论人工挖孔桩施工水患处理的技术论文
论人工挖孔桩施工水患处理的技术论文(精选8篇)
论人工挖孔桩施工水患处理的技术论文 第1篇
1前言
水患:地下水(含地表水,尤以潜水层承压水为突出)对人工挖孔桩施工安全、质量的危害。主要表现为坍孔、井涌、淹井等安全问题;护壁裂缝、混凝土胶结不良、离析等质量问题。长期以来,桩基中的“水患”问题从很大程度上影响着人工挖孔灌注桩的安全生产和施工质量,“水患”给人工挖孔灌注桩造成的安全质量事故和经济损失是屡见不鲜。
如何解决人工挖孔灌注桩的成孔、护壁、混凝土浇灌等施工过程中的截水、排水,堵水和水下灌注施工等技术问题,是确保桩基施工安全和质量的关键。本人在长期从事建筑技术和施工管理工作实践中,不断思索、研究、创新并总结出“人工挖孔桩施工的水患处理技术”,并在工作实践中解决了人工挖孔桩施工过程中“水患”等一些特殊问题,取得了良好的效果。其工程案例如下:
2工程概况
某教育学院综合楼工程:该工程13953m,地下一层,地上十层,基础设计为人工挖孔灌注桩,混凝土设计强度等级:护壁为C15,桩芯为C30,基础持力层距地表面18m左右,地质资料表明:地下水丰富,水位在3.5-6.5m。桩基工程的施工期为2006年4月1日至5月31日,正值雨水季节,为此设计建议施工方法:桩芯混凝土施工采用水下混凝土浇灌方法。
3防治水患技术措施
3.1施工方案
工程开工前,笔者根据地质勘探资料、设计文件和施工现场的实际情况,认真进行分析论证,并借鉴有关类似工程质量事故的教训,制定了如下施工方案:
3.1.1做好“水患”的事前控制。在施工前组织有关工程技术人员深入现场,对工程的地理位置、自然环境并结合施工季节等因素进行详细的调查了解,对施工期地表水采取截流控制措施,从而达到减小桩孔涌水量的目的。
3.1.2重点做好事中控制。首先,根据设计规范和施工技术要求,积极配合工程设计方面做好图纸会审和设计方案的修改工作,根据现场实际情况将原护壁混凝土标号C15提升为与桩身同强度等级的C30,增加首节护壁和流沙层护壁厚度,有效地增强桩护壁的刚度,从而控制护壁裂缝的产生,减少护壁的渗水量:对桩护壁渗水较严重的桩孔,采取了强制堵漏措施,把“水患”有效地控制在桩芯混凝土浇灌前。
3.1.3特殊对待特殊桩孔(最后两个降水桩孔)。由于地下涌水相对集中,混凝土施工时无法将孔内积水排干,故决定将孔内积水控制在2m深以内,采取水下灌注不分散混凝土施工技术进行浇灌,确保施工质量符合设计要求。
3.2排水方法
3.2.1砌筑截水沟:桩孔放线定位后,首先在离建筑物轴线外侧3m处开挖和砌筑500mm700mm的环行截水沟(排水纵坡5‰),然后在桩基施工区域内砌筑250am350mm的井字排水沟(排水纵坡3‰),并与截水沟贯通。各桩孔中的水通过排水沟汇入截水沟,有效地截断和减少了地表水对桩孔的水患。
3.2.2利用井点法降低地下水位:选择建筑物四周渗水量大的桩孔和迎水面的桩孔先开挖,起到降水井点的作用。降水井用水泵抽水时,将桩孔和附近的地下水降至井底下,使其它开挖桩孔底部免除在水下状态下施工的弊端。
3.2.3排干桩孔底积水:人工挖孔过程中采取50mm高扬程潜水泵,设置逆流阀(防止抽水机停止工作时,使管内积水返回到桩孔底部)和安全电压,满足孔底排水的要求。
3.2.4与排水工作相关的注意事情:
3.2.4.1施工排水过程中,一旦发现大量抽出地下水而影响邻近原有建(构)筑物,造成基础、地台下沉时,务必立即在抽水井附近设立灌水点或利用已开挖但未完成的桩位灌水,以保持水压平衡、土的稳定。
3.2.4.2在桩孔内抽水后,先将抽水的专用电源切断后,作业人员才下桩孔作业,禁止带电源作业,规定孔口配合孔内的作业人员密切注视孔内情况,不得擅离岗位。
3.2.4.3施工场内的一切电源、电线路的安装和拆除,由持证电工专管,电器做到严格接地、接零和使用漏电保护器。各桩孔用电分闸、杜绝一闸多孔和一闸多用。
3.3孔壁支护
3.3 .1修改护壁设计:根据工程地质资料和现场实际情况,按设计和施工规范要求,一方面经过原设计人员同意将原护壁混凝土强度C15等级改为与桩芯混凝土同标号的C30,增加护壁接头处构造钢筋,在流砂层区域增设水压抗剪钢筋并将原护壁厚度增加50mm厚,有效提高了护壁混凝土的密实度,增强了护壁的刚度。另一方面:第一节孔圉护壁比下面的孔壁厚100mm,并高出现场地面200-300mm,有效地阻挡了地表水的渗入。
3.3.2护壁技术措施
3.3.2.1无流砂且渗水量较小地段:采取每开挖1m,用活动钢模组装后,浇混凝土护壁成孔。
3.3.2.2对待桩孔局部地段(小孔流砂或流砂层100-300mm厚):采取编织袋装粘土堆堵形成桩孔外壁(控制好内壁设计尺寸)然后入模灌注混凝土成孔。浇筑混凝土护壁时,严格控制水位变化,确保模板不被桩孔积水淹没。流沙层区域的护壁混凝土内添增速凝剂,使混凝土尽快达到设计强度。对较易塌方施工段则采取即挖、即校对、即验收、即灌注护壁混凝土。经综合控制,从而确保护壁混凝土密实不渗漏,满足混凝土强度,达到安全可靠。
3.3.2.3对待深流砂层(层厚大于300mm以上)并渗水量特别大的地段:采取下钢护筒,每节开挖深度控制在300-500mm深,钢护筒与护壁用的钢模相似,采用厚2mm并沿圆弧向设置加劲肋三条(保证模板不变形)直径略小于护壁的内径,高为500~700ram,利用混凝土支护作支点,用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入砂中,阻挡流砂,钢护筒一个接一个下沉,压人一段,开挖一段,直至穿过流砂层0.5m-1.0m后再转入正常挖土和混凝土支护。
3.3.2.4与护壁工作相关的注意事情:使施工人员熟悉所挖孔的地质情况,并随时进行检查,密切注意土层土质的变化,当遇到流沙,大量地下水等影响挖土或护壁安全时,立即采取有效防护措施后,再继续深挖护壁。
3.3.3护壁混凝土的质量保证措施
严格按设计配合比计量,控制水灰比、坍落度,砂石的含泥量控制在2%以内,混凝土随拌随用,浇灌后振捣均匀且密实,每开挖一段,在人模浇注前校核桩中轴线,确定无误后,入模浇混凝土,对护壁的厚度和护壁内钢筋的位置准确性严格控制。为了解决护壁节头易渗水的问题,在施工中采取下一节护壁混凝土的上口高出上一节护壁混凝土下口100mm的控制措施,很大程度上提高了护壁的挡水功能,确保孔外水不渗入到桩孔内。
3.4堵水措施
按混凝土护壁渗水的`不同程度,分别采取不同的堵水措施;
3.4.1当护壁表面只呈现湿润状态(手摸有湿润感)但无流水状况时,不作处理;
3.4.2当护壁局部渗水(有流水且流量较大)时,将渗水部位(流水集中处)凿成中50~80mm的小孔,用木楔打人,周围用快硬防水砂浆(砂浆内渗速凝剂和防水粉)封堵好。数分钟后,木楔遇水而膨胀,起到堵水作用:
3.4.3当护壁成片成段或从裂缝中渗水且渗水量较大时,在渗水地段的下方凿开一个或多个m50mm的小孔,清理干净后,装上止水阀门,打开阀门引水泄压,随即将阀门周边用快硬混凝土或防水砂浆堵密实,再抹“首云”速凝型水不漏三遍,使面漏变成线漏,线漏变成点漏,最后将点漏封堵,再大面积(裂缝部位沿缝挂上500mm宽细密钢丝网片)抹氯化铁防水砂浆(水泥:水:中沙:防水剂=1:0.55:2.5:0.03)10-20mm厚,待防水层达到80%强度后,关闭阀门,起到堵水作用。
3.5特殊桩孔混凝土的施工技术
少数桩孔因护壁混凝土接缝或密实度不能满足防水要求,涌水量较大(大于1m3/n)且桩孔在浇灌混凝土前不能排干的桩孔(桩孔积水不超过2m),按照水下混凝土操作规程灌注不分散混凝土。其施工技术如下:
3.5.1水下不分散混凝土的浇筑技术
人工挖孔桩桩芯混凝土的浇筑采用导管法和泵送法,本工程的桩芯混凝土浇筑除二个特殊桩孔采用泵送(商品不分散混凝土)法外,其余均采用导管(自制普通混凝土)法施工。
水下不分散混凝土导管法施工与普通混凝土导管法施工基本相同。由于水下不分散混凝土的自流平和抗分散性,很少出现水下流动带来的混凝土质量下降,其流动直径可达4~6m。故在导管配置时,对水下不分散混凝土的特性应进行综合考虑。另外,浇筑时除控制连续将混凝土供给料斗外,并将料斗的容积加大,从而保证混凝土能连续浇筑。
泵送法施工与普通混凝土基本相同。但考虑到泵送水下不分散混凝土的管内压力损失为普通混凝土的2N3倍,有时会达到4倍,因此在泵送距离较长时,将管径扩大,降低输送速度,减少弯头,加大输送泵压,确保泵送时不堵管。
3.5.2导管法和泵送法施工的关键技术措施
首批灌注混凝土数量的控制是导管法和泵送法施工过程技术措施的关键,首批灌注混凝土数量应满足导管埋人混凝土中0.8m以上,所需混凝土数量可根据V≥∏R2进行计算式中V-灌注首批混凝土所需数量(m3):R-孔桩半径(m2);H桩孔底至导管底端间距,一般为0.3-0.5m;H2导管初次埋置深度,不小于0.8m导管半径(m);h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度(m)。另外在浇筑前应充分考虑运输与浇筑机具的配套与衔接,并对其机具进行认真检查,防止出现故障。
3.5.3水下不分散混凝土的施工要点
3.5.3.1目前市场上絮凝剂是水下不分散混凝土的专用外加剂,它能使水下不分散混凝土的凝结时间延长,粘度加大,抗冻融性降低。其掺量对水下不分散混凝土性能有很大影响。采用泵送法施工时,其掺量为胶结料重量的2%。
3.5.3.2水下不分散混凝土搅拌时,絮凝剂采用同渗法,与胶结料、骨料同时加入。先干拌30S左右,然后加水搅拌,采用强制式搅拌机,加水后搅拌2~3min即可。
3.5.3.3不分散混凝土在水中浇筑很难进行振捣,靠自流平、自密实,施工时,必须控制好流动性,坍落控制在45cm以上。
3.5.3.4水下不分散混凝土原材料中的胶结料不少于400kg/m3,细骨料采用中砂,粗骨料石子最大粒为20~40mm,砂率为35%~45%,保证混凝土有良好的自流平性和自密实性。
3.5.3.5在水下不分散混凝土在浇筑前,认真对桩孔进行检查,清除浮泥、冲刷基底。
3.5.3.6水下不分散混凝土的施工必须做到组织紧凑,从供料、搅拌、运输到浇筑要做到程序化,不得混乱。
4该项处理技术的工程效应
该工程在桩基施工过程中有效地运用了“水患”处理的技术,其处理效果得到参加工程建设的各方领导及专家的高度评价:第一,施工安全可靠。由于安全技术措施过硬,在施工中注重事前预防,事中排查,把事故隐患控制在萌发前,施工期内未发生任何安全事故。第二,保证了质量。解决了施工中的水患,确保了桩芯混凝土不受地下水的侵袭而造成胶结不良,采用导管法和泵送法施工,解决了桩芯混凝土离析的问题,严格的操作规程,精细的施工工艺,保证了混凝土的强度,工程92根桩经超声波检测法、动测法和钻孔抽芯法检测Ⅰ类桩占89.13%,Ⅱ类桩占1087%,全部符合设计和工程质量规范要求。第三,续短了工期。由于施工组织措施严密,事前控制赢得了先机,事中控制争取了主动,事后处理杜绝了隐患,简化了施工程序,避免了重复施工,提前15天完成任务,赢得了工期。第四,节约了工程成本。在工程施工过程中,由于实施了截水、排水、堵水等技术措施,成功地控制了地表水、地下水对桩孔的侵袭和渗透,工程92根桩除2根(降水桩)采用泵送商品水下不分散混凝土外,其余均采用导管法灌注普通混凝土,仅此一项节约工程成本12万元。使工程到达了优质、高效、节约、安全的整体目标。
5结语
通过工程实践证明,该项处理技术是成熟的。它不仅能保证人工挖孔桩的施工安全,确保工程质量,同时又能续短工期,降低造价。为此,笔者认为该项处理技术可以广泛应用在人工挖孔桩的基础施工中。
论人工挖孔桩施工水患处理的技术论文 第2篇
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含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压土层施工,不仅开挖困难,混凝土护壁难于施工成型,甚至被水压冲垮,发生桩身质量问题甚至施工安全问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,易发生流砂和井漏现象。施工时应保证施工人员安全,及时检测有无毒害气体和缺氧情况,并采取有效措施。。
论人工挖孔桩施工技术 第3篇
1 人工挖孔桩优缺点
1.1 优点
具有使用设备简单、技术含量不高, 易于适时的过程控制和造价低的特点;易于进行持力层地质状况鉴别和孔底沉渣控制, 成孔直观, 混凝土灌注质量易控制, 有利于成桩质量的保证。可多个挖孔桩同时开始, 作业点多, 施工工期短;适用于山区场地狭隘, 地势崎岖不平及软基地段或地质复杂等施工环境恶劣条件下进行施工, 且在施工中对水、电需求量较小, 有利于条件落后地区施工, 它还具有排土少, 无泥浆污染、无噪声和无震动, 对周围建筑物不易造成影响等环保特点。
1.2 缺点
对于软土、流沙、地下水位较高、涌水量大的土层不宜选用;不适于桩长超过25m或有流塑状泥、砂及溶岩地区的施工;人工劳动强度大、作业环境差、危险性高, 容易出现安全事故;工作面广, 交叉作业多, 管理者要合理组织, 精心策划方能充分发挥挖孔桩的优势, 对管理人员素质要求高。
2 人工挖孔桩施工工艺
人工挖孔桩的施工程序是:场地整平放线、定桩位砌筑孔口防护 (砼护壁) 挖第一节桩孔土方砼护壁在孔壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活动井盖、垂直运输架、活动吊土桶、通风、照明设施等第二节桩身挖土砼护壁清理桩孔四壁, 校核桩孔垂直度和直径重复第二节挖土, 循环作业直至设计深度检查持力层后进行扩底清理虚土, 验孔, 检查尺寸和持力层放置注浆管并焊接浇注10cm干硬性混凝土垫层吊放钢筋笼就位灌注桩身混凝土。
为防止杂物掉入孔中和雨水流入孔中, 第一节护壁高出现场地面200mm~250mm, 护壁外面用砖砌圈头围护, 内面用预先配制的定型钢模板, 并护壁实行灌砼。稳定土、岩土, 每挖900mm时即行安装模板灌注护壁砼, 流砂、淤泥每挖至350mm~450mm时即行安装模板并迅速灌注砼护壁, 拆模后把轴线位置标定在第一节护壁上, 作为控制桩孔位置和验收垂直度的复核标记。
挖孔由人工从自上往下逐层用镐、锹进行, 挖土次序为先挖中间部分, 后挖周边, 允许尺寸误差30mm, 扩底部分采取先挖桩身圆柱体, 再按扩底尺寸从上自下削土修补成扩底形。为防止扩底时扩大头处的土方塌陷, 宜采取间接挖土方法留4~6个土肋条作为支撑, 待浇注砼之前再挖除。弃土装入活动吊桶内。垂直运输, 在孔上口安支架、用辘轳提升吊至地面上后, 用手推车运出。
现场制作钢筋笼常会因钢筋沉重不易移动和绑扎、焊接困难。根据实际经验, 可采用双轮手推车架笼的工艺解决这以问题。每天只需3~4人就能制作8m~9m长的钢筋笼4~6个, 大大提高了工效。具体做法是将4辆打足了气的双轮推车倒扣在地上, 一边2辆, 同在钢筋笼头或笼尾的两辆车相距50cm~70cm, 然后将钢筋架在轮胎脚蹬就能使钢筋笼向自己身体的方向逆时针转动。1个人焊接或绑扎, 另一个人手拉着箍筋随着笼的转动逐步从笼头走向笼尾并注意保持箍筋的间距合乎要求。钢筋笼就位用吊机进行, 钢筋笼制作运输、安装过程中应采取措施防止变形, 吊放钢筋笼入桩孔时, 不得碰撞孔壁。
3 人工挖孔桩特殊问题处理
3.1 地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题, 它给人工挖孔桩施工带来许多困难。
1) 地下水量不大时, 可选用潜水泵抽水, 边抽水边开挖, 成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁, 然后继续下一段的施工;
2) 水量较大时, 应从施工顺序考虑, 采取对周围桩孔同时抽水, 以减少开挖孔内的涌水量, 并采取交替循环施工的方法, 组织安排合理, 能达到很好的效果;
3) 对不太深的挖孔桩, 可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流, 对基础平面占地较大时, 也可增加降水管井的排数, 一般即可解决;
4) 抽水时环境影响。有时施工周围环境特殊, 不允许无限制抽水。处理这类问题最有效的方法是截断水源, 封闭水路。桩孔较浅时, 可用板桩封闭;桩孔较深时, 用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水, 以保证在正常抽水时, 达到正常开挖。
3.2 流砂
人工挖孔在开挖时, 如遇细砂, 粉砂层地质时, 再加上地下水的作用, 极易形成流砂, 严重时会发生井漏, 造成质量事故, 因此要采取有效可靠的措施。
1) 流砂情况较轻时, 可缩短这一循环的开挖深度, 将正常的1m左右一段, 缩短为0.5m, 以减少挖层孔壁的暴露时间, 及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落, 有泥砂流入而不能形成桩孔时, 可用纺织袋土逐渐堆堵, 形成桩孔的外壁, 并控制保证内壁满足设计要求。
2) 流砂情况较严重时, 常用的办法是下钢套筒, 钢套筒与护壁用的钢膜板相似, 以孔外径为直径, 可分成4~6段圆弧, 再加上适当的肋条, 相互用螺栓或钢筋环扣连接, 在开挖0.5m左右, 即可分片将套筒装入, 深入孔底不少于0.2m, 插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m, 装后即支模浇注护壁混凝土, 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闭孔底的方法, 待混凝土凝结后, 将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法, 应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大, 使孔位倾斜至下层护壁以外, 打入浆管, 压力浇注水泥浆, 使下部土壤硬些, 提高周围及底部土壤的不透水性, 以解决流砂现象。
3.3 淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时, 一般可用木方、木板模板等支挡, 并要缩短这一段的开挖深度, 并及时浇注混凝土护壁, 这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深, 上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面, 可斜向放置, 双排布置互相反向交叉, 能达到很好的支挡效果。
3.4 桩身混凝土的浇筑
3.4.1 消除水的影响
1) 孔底积水
为保证混凝土的均匀性、密实性以确保强度, 浇筑前要抽干孔内积水, 抽水的潜水泵要装设逆流阀, 保证提出水泵时, 不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干, 提出水泵后, 可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底, 然后再浇注混凝土。如果孔底水量大, 桩身混凝土的施工就应当考虑采取水下浇筑施工工艺了。
2) 孔壁渗水
对孔壁渗水, 不容忽视, 因桩身混凝土浇筑时间较长, 如果渗水过多, 将会影响混凝土质量, 降低桩身混凝土强度, 可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔可用木楔打入, 周围再用防水材料封闭, 或在集中漏水部分嵌入泄水管, 装上阀门, 在施工桩孔时打开阀门让水流出, 浇筑桩身混凝土时, 再关闭, 这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。
3.4.2 保证桩身混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性, 是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性, 一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法, 其中的浇筑速度是关键, 即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑, 特别是在有地下压力水情况时, 要求集中足够的混凝土短时间浇入, 以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
对于深度大于10m的桩身下线, 可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实, 这部分混凝土即可不用振捣, 经验证明, 桩身混凝土能满足均匀性和密实性。而速度优于采用串流筒施工, 对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法, 因为一般上部很少有地下水影响, 浇筑速度不必很快, 也不能采用自由下落的特殊施工方法。
3.5 合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序, 对减少施工难度起到重要作用, 在施工方案中要认真统筹, 根据实际情况合理安排。
在可能的条件下, 先施工比较浅的桩孔, 后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深, 难度相对愈大, 较浅的桩孔施工后, 对上部土层的稳定起到加固作用, 也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工, 应先施工外围 (或迎水部位) 的桩孔, 这部分桩孔混凝土护壁完成后, 可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土, 而做为排水井, 以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
4 人工挖孔桩安全技术措施
所有井下作业人员必须佩带安全帽, 且每次井下作业持续时间且长不得超过3h, 应实行轮换下井作业, 以保证井下作业人员的安全和效率。在井下作业3m以下必须省通风设施。井口处要比周围2m范围高50cm, 弃土耍放在5m以外。井下照明采用矿灯和36V安全电压照明。
火药爆破后, 必须对孔内进行通风排烟, 经检查烟雾排净后, 耍派有经验的爆破人员须先下井检查有无瞎炮, 当确认无瞎炮后应向挖孔作业工长签证交接, 挖孔人员方可下井。
下井后应先清除护壁上的溅泥土和石渣, 并进一步检查护壁的受损情况, 确认安全后, 方可进行下一道工序作业。爆破店洞内烟尘排完, 鼓风机再继续送风, 检查无异味, 方可下井作业:井内吊运土方或物料时, 应采用稳定性好的双耳圆形吊篮, 吊篮吊绳要三点绑扎, 以防止吊篮倾翻。
起吊时应保持垂直平稳、不准斜吊、过急和晃动, 以免落物伤入。上料不得超过吊筐容积的80%。井下作业人员在作业过中, 应随时注意井内的各种变化惰况, 如地下水、流砂、流泥、塌方、并圈护壁变形、有害气体、不明物等, 发现情况要及时撤离和上报项目管理人员, 每工作班至少检查2次安全设施, 禁止孔内边抽水边作业和夜间挖孔作业。
参考文献
论人工挖孔桩施工水患处理的技术论文 第4篇
【关键词】桩;基础;施工
1.工程近况
本工程地下为小型车库及设备用房。本工程位于哈尔滨市南岗区长江路和红旗大街交叉口处,总建筑面积为48795m2,占地面积2667.2m2。本建筑东距A栋18.1m,西距拟建建筑物25.00m。本工程建筑物东西长76.6m,南北长29.9m。
该工程建筑设计为“一”型建筑。地下一层、地上32层、框架—剪力墙结构,地下一层主要为停车库、配电室、风机房、戊类库房,三层以下为公建;四层以上为单元式住宅。建筑物总高度为107.6m。本工程一层室内地面标高为±0.000,相当于绝对标高139.0m。室内外高差为150~450mm。本工程为一级耐火等级的一级高层住宅,建筑耐久年限为100年,抗震设防为七度。结构形式部分为钢筋混凝土框架结构,部分为砖混结构,本工程大量采用人工挖孔桩基础。
2.人工挖孔桩土方施工工艺
(1)人工挖孔桩的施工程序是:场地整平→放線、定桩位→挖第一节桩孔土方→在孔壁上二次投测标高及桩位十字轴線→安装活动井盖、垂直运输架、活底吊土桶、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→重复第二节挖土,循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土,验孔,检查尺寸和持力层→填号石,放置注浆管并焊接→浇注10cm干硬性混凝土垫层→吊放钢筋笼就位→灌注桩身混凝土。
(2)为防止杂物掉入孔中和雨水流入孔中,孔四周用M7.5水泥砂浆砌370mm厚红砖护圈,高200mm,砖的四周抹1:3的水泥砂浆。下部遇不良土体用混凝土护壁。
(3)挖孔由人工从自上自下逐层用镐、锹进行,挖土次序为先挖中间部分,后挖周边,允许尺寸误差30mm,扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上自下削土修补成扩底形。为防止扩底时扩大头处的土方塌陷,宜采取间接挖土方法留4~6个土肋条作为支撑,待浇注砼之前再挖除。弃土装入活底吊桶内。垂直运输,在孔上口安支架、用辘轳提升吊至地面上后,用手推车运出。
(4)桩中線控制是在第一节孔壁上设十字控制点,每一节设横干吊大線锤坠作中心線,用水平尺找圆周。
(5)钢筋笼就位用塔吊进行,上下节主筋用对焊焊接,整个钢筋笼用10#槽钢悬挂在井壁上,借自重保持垂直度正确。钢筋笼就位尽量不要碰孔壁。
3.施工中几个特殊问题的技术处理
3.1地下水技术处理
地下水是深基础施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压土层施工,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透,发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易发生流砂和井漏现象。
3.1.1地下水量不大时
可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。
3.1.2水量较大时
当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,应从施工顺序考虑,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,组织安排合理,能达到很好的效果。
3.1.3对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流,对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数,一般即可解决。
3.1.4抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊,一是抽出地下水进出时周围环境,基础设施等影响较多,不允许无限制抽水;二是周围有江沙、湖泊、沼泽等,不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。桩孔较浅时,可用板桩封闭;桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在正常抽水时,达到正常开挖。
3.2流砂
人工挖孔在开挖时,如遇细砂,粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效可靠的措施。
3.2.1流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的1m左右一段,缩短为0.5m,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足设计要求。
3.2.2流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢膜板相似,以孔外径为直径,可分成4~6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,在开挖0.5m左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m,装后即支模浇注护壁混凝土,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闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法,应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大,使孔位倾斜至下层护壁以外,打入浆管,压力浇注水泥浆,使下部土壤硬些,提高周围及底部土壤的不透水性,以解决流砂现象。
3.3淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用木方、木板模板等支挡,并要缩短这一段的开挖深度,并及时浇注混凝土护壁,这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放置,双排布置互相反向交叉,能达到很好的支挡效果。
3.4桩身混凝土的浇筑
3.4.1消除水的影响
(1)孔底积水:a.浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度,要保证混凝土的均匀性、密实性,因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。b.浇筑前要抽干孔内积水,抽水的潜水泵要装设逆流阀。c.如果孔底水量大,确实无法采取抽水的方法解决,桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。
(2)孔壁渗水:降低桩身混凝土强度,可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。
3.4.2保证桩身混凝土的密实性
(1)桩身混凝土的密实性,是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性,一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法,其中的浇筑速度是关键,即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑,特别是在有地下压力水情况时,要求集中足够的混凝土短时间浇入,以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
(2)对于深度大于10m的桩身下線,可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实,这部分混凝土即可不用振捣,经验证明,桩身混凝土能满足均匀性和密实性。而速度优于采用串流筒施工,对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法,因为一般上部很少有地下水影响,浇筑速度不必很快,也不能采用自由下落的特殊施工方法。
3.5合理安排施工顺序
(1)合理安排人工挖孔桩的施工顺序,对减少施工难度起到重要作用,在施工方案中要认真统筹,根据实际情况合理安排。
(2)在可能的条件下,先施工比较浅的桩孔,后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深,难度相对愈大,较浅的桩孔施工后,对上部土层的稳定起到加固作用,也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工,应先施工外围(或迎水部位)的桩孔,这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而做为排水井,以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔質量。
4.实践效果
经过对人工挖孔桩实施上述的技术措施控制后,使其达到了预期的效果,在对422根成桩进行的静载(堆载)试验证明,人工挖孔桩满足设计要求,达到了质量验评标准的优良等级。
人工挖孔桩施工工艺的研究论文 第5篇
关键词:人工挖孔桩;施工工艺;研究
1前言
由于人工挖孔桩具有单桩承载力高、结构传力明确、沉降量小,此外,可直接检查桩直径、垂直度及持力层情况,施工设备简单、施工工艺简便、占地小且施工无噪声、无环境污染,及对周围建筑物无影响等优点,另外,可以全面施工,施工速度快,降低工程造价等,因此,近几年,全国许多地区都采用并逐渐推广了人工挖孔桩,特别是其特有的大承载力优势得到了许多设计、施工单位的认可,在建筑领域里得到较广的应用。
2施工前的考察与准备工作
2.1对土壤要求
一般讲,人工挖孔桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土及中等密实度以上的砂土和风化岩层。而粉细砂或粉细砂夹淤泥等容易出现流沙的土层,以及流塑状的淤泥层则不适宜采用人工挖孔桩。
2.2准备工作
平整场地,清除坡面危石浮土,坡面有裂缝或坍塌等迹象应加设必要的保护,铲除松软的土层并夯实;施测墩台十字线,并定出桩孔准确位置,设置护桩并记录检查校核;孔口四周挖排水沟,落实排水系统;及时排除地表水,并搭好孔口雨篷;井口周围用木料、型钢或混凝土制成框架或将其周围予以围护,其高度应高出地面约20cm~30cm,以防止土、石、杂物等流入孔内伤人;其孔口地层松软,为了防止孔口坍塌,因此应在孔口用混凝土护壁,高约2 m。
3施工工艺
3.1工艺流程
具体的施工程序为:场地平整→放线→定桩位→架设支架或电动基芦→准备潜水泵、鼓风机及照明设备等→边挖边抽水→挖土的清理。校核桩孔的直径与垂直度→支撑护壁模板→浇灌护壁混凝土→拆模继续下挖,到达微风化一定深度后由勘测单位验收钢筋笼→排除孔底积水、放置串筒,灌注桩芯混凝土直至设计顶标高。
3.2施工测量
(1)开孔前,桩位应定位放样准确,并需在桩位外设置定位龙门桩,安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置,并安排专人负责。
(2)桩位轴线应采取在地面设十字控制网、基准点。在安装提升设备时,应使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致,以作为挖土时粗略控制中心线。护壁支模中心线的控制是将桩控制轴线、高程引到第一节混凝土护壁上,每节以十字线对中,采用吊大线锤作中心控制,用尺杆找圆周,以基准点测量孔深,从而确保桩位、孔深和截面尺寸准确。
3.3挖掘方法
挖土是由人工从上到下逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层时需用锤、钎破碎。挖土次序为先挖中间部分后周边,按照设计桩直径加 2 倍护壁厚度控制截面,允许尺寸误差约3 cm。具体每节的高度需要根据土质好坏、操作条件而定,一般以 0.5 m~1.0 m 为宜。扩底部分宜采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上到下削土而修成扩底形。弃土需装入活底吊桶或罗筐内垂直运输,在孔口安装支架、工字轨道、电葫芦或搭三木搭,并用 1 t~2 t 的慢速卷扬机提升,吊至地面后采用机动翻斗车或手推车运出。如果大量渗水,需在一侧挖集水坑,并用高扬程潜水泵排出孔外。当地下水位较高时,应首先采用统一降水的措施,再进行开挖。逐层往下循环作业,直至将桩孔挖至设计深度,清除挖土,并检查土质情况,桩底应支撑在设计所规定的持力层上。
3.4支撑护壁
施工的桩基桩径可分为150cm、180cm、200cm三种,采用桩孔设置≥10cm厚的钢筋混凝土护壁,其配合比宜采用桩基础或系梁及承台同等标号的混凝土,拌和方式采用机械拌和,护壁厚度10ˊ~30ˊ。护壁厚度需要根据土及地下水对护壁的最大压力来计算。护壁宜采用外齿式现浇混凝土护壁,其优点是作为施工用的衬体,抗塌孔的性能会更好;便于人工用钢钎等捣实混凝土,而增大桩侧摩阻力。随着开挖的地质情况可适当调整护壁厚度,但最小不得小于10cm。
3.5钢筋骨架制作与安装
3.5.1钢筋骨架制作
首先,将主筋焊接完毕,然后安装桩身四角的主筋及全部箍筋,并用20号铅丝绑扎牢固;随后依次安装d 25 mm 的主筋,并绑扎处理;最后安装d 18 mm 的主筋,并用20号铅丝绑扎牢固。钢筋绑扎完毕,将前期已预制好的混凝土垫块按2 m间距绑扎在主筋外侧,控制钢筋保护层厚度。最后,沿着垂直于1.5 m 尺寸方向间隔3 m 焊接并加固钢筋笼(靠近两侧为宜,以方便混凝土下料的导管或串筒安装),最好采用 d 18 mm 的钢筋,以避免混凝土浇筑过程中钢筋笼晃动。待钢筋安装完毕后,需及时进行安装偏差、焊缝工艺及保护层等的检查,并需再次对桩底进行排水及清理工作,直至满足设计规范的要求。自检合格后,可申请监理工程师对其验收,以便进行混凝土的浇筑施工。
3.5.2放置钢筋笼
成孔验收后,需立即吊放钢筋笼。吊放钢筋笼应选择好吊点位置,吊立时,应速度均匀地慢起,如果起吊较长的钢筋笼,需要采取加固措施,避免变形。若遇卡笼,要及时找出原因,以排除故障,正常放入。吊放钢筋笼前,需对超偏的混凝土护壁进行处理,以确保钢筋笼顺利吊入。混凝土灌注挖孔质量和钢筋笼安装检验合格后,应立即组织混凝土灌注。
3.6人工挖孔桩混凝土浇筑
灌注桩混凝土浇筑的施工程序为:施工准备→桩孔验收→钢筋安装→验收→下入溜筒(或导管)→混凝土浇筑→浇筑结束。混凝土一般采用现场搅拌的方法,石子粒径不应超过50 mm,水泥为 32.5 级普通水泥,混凝土标号为C30,坍落度为8 cm~10 cm。混凝土下料时宜采用导管将混凝土垂直灌入桩孔内,以避免混凝土斜向冲击孔壁而造成坍方。混凝土需连续分层浇筑,且每层浇筑高度不小于 1.5 m,并分层振捣,混凝土浇完底部以后,随即将其振捣密实,再分层浇筑桩身,直至桩顶。为避免收缩裂缝,混凝土在初凝前需要抹压平整,表面若出现浮浆层应将其凿除,以此来确保上部承台与底板连接良好。
具体施工过程中需根据孔内的渗水情况,采用以下两种方法:(1)干式灌注法:成孔后若孔内渗水很少,则采用干式灌注,灌注时,其底部积水不应超过 5cm。(2)水下灌注法:当孔底渗入的地下水上升速度较快时(参考渗水速度界限值为 6mm/min)应视为水桩,宜按水下混凝土灌注桩用导管法灌注,砼浇筑需连续进行,为了保证桩的质量,应该留出比桩顶标高高出 0.5~ 1.0m左右的桩头,而处于干处的桩头,可在砼初凝后,终凝前清除。
4结论
人工挖孔桩因具有诸多优点而被广泛应用于桥梁桩、支护桩等工程中,随着我国经济的迅猛发展,施工技术的改进,人工挖孔桩不仅在良好的地质条件下可广泛应用,在有地下水、流砂层甚至淤泥质土质中也得到了发展与应用。但是,客观地说,人工挖孔桩在良好地质条件下的地基中运用时更能发挥其优越性。因此,在做桩基设计时,一定要重视地质勘探工作,在地质状况不良的情况下,应慎重使用。
参考文献:
人工挖孔桩施工技术有哪些? 第6篇
人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备,挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩震能力强,造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省,从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大,安全和质量显得尤为重要。
1、 施工中的技术处理
施工前要认真分析挖孔桩处地质钻探资料,遇到厚的砂性土层、流砂层、淤泥层要首先定出加固措施,然后再进行具体操作。对施工中常遇到的问题应采取相应的解决办法。
(1) 孔壁泥砂塌落
挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂,很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果地下涌水量不 大,塌落不严重,可以用挡土板支撑,同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。
(2) 挖孔时遇到厚的流砂层、淤泥层,尤其遇到大量地下水,随着护壁外围泥砂大量塌落,混凝土护壁成为悬空状态,失去支撑,进而产生裂纹,直至断裂、脱落。许多施工单位只好改用沉井基础,因而增加了造价。
遇到这种情况,在施工时应采取加强措施:
(2、1)顶层护壁用直径20cm圆钢加设2~4个吊耳,用钢丝绳固定在地面木桩上。
(2、2)加密护壁竖向钢筋,并让钢筋伸出20cm以上,与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体,然后再浇注成形。如果有必要,可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右的孔洞,但该部位的地质要选择比较坚硬的土壤,然后再将护壁与护壁外周的土锚在一起,用混凝土土桩、竹木桩都可以。这样护壁就不会断裂脱落。
(2、3)在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层,以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体的孔隙中,以固结护壁外围土体,护保壁周泥砂不塌落,从而增加桩周摩擦力。压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。
(3) 封底混凝土
3、 1浇注混凝土前应检查孔底地质和孔径是否达到设计要求,并把孔底清理干净,同时把积水尽可能排干。
3、 2为了减少地下水的积聚,任何一根挖孔桩封底时都要把邻近孔位的积水同时抽出。以减少邻孔的积水对工作孔的影响。
3、3孔深超过6m时,还要注意防止混凝土离析,一般把搅拌好的混凝土装在容量为1~2m3左右坚固的帆布袋里,并用绳子打成活扣,混凝土送到井底时,拉开活扣就可将混凝土送到孔底,连续作业能迅速封好孔底,同时堵住孔底大部分甚至全部的地下水,
3、4如果地下水很多,而且挖孔桩较深,刚提起抽水泵,底部溢水就接近或超过20cm,这时用以上几种办法封底都会造成混凝土含水量太大,清理完孔底渣土后让水继续上升,等到孔中溢水基本上平静时,用导管伸入孔底,往导管里输送搅拌好的早强型混凝土,混凝土量超过底节护壁30cm以上,再慢慢撤除导管,由于水压力的作用,封底混凝土基本上密实,混凝土终凝后再抽水,由于封底混凝土已超过底节护壁,已经没有地下涌水,待水抽干,再对剩余的水进行处理。将表面混凝土(这部分混凝土中的水泥浆会逸散到水中)松散部分清除运到孔外,再继续下一道工序。
(4)施工时,为了保证孔位位置准确,每天都要在挖孔前校核一次挖孔桩位置是否歪斜,移位。尤其在浇注护壁前要检查模板,脱模后再检查护壁。个别壁周泥砂塌落,在浇注混后护壁容易产生位移和歪斜,应注意检查和及时纠正。
2、人工挖孔桩施工应注意安全事项
现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况,提出可能出现的问题和应急处理措施。要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械。要制定安全措施,并要经常检查和落实。
孔下作业不得超过2人,作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作1h,井下人员和地面人员进行交换。
井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情,应及时以出联络信号,以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。
地面人员应注意孔下以出的联络信号,反应灵敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢,提上来的土石要倒干净,卸在孔口2m以外。
施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器,供电线路要用三蕊橡皮线,电线要架空,不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电保护器是否完好。
从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上,并保证施工现场排水畅通。
当天挖孔,当天浇注护壁。人离开施工现场,要把孔口盖好,必要时要设立明显警戒标志。
由于土层中可能有腐殖质物或邻域腐殖质物产生的气体逸散到孔中,因此,要预防孔内有害气体的侵害。施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开,如有异常气味应及时报告有关部门,排除有害气体后方可作业。
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0 引言
王家屯2号大桥位于大同—呼和浩特公路山西境大同—右卫段高速公路第三合同段K25+715.000处。桥梁全长256 m,右前角90°,上部结构采用10孔25 m先简支后连续预应力混凝土箱梁,下部结构采用柱式墩、柱式台,桩基础。
1 工程地质概况
王家屯2号大桥位于山间河谷平原区,大桥沿冲沟两侧布设,河谷宽约100 m,地形起伏较大,河谷及两侧坡体黄土覆盖。
根据钻探揭露及工程地质调绘,桥址区地层在揭示深度范围内地层岩性主要为Qal+pl4粉砂土、Q
2 施工中遇到的特殊问题
2.1 地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压土层施工,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透,发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易发生流砂和井漏现象。
2.1.1 地下水量不大时
地下水量不大时可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。
2.1.2 水量较大时
当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,应从施工顺序考虑,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,组织安排合理,能达到很好的效果。
2.1.3 对不太深的挖孔桩
对不太深的挖孔桩可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流,对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数,一般即可解决。
2.1.4 抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊,具体如下:1)抽出地下水时,周围环境、基础设施等影响较多,不允许无限制抽水;2)周围有江砂、湖泊、沼泽等,不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。桩孔较浅时,可用板桩封闭;桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在正常抽水时,达到正常开挖。
2.2 流砂
人工挖孔在开挖时如遇细砂、粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效可靠的措施。
2.2.1 流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的1 m左右一段缩短为0.5 m,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足设计要求。
2.2.2 流砂情况较严重时
流砂情况较严重时常用的办法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢模板相似,以孔外径为直径,可分成4段~6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,再开挖0.5 m左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不少于0.2 m,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5 m,装后即支模浇筑护壁混凝土,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闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法,应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大,使孔位倾斜至下层护壁以外,打入浆管,压力浇筑水泥浆,使下部土壤硬些,提高周围及底部土壤的不透水性,以解决流砂现象。
2.3 淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用木方、木板模板等支挡,并要缩短这一段的开挖深度,并及时浇筑混凝土护壁,这次支挡的木方木板要沿周边打入底部不小于0.2 m深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放置,双排布置互相反向交叉,能达到很好的支挡效果。
2.4 桩身混凝土的浇筑
2.4.1 消除地下水的影响
1)孔底积水。
浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度,要保证混凝土的均匀性、密实性,因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。
浇筑前要抽干孔内积水,抽水的潜水泵要装设逆流阀,保证提出水泵时,不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干,提出水泵后,可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底,然后再浇筑混凝土。
如果孔底水量大,确实无法采取抽水的方法解决,桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。
2)孔壁渗水。
对孔壁渗水,不容忽视,因桩身混凝土浇筑时间较长,如果渗水过多,将会影响混凝土质量,降低桩身混凝土强度,可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔可用木楔打入,周围再用防水材料封闭,或在集中漏水部分嵌入泄水管,装上阀门,在施工桩孔时打开阀门让水流出,浇筑桩身混凝土时,再关闭,这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。
2.4.2 保证桩身混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性,是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性,一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法,其中的浇筑速度是关键,即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑,特别是在有地下压力水情况时,要求集中足够的混凝土短时间浇入,以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
对于深度大于10 m的桩身下线,可依靠混凝土自身落差形成的冲击力及混凝土自身重量的压力面使其密实,这部分混凝土即可不用振捣,经验证明,桩身混凝土能满足均匀性和密实性。而速度优于采用串流筒施工,对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法,因为一般上部很少有地下水影响,浇筑速度不必很快,也不能采用自由下落的特殊施工方法。
3 合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序,对减小施工难度起到重要作用,在施工方案中要认真统筹,根据实际情况合理安排。
在可能的条件下,先施工比较浅的桩孔,后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深,难度相对愈大,较浅的桩孔施工后,对上部土层的稳定起到加固作用,也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工,应先施工外围(或迎水部位)的桩孔,这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而作为排水井,以方便其他孔位的施工,保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
4 结语
经过对人工挖孔桩实施上述的技术控制,使其达到了预期的效果,且满足设计要求,达到了质量验评标准的优良等级,取得了良好的经济与社会效益。
参考文献
[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
论人工挖孔桩施工水患处理的技术论文
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