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【摘 要】 人工挖孔桩是一种经济适用的桩基形式,在工民建施工中广泛应用。本文重点对人工挖孔桩的特点、问题、施工技术进行分析,并列举实例详细阐述。
【关键词】 人工挖孔桩;工民建;施工技术;应用
一、前言
随着建筑行业的快速发展,工民建呈现出多样化的发展趋势。因此,对施工技术有了更高的要求,人工挖孔桩技术应运而生。该项技术具有很强的适用性,而且施工速度快,在工民建施工中广泛应用。
二、人工挖孔桩的特点与问题分析
1、人工挖孔桩的特点
(1)造价低廉。人工挖孔桩的施工过程大部分都是通过工作人员操作进行,对机械的需求量小,另外不需要占用过大的施工场地,因此不但能够减少设备费用,同时能够减少占地费用。
(2)有利于多方同时施工节省时间。由于施工过程不需要大量的机械做辅助,因此可以将很多基桩的工作同时进行施工,大大缩短施工时间,灵活掌握进度,并能够激励施工人员的工作热情。
(3)施工质量有保障。施工人员在实际工作过程中能够及时发现问题,同时对孔壁和孔底不断进行检查,对施工中问题的发生起到了预防作用。另外,灌注混凝土可以按照实际情况分成多个阶段进行施工,使施工的进行更认真仔细,从而较好的保障了工程的质量。
(4)具有安全隐患。人孔挖孔桩也具有不可忽视的缺点,就是存在安全隐患。由于人工操作占工程的绝大部分,因此当对土层分析不准确或者遇到难度较大的土质结构时,使施工人员的安全受到威胁。
2、人工挖孔桩常见的问题
人工挖孔桩施工关系到整个建筑的进度与质量,尽管实际施工中对此施工过程极为严格,但还是无法避免出现许多问题,常见的施工问题及引起原因如下:
(1)地下水问题引起挖孔进度受到影响,难以成孔。工民建施工过程中,因地下水问题引起的各方面影响都非常大。一般来说,地下水流域极广,遍布地下,因此极易出现地下水位降低致使地面沉降,造成地下水降低地域的建筑及其他设备受损。另外地下水中富含各类有机物质经过土壤层将会释放出部分有害气体渗入孔桩内,对施工人员的人身安全造成威胁;
(2)处于地下水位较高位置的砂性泥土与淤泥土随压力在施工时进入孔桩内导致涌管或孔桩坍塌。在人工挖孔桩时,施工作用使得土质松动,孔桩周围区域的土质变得更加松散,强度降低,一旦缺乏护壁措施,极大可能造成孔壁大面积坍塌,这样重大的事故后果不堪设想;
(3)孔桩内底部清理不彻底导致测量失误,垂直度不符合标准将会导致孔桩进行浇筑混凝土时,孔壁受力不均致使变形,进而桩位偏移。另外,浇筑混凝土过程中质量不达标将会使得桩孔内出现大量积水。亦或是挖孔时运用一般串筒形式而非水中浇灌混凝土导管,就会出现浇灌滚凝土过程发生离析,并不利于孔桩内混凝土的振捣。
三、工民建施工中的人工挖孔桩技术
首先,在应用人工挖孔桩技术前,需要准确审查孔桩的设计图纸,并预先对挖孔桩处的地质进行必要的勘测。其主要勘测内容包括了掌握现场地质软硬程度、地下水的含砂量、施工现场粉土及残积土施工中可能存在的各类隐患。另外还需对施工中因降水等原因造成的总涌水量及影响的半径大小、对周边环境造成的影响的问题进行估算,进而制定相应的施工期间的预防方案;其次,施工前应选择施工现场具有代表性的区域实施成孔施工工艺试验,并且在施工终孔后,应将桩身贯穿的各层土壤、桩前端处的持力层的影响土壤以及勘察报告中及标高所提供的相关资料是否准确等进行细致的检测,另外,还需对孔内是否蕴有毒气、毒物等进行检测。对于成孔施工中孔底及孔桩侧壁土层间是否存在侵蚀、管涌、流砂等情况,进行实施监督。除此之外,施工现场周边的地下水情况也应给予高度的重视,以保证不存在其他安全隐患,保障正常的施工;最后,在实施人工挖孔桩技术时,应对施工现场的人力、材料及设备等进行合理配备。并且所以进场的施工材料都应要求做好抽验检测,并在检测合格后,才能应用在工民建施工中。
在进行人工挖孔技术施工中,首先应准确找定基地并设置定桩点,之后才能进行挖掘工序。在实施挖掘工序时,应尤其注意桩孔的尺寸,通常桩孔的直径需要略大于桩孔,多余出来的部分则在之后用于护壁层。通常施工中,护壁层应满足一下要求:厚度不宜低于100毫米,且不大于150毫米,另外护壁层的高度也具有相应的要求,其高度通常应较周边桩孔口的地表部位略高一点。在准确确定护壁层的厚度及桩孔的直径后,则应实施挖掘工序了。在挖掘一段时间后,应及时将护壁层的模板支起。护壁层的模板应根据底大顶小的规律,使用弧形板进行拼接制成,在护壁层模板支护完成后,应从顶部至下不断进行混凝土的浇筑,直到护壁层被完全填充密实,混凝土干后便形成一環坚固的桩孔外侧的护壁。护壁浇筑工序完成后,混凝土冷凝至一定程度,就能拆除模板了,之后继续进行护壁层的打磨工作。此时需要注意的是,其中每段的护壁层的深度都应大于1米,且为了防止护壁层内部出现脱落的情况,应在施工中在护壁盒周边悬挂一层钢筋,使其稳固性得到保证。另外,每段护壁层挖掘前,都应预先准确定位中心点,以免桩孔发生倾斜等问题。在桩孔挖掘完成后,应及时安装符合规定的钢筋笼进行支撑。
钢筋笼的安装应注意,其长度不宜大于8米,若施工中制作的钢筋笼超过规定长度,为了保证护壁层不受钢筋笼的影响,应使用分段焊接的技术进行处理。挖孔桩技术施工中还应控制保护层的均匀性,在浇筑混凝土时尽量采取一次性灌注的方式,保证连续振捣。
四、工程实例的分析
某工程为9层建筑工程,建筑面积约为3500m2,在结构方面应用了钢筋混凝土结合砖混的形式,为了让施工更加顺利的进行,使用了人工挖孔桩技术,具体的应用遵循如下的流程:
1、确定地质条件
在施工前,调查施工现场的地质条件,只有确定好地质条件,才能够有效提升人工挖孔桩技术的应用质量,经过分析得知,施工现场的岩层包括强风化炭质灰岩、中粗砂、粉细砂、粉土、素填土几种类型。 2、确定施工流程
在施工前,需要先对场地进行整平处理,完成后即可放线,在第一节桩孔土方开挖完成后,在护壁上画好十字轴线,安装照明设备、活动井盖、垂直运输架与照明设备,这一流程完成后,进行第二节桩身挖土工作,清洗四壁,按照国家相关标准来校对垂直度与直径,设置第二节护壁,检查持力层的具体情况。清理好虚土与积水,检查尺寸与持力层,吊放钢筋籠,浇筑混凝土。
3、实施人工挖孔桩技术
对场地进行平整处理,清除表面的松软土层与杂物,布置好控制线网,使用十字交叉法来确定桩孔位置,控制好桩土方深度,人工挖孔桩技术采用如下的流程实施:
首先,浇筑混凝土井圈护壁,地面在井圈20m以下,根据10cm标准实施加厚处理,确定桩位中线,控制井孔高程与掘进高程。其次,控制好护壁塔接高度,以5cm以上为宜,在护壁施工完成后,根据实际情况拆除,若发现护壁上有露水,则进行补强处理。本工程混凝土厚度为14cm,强度为C20。
4、处理流沙与地下水
在处理流沙与地下水时,可以使用沉管法、模板护壁法与钢套筒护壁法。其中沉管法可以起到合理控制混凝土沉管的作用;模板护壁法能够控制好地下水水位的下降、缩短成孔时间,防止孔壁发生塌落;钢套筒护壁法适宜用于厚沙层位置,这些区域地下水量大,钢套筒护壁法可以起到更加理想的桩孔成型作用。
5、灌注混凝土
混凝土的搅拌采用集中搅拌法,在搅拌时控制好混凝土的坍落度,本工程控制在6cm,为了实现理想的下料效果,本工程应用串桶下料法,在下料过程中将混凝土落下高度控制在2m。在浇灌时,对混凝土进行插实处理,采用一次性浇筑法。在设置施工缝后,需要在短时间内将钢筋设置在混凝土周围,这样可以有效提升新混凝土与旧混凝土之间的结合力。在施工时,控制好积水层厚度,避免地下水渗入混凝土中,若积水层超过了规定标准,则及时使用导管来吸水,若渗水情况较为严重,需及时改变混凝土标号。在整个施工的过程中,应用了一系列的安全措施,对于孔口,应用了混凝土护圈,用钢筋制作了围栏,在围栏焊接牢固之后,避免其出现在孔口挖出土方。在防止护壁坍塌的方面,在桩孔挖好之后,应用了钢筋加配护壁,将钢筋设置于上下护壁之间,这就有效提升了护壁之间的结合力,在上下护壁搭接长度上,本工程保持在50mm以上。
五、结束语
综上所述,在工民建施工中,人工挖孔桩技术以其显著优势广泛应用,并发挥着重大作用。该项技术也将具有广阔的发展空间。
参考文献:
[1]张艾智.人工挖孔桩技术在工民建施工中的应用[J].中华民居,2013,11(27):177~178.
[2]付文璟,邢彤,周檀君.浅谈人工挖孔桩施工技术及常见问题防治[J].科技传播,2013,55(10):47
【关键词】 人工挖孔桩;工民建;施工技术;应用
一、前言
随着建筑行业的快速发展,工民建呈现出多样化的发展趋势。因此,对施工技术有了更高的要求,人工挖孔桩技术应运而生。该项技术具有很强的适用性,而且施工速度快,在工民建施工中广泛应用。
二、人工挖孔桩的特点与问题分析
1、人工挖孔桩的特点
(1)造价低廉。人工挖孔桩的施工过程大部分都是通过工作人员操作进行,对机械的需求量小,另外不需要占用过大的施工场地,因此不但能够减少设备费用,同时能够减少占地费用。
(2)有利于多方同时施工节省时间。由于施工过程不需要大量的机械做辅助,因此可以将很多基桩的工作同时进行施工,大大缩短施工时间,灵活掌握进度,并能够激励施工人员的工作热情。
(3)施工质量有保障。施工人员在实际工作过程中能够及时发现问题,同时对孔壁和孔底不断进行检查,对施工中问题的发生起到了预防作用。另外,灌注混凝土可以按照实际情况分成多个阶段进行施工,使施工的进行更认真仔细,从而较好的保障了工程的质量。
(4)具有安全隐患。人孔挖孔桩也具有不可忽视的缺点,就是存在安全隐患。由于人工操作占工程的绝大部分,因此当对土层分析不准确或者遇到难度较大的土质结构时,使施工人员的安全受到威胁。
2、人工挖孔桩常见的问题
人工挖孔桩施工关系到整个建筑的进度与质量,尽管实际施工中对此施工过程极为严格,但还是无法避免出现许多问题,常见的施工问题及引起原因如下:
(1)地下水问题引起挖孔进度受到影响,难以成孔。工民建施工过程中,因地下水问题引起的各方面影响都非常大。一般来说,地下水流域极广,遍布地下,因此极易出现地下水位降低致使地面沉降,造成地下水降低地域的建筑及其他设备受损。另外地下水中富含各类有机物质经过土壤层将会释放出部分有害气体渗入孔桩内,对施工人员的人身安全造成威胁;
(2)处于地下水位较高位置的砂性泥土与淤泥土随压力在施工时进入孔桩内导致涌管或孔桩坍塌。在人工挖孔桩时,施工作用使得土质松动,孔桩周围区域的土质变得更加松散,强度降低,一旦缺乏护壁措施,极大可能造成孔壁大面积坍塌,这样重大的事故后果不堪设想;
(3)孔桩内底部清理不彻底导致测量失误,垂直度不符合标准将会导致孔桩进行浇筑混凝土时,孔壁受力不均致使变形,进而桩位偏移。另外,浇筑混凝土过程中质量不达标将会使得桩孔内出现大量积水。亦或是挖孔时运用一般串筒形式而非水中浇灌混凝土导管,就会出现浇灌滚凝土过程发生离析,并不利于孔桩内混凝土的振捣。
三、工民建施工中的人工挖孔桩技术
首先,在应用人工挖孔桩技术前,需要准确审查孔桩的设计图纸,并预先对挖孔桩处的地质进行必要的勘测。其主要勘测内容包括了掌握现场地质软硬程度、地下水的含砂量、施工现场粉土及残积土施工中可能存在的各类隐患。另外还需对施工中因降水等原因造成的总涌水量及影响的半径大小、对周边环境造成的影响的问题进行估算,进而制定相应的施工期间的预防方案;其次,施工前应选择施工现场具有代表性的区域实施成孔施工工艺试验,并且在施工终孔后,应将桩身贯穿的各层土壤、桩前端处的持力层的影响土壤以及勘察报告中及标高所提供的相关资料是否准确等进行细致的检测,另外,还需对孔内是否蕴有毒气、毒物等进行检测。对于成孔施工中孔底及孔桩侧壁土层间是否存在侵蚀、管涌、流砂等情况,进行实施监督。除此之外,施工现场周边的地下水情况也应给予高度的重视,以保证不存在其他安全隐患,保障正常的施工;最后,在实施人工挖孔桩技术时,应对施工现场的人力、材料及设备等进行合理配备。并且所以进场的施工材料都应要求做好抽验检测,并在检测合格后,才能应用在工民建施工中。
在进行人工挖孔技术施工中,首先应准确找定基地并设置定桩点,之后才能进行挖掘工序。在实施挖掘工序时,应尤其注意桩孔的尺寸,通常桩孔的直径需要略大于桩孔,多余出来的部分则在之后用于护壁层。通常施工中,护壁层应满足一下要求:厚度不宜低于100毫米,且不大于150毫米,另外护壁层的高度也具有相应的要求,其高度通常应较周边桩孔口的地表部位略高一点。在准确确定护壁层的厚度及桩孔的直径后,则应实施挖掘工序了。在挖掘一段时间后,应及时将护壁层的模板支起。护壁层的模板应根据底大顶小的规律,使用弧形板进行拼接制成,在护壁层模板支护完成后,应从顶部至下不断进行混凝土的浇筑,直到护壁层被完全填充密实,混凝土干后便形成一環坚固的桩孔外侧的护壁。护壁浇筑工序完成后,混凝土冷凝至一定程度,就能拆除模板了,之后继续进行护壁层的打磨工作。此时需要注意的是,其中每段的护壁层的深度都应大于1米,且为了防止护壁层内部出现脱落的情况,应在施工中在护壁盒周边悬挂一层钢筋,使其稳固性得到保证。另外,每段护壁层挖掘前,都应预先准确定位中心点,以免桩孔发生倾斜等问题。在桩孔挖掘完成后,应及时安装符合规定的钢筋笼进行支撑。
钢筋笼的安装应注意,其长度不宜大于8米,若施工中制作的钢筋笼超过规定长度,为了保证护壁层不受钢筋笼的影响,应使用分段焊接的技术进行处理。挖孔桩技术施工中还应控制保护层的均匀性,在浇筑混凝土时尽量采取一次性灌注的方式,保证连续振捣。
四、工程实例的分析
某工程为9层建筑工程,建筑面积约为3500m2,在结构方面应用了钢筋混凝土结合砖混的形式,为了让施工更加顺利的进行,使用了人工挖孔桩技术,具体的应用遵循如下的流程:
1、确定地质条件
在施工前,调查施工现场的地质条件,只有确定好地质条件,才能够有效提升人工挖孔桩技术的应用质量,经过分析得知,施工现场的岩层包括强风化炭质灰岩、中粗砂、粉细砂、粉土、素填土几种类型。 2、确定施工流程
在施工前,需要先对场地进行整平处理,完成后即可放线,在第一节桩孔土方开挖完成后,在护壁上画好十字轴线,安装照明设备、活动井盖、垂直运输架与照明设备,这一流程完成后,进行第二节桩身挖土工作,清洗四壁,按照国家相关标准来校对垂直度与直径,设置第二节护壁,检查持力层的具体情况。清理好虚土与积水,检查尺寸与持力层,吊放钢筋籠,浇筑混凝土。
3、实施人工挖孔桩技术
对场地进行平整处理,清除表面的松软土层与杂物,布置好控制线网,使用十字交叉法来确定桩孔位置,控制好桩土方深度,人工挖孔桩技术采用如下的流程实施:
首先,浇筑混凝土井圈护壁,地面在井圈20m以下,根据10cm标准实施加厚处理,确定桩位中线,控制井孔高程与掘进高程。其次,控制好护壁塔接高度,以5cm以上为宜,在护壁施工完成后,根据实际情况拆除,若发现护壁上有露水,则进行补强处理。本工程混凝土厚度为14cm,强度为C20。
4、处理流沙与地下水
在处理流沙与地下水时,可以使用沉管法、模板护壁法与钢套筒护壁法。其中沉管法可以起到合理控制混凝土沉管的作用;模板护壁法能够控制好地下水水位的下降、缩短成孔时间,防止孔壁发生塌落;钢套筒护壁法适宜用于厚沙层位置,这些区域地下水量大,钢套筒护壁法可以起到更加理想的桩孔成型作用。
5、灌注混凝土
混凝土的搅拌采用集中搅拌法,在搅拌时控制好混凝土的坍落度,本工程控制在6cm,为了实现理想的下料效果,本工程应用串桶下料法,在下料过程中将混凝土落下高度控制在2m。在浇灌时,对混凝土进行插实处理,采用一次性浇筑法。在设置施工缝后,需要在短时间内将钢筋设置在混凝土周围,这样可以有效提升新混凝土与旧混凝土之间的结合力。在施工时,控制好积水层厚度,避免地下水渗入混凝土中,若积水层超过了规定标准,则及时使用导管来吸水,若渗水情况较为严重,需及时改变混凝土标号。在整个施工的过程中,应用了一系列的安全措施,对于孔口,应用了混凝土护圈,用钢筋制作了围栏,在围栏焊接牢固之后,避免其出现在孔口挖出土方。在防止护壁坍塌的方面,在桩孔挖好之后,应用了钢筋加配护壁,将钢筋设置于上下护壁之间,这就有效提升了护壁之间的结合力,在上下护壁搭接长度上,本工程保持在50mm以上。
五、结束语
综上所述,在工民建施工中,人工挖孔桩技术以其显著优势广泛应用,并发挥着重大作用。该项技术也将具有广阔的发展空间。
参考文献:
[1]张艾智.人工挖孔桩技术在工民建施工中的应用[J].中华民居,2013,11(27):177~178.
[2]付文璟,邢彤,周檀君.浅谈人工挖孔桩施工技术及常见问题防治[J].科技传播,2013,55(10):47