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【摘 要】 本文根据长兴县龙山新区橡树庄园项目为例,具体研究人工挖孔桩在施工中的质量控制。同时,对施工中应注意的安全事项等也做了相关说明,尽可能地做到质量控制以预防为主,确保施工人员的生命财产安全。
【关键词】 人工挖孔桩;施工技术;质量控制;安全问题
一、人工挖孔桩概述
(一)人工挖孔桩定义
人工挖孔灌注桩:简称人工挖孔桩,是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。
(二)人工挖孔桩特点
人工挖孔桩具有施工方便、速度较快、机具设备简单,占用场地小,无泥浆排出,对周围环境及建筑物影响小,施工质量可靠,可全面展开施工,缩短工期,造价低等优点。因此,现今得到广泛运用,特别是在扩大头的桩基施工中,人工挖孔桩施工更有其优越性,可以弥补机械施工的一些不足。
二、人工挖孔桩施工质量控制方法
(一)桩孔定位、成孔质量控制
施工中,桩径、桩孔的垂直度和桩底扩孔是桩基成孔的质量要素,直接影响桩基承载力。为保证质量,采取以下措施:
1、根据设计桩径和橇底扩孔几何尺寸制作检查尺模,用以施工中检查修正。
2、定位应采用经纬仪精确测量放线。
3、通过“十”字形尺模和垂球来检查桩孔垂直度,要求每2m检查一次,通过桩孔标高标识来控制桩长。
(二)对地下水的控制
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、地下水量较大时,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、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,一般可解决。
(三)对流砂的控制
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。
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。
(四)对淤泥质土层的控制
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,支挡的木方可以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。
(五)对有毒有害气体的控制
施工应选择经验丰富的专业施工队伍进行施工,必须确保安全施工,施工时应及时检测有无毒害气体和缺氧情况,并采取有效措施,保证井口有人,坚持井下排水送风。
(六)桩身混凝土浇筑的质量控制
1、消除孔底积水的影响
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。
2、消除孔壁渗水的影响
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、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。
(七)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。
(八)质量控制中应注意的其它事项
1、垂直偏差过大。由于开挖过程未按要求每节核验垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节,必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
2、孔壁坍塌。因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖,钢板桩、木板桩封堵;操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。
3、孔底残留虚土太多。成孔、修边以后有较多虚土、碎砖,未认真清除。在放鋼筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物,必要时用水泥砂浆或混凝土封底。 三、工程实例
(一)工程概况
橡树庄园项目一期Ⅱ标段48#楼(商业及物管用房),框架结构,地下一层,地上二层,总建筑面积3252m2。基础采用人工挖孔桩,要求保证桩身长度≥6m,桩端持力层为第5~2强风化砂岩层,进入持力层深度0.8m,桩端土承载力为1500KPa。人工挖孔桩直径800mm,无需扩底,单桩竖向承载力特征值为850KN,要求桩顶伸入承台100mm,桩身混凝土强度等级为C25,所有桩基均应采用跳挖法。对于工程桩,须根据规范进行动测及静载试验。
该工程人工挖孔桩成桩后,做了两根试桩静载试验:试桩①沉降9.39mm,回弹5.37mm;试桩②沉降10.42mm,回弹5.86mm。两根试桩静载结果均符合规范要求。混凝土试块(标養28天)抗压结果达到设计强度要求。
(二)质量原因分析
根据现场施工状况及质量检查过程所掌握的资料分析,48#楼工程桩承载力、混凝土强度等方面符合设计要求的原因主要有以下两方面:
1、施工方面
施工单位技术交底到位,挖桩人员具有多年丰富的施工经验,在挖桩过程中能够严格按照规范操作,对施工质量控制节点把握较好。钢筋笼焊接规范,桩身混凝土浇筑过程操作规范,振捣到位;待龄期达到28天后进行静载试验及试块抗压。
2、地质方面
48#楼处于坡地,从地质报告分析,持力层为强风化岩,且桩端入岩,因此足以满足设计要求。
四、结论
综上所述,在人工挖孔桩的施工中,只要按照所述的质量控制技术,就能达到良好的效果。若出现质量问题,则要认真分析产生质量事故的原因,采取适当的补救方案,以保证建筑物的安全。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准.JGJ 94—94建筑桩基技术规范[S]
[2]中华人民共和国行业标准.JGJ 106—2003建筑基桩检测技术规范
[3]中华人民共和国国家标准.GB 50007—2011建筑地基基础设计规范
[4]中华人民共和国国家标准.GB 50202—2002建筑地基基础工程施工质量验收规范
[5]YB 9258-97.建筑基础工程技术规范[S].冶金工业出版社.1998
【关键词】 人工挖孔桩;施工技术;质量控制;安全问题
一、人工挖孔桩概述
(一)人工挖孔桩定义
人工挖孔灌注桩:简称人工挖孔桩,是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。
(二)人工挖孔桩特点
人工挖孔桩具有施工方便、速度较快、机具设备简单,占用场地小,无泥浆排出,对周围环境及建筑物影响小,施工质量可靠,可全面展开施工,缩短工期,造价低等优点。因此,现今得到广泛运用,特别是在扩大头的桩基施工中,人工挖孔桩施工更有其优越性,可以弥补机械施工的一些不足。
二、人工挖孔桩施工质量控制方法
(一)桩孔定位、成孔质量控制
施工中,桩径、桩孔的垂直度和桩底扩孔是桩基成孔的质量要素,直接影响桩基承载力。为保证质量,采取以下措施:
1、根据设计桩径和橇底扩孔几何尺寸制作检查尺模,用以施工中检查修正。
2、定位应采用经纬仪精确测量放线。
3、通过“十”字形尺模和垂球来检查桩孔垂直度,要求每2m检查一次,通过桩孔标高标识来控制桩长。
(二)对地下水的控制
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、地下水量较大时,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、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,一般可解决。
(三)对流砂的控制
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。
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。
(四)对淤泥质土层的控制
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,支挡的木方可以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。
(五)对有毒有害气体的控制
施工应选择经验丰富的专业施工队伍进行施工,必须确保安全施工,施工时应及时检测有无毒害气体和缺氧情况,并采取有效措施,保证井口有人,坚持井下排水送风。
(六)桩身混凝土浇筑的质量控制
1、消除孔底积水的影响
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。
2、消除孔壁渗水的影响
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、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。
(七)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。
(八)质量控制中应注意的其它事项
1、垂直偏差过大。由于开挖过程未按要求每节核验垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节,必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
2、孔壁坍塌。因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖,钢板桩、木板桩封堵;操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。
3、孔底残留虚土太多。成孔、修边以后有较多虚土、碎砖,未认真清除。在放鋼筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物,必要时用水泥砂浆或混凝土封底。 三、工程实例
(一)工程概况
橡树庄园项目一期Ⅱ标段48#楼(商业及物管用房),框架结构,地下一层,地上二层,总建筑面积3252m2。基础采用人工挖孔桩,要求保证桩身长度≥6m,桩端持力层为第5~2强风化砂岩层,进入持力层深度0.8m,桩端土承载力为1500KPa。人工挖孔桩直径800mm,无需扩底,单桩竖向承载力特征值为850KN,要求桩顶伸入承台100mm,桩身混凝土强度等级为C25,所有桩基均应采用跳挖法。对于工程桩,须根据规范进行动测及静载试验。
该工程人工挖孔桩成桩后,做了两根试桩静载试验:试桩①沉降9.39mm,回弹5.37mm;试桩②沉降10.42mm,回弹5.86mm。两根试桩静载结果均符合规范要求。混凝土试块(标養28天)抗压结果达到设计强度要求。
(二)质量原因分析
根据现场施工状况及质量检查过程所掌握的资料分析,48#楼工程桩承载力、混凝土强度等方面符合设计要求的原因主要有以下两方面:
1、施工方面
施工单位技术交底到位,挖桩人员具有多年丰富的施工经验,在挖桩过程中能够严格按照规范操作,对施工质量控制节点把握较好。钢筋笼焊接规范,桩身混凝土浇筑过程操作规范,振捣到位;待龄期达到28天后进行静载试验及试块抗压。
2、地质方面
48#楼处于坡地,从地质报告分析,持力层为强风化岩,且桩端入岩,因此足以满足设计要求。
四、结论
综上所述,在人工挖孔桩的施工中,只要按照所述的质量控制技术,就能达到良好的效果。若出现质量问题,则要认真分析产生质量事故的原因,采取适当的补救方案,以保证建筑物的安全。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准.JGJ 94—94建筑桩基技术规范[S]
[2]中华人民共和国行业标准.JGJ 106—2003建筑基桩检测技术规范
[3]中华人民共和国国家标准.GB 50007—2011建筑地基基础设计规范
[4]中华人民共和国国家标准.GB 50202—2002建筑地基基础工程施工质量验收规范
[5]YB 9258-97.建筑基础工程技术规范[S].冶金工业出版社.1998