凝土的強度的質(zhì)量問題。

        (二)保證樁身混凝土的密實性

        樁身混凝土的密實性是保證混凝土達到設(shè)計強度的必要條件。為保證樁身混凝土的密實性,澆筑樁身混凝土時,澆搗時連續(xù)灌注,分層澆搗密實,每層灌注的高度不得超過1.5m。混凝土必須通過溜槽;當高度超過3m時,應用串筒?;炷链材┒穗x孔底高度不大于0.5m,混凝土塌落度不宜過大,以70~100mm為宜。混凝土宜用插入式振搗器振搗密實。

        四、安全管理措施

        (一)整體半圈范圍設(shè)置全鋼防護網(wǎng),高1.2m,網(wǎng)目200mm×200mm,外罩綠色密目安全網(wǎng),另一半在沒有樁孔施工時用半圓蓋板封蓋和鐵絲固定;樁孔周邊不得堆棄雜物和亂拉電纜,以免行走磕絆而導致安全事故;井口操作工人應綁扎安全帶,特別是較大直徑樁應做好現(xiàn)場監(jiān)控;設(shè)置上下安全爬梯鋼筋環(huán)和上下繩索。

        (二)機械安裝到位后,必須安排專人檢測機架、鋼絲繩、吊鉤吊環(huán)、吊桶、剎機限位等,符合要求后方可施工,施工過程中定期進行檢查和及時維修,裝土出孔時不應過高裝運,尤其是有石塊的樁土。

        (三)項目部對場內(nèi)電線線路、配電箱進行認真檢查,漏電保護器性能符合安全要求后方可使用,并檢查機架電器的連接和變壓器情況,要求輸出電流必須為低于36V的安全電壓,采用安全燈具和電器具,現(xiàn)場電工及時檢查和維修。

        (四)施工人員在進孔綁扎鋼筋或樁孔振搗時,必須系好安全帶,并將其可靠地固定在樁頂預埋環(huán)上,并隨混凝土澆灌高度的升高而及時上提。

        五、總結(jié)

        地質(zhì)結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化,多數(shù)工程還是適于采用人工挖孔樁基礎(chǔ)的。但由于地處復雜地質(zhì)中,地質(zhì)條件差異較大,有的地段中風化泥巖距地表很近,且地下水很少,而該場地則恰恰相反,人工挖孔樁施工難度確實較大。通過此類地質(zhì)條件下人工挖孔樁施工的經(jīng)驗總結(jié),以便更好地完善此類地段中基礎(chǔ)的設(shè)計和施工。

        參考文獻:

        [1]建筑樁基技術(shù)規(guī)范,JGJ94- 2008

        [2]蘇G08- 2003(人工挖孔灌注樁),江蘇省工程建設(shè)標準設(shè)計站

        [3]建筑地基基礎(chǔ)施工手冊,中國建筑工業(yè)出版社

        [4]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計手冊,中國建筑工業(yè)出版社

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