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摘要:人工挖孔扩底桩施工安全是工作的重点和关键,笔者通过多个人工挖孔扩底桩施工实例,总结出人工挖孔扩底桩孔时,采用全程砼护壁、扩大头帷幕支护能确保扩底桩施工安全而且经济可行,特分享大家,以供参考。
关键词:全程 帷幕支护 扩底桩
Abstract: artificial under-reamed bored pile construction safety is the key and the work, the author through a plurality of manually excavated belled pile construction examples, summed up the artificial digging pedestal pile, full use of concrete wall, enlarged head curtain support to ensure the belled pile construction safety and economy, special share, for reference.
Keywords: full curtain shoring pile
中图分类号:TU71文献标识码:A
1 前言
目前高层建筑地基与基础施工中,广泛采用扩底桩。扩底桩多为人工成孔,有时桩体要穿过砂层,极易发生土方坍塌事故,因此确保施工人员安全是至关重要的。我们采用桩身全程砼护壁、扩大头化学注浆帷幕支护的方法,通过多个工程实践证明,能够保证施工安全,在经济上也是合理的。
2 工艺流程
该方法工艺流程如下:
测量放线定桩位 →挖第一步樁孔土层 →支模板浇注第一步砼护壁(第一步砼护壁高出桩孔口0.2m)→ 在孔口校测标高线及中心十字线→ 安装提土工具进行第二步桩孔挖土 →校对桩孔直径及垂直度 →支模板浇注第二步砼护壁 →重复以上工序直至预计扩孔深度 →用洛阳铲探察持力层确定桩长 →扩大头部位化学注浆帷幕支护 →挖扩大头部土方→ 清理桩底浮砂 →钢筋笼安放就位 →浇注桩墩砼。
3 施工方法
现就全程混凝土护壁、扩大头帷幕支护施工方法作简要介绍。
3.1 人工挖孔护壁
采用传统的人工挖孔护壁方式,每二人一个小组,一人挖土,一人提土,使用工具为辘轳、帆布包、铁锹、洋镐等。方法是:每往下挖一米(砂层中为半米),用专用的护壁模板,做成内径等于桩身直径的内切拱圆,模板间用绑丝绑牢,用上下带钩的Φ8钢筋做竖筋,间隔0.25m均匀插在模板与桩壁之间,用Φ18钢筋在护壁上部水平砸入四周土层中,间隔0.5m,砸入深度不小于0.5m,外露长度0.08m,然后将竖筋用绑丝绑牢在水平筋上,以增加护壁与桩身的摩擦阻力,再用Φ6钢筋作绕筋,绕筋间隔0.2m,用绑丝将水平筋、竖筋、绕筋绑扎好,经检查合格后,再浇注砼。砼强度不底于C10,一边浇注一边用钢条振捣密实。待强度达到要求后(不少于24小时),拆除模板,继续下挖,循环进行一直到设计深度(扩大头上口0.3m)为止,其作法参见右图。
3.2 扩大头支护
扩大头的支护采用化学注浆帷幕支护工艺。
3.2.1帷幕抗力的确定:作用于扩底周壁斜面上的压力主要是上覆土层的压力,其次是堆载和动载,根据塌落拱压力计算公式计算,扩大头侧压力是:压应力5T/m,剪应力4.5T/m。
3.2.2锚杆的密度、直径、长度及配筋
考虑到锚杆要承担固砂、抗压等作用,锚杆末端设计间距为0.5 m,直径0.15m,锚杆末端设计长度必须超出墩尖0.5m以上,配筋为 3Φ10筋。
3.3.3增加第二层锚杆及圈梁
扩底帷幕锚杆超过4m时,相应的锚杆刚度及抗力不能满足要求,为确保施工人员安全,在压力最大处,即扩高三分之一处开始加密施工第二层锚杆使锚杆密度满足设计要求。
3.3.4锚杆施工方法及技术措施
锚杆成孔用洛阳铲,施工人员必须严格控制角度和方位,每进尺0.5—1.0m要观测一次,终孔时要详细校核,如角度有偏差要进行纠正,锚杆孔要跳花施工,由质检人员验收合格后即下入三角形钢筋笼。三角形钢筋笼制作要长出孔深0.3m,以便和圈梁连接。
3.3.5帷幕注浆
每一层锚杆孔完成后要及时下笼注浆,以防塌孔。注浆管必须下至孔底,然后开始注浆。注浆用P.O32.5水泥和水玻璃混合液,水灰比0.5—0.6,水玻璃掺入2-4%。
3.3.6圈梁制作
第一道圈梁,极为关键的一步措施,它既要支撑直桩护壁的压力,又要把所有锚杆连接成为一个拱形圆以抵抗周边的压力。圈梁为加筋砼结构,砼和护壁砼强度不低于C20,厚0.3m,配筋3Φ10mm。
第二道圈梁:作用是将加密的锚杆边接成一个整体,增加第一道通长锚杆的支点,减少弯曲,提高刚度,增加扩底墩底部锚杆的密度,作法同第一道圈梁,参见下图作法。
3.3.7 强化帷幕措施——喷浆
由于该扩大头设计进入砂层较多,因此在开挖完成后视不同砂体情况,对周壁砂层喷浆1—2次,以增帷幕间砂体的稳固性,防止在浇注砼时震动塌落。
按上述方法施工,由桩身部分的砼护壁和扩大头的帷幕支护共同作用,构成了完整的支护体系,确保了施工安全。
4 结语
人工挖孔扩底桩桩以造价廉、工期较短、节能环保等优点深受业主青睐,但其最大的问题是安全能否保证?近年来,在人工挖孔桩施工时发生坍孔造成人身伤亡的报道也屡见不鲜,因此,人工挖孔扩底桩施工中采用安全可靠的施工技术和施工作法显得尤为重要。
石家庄周边地区,地质条件相对较好,地下水位较深,采用全程砼护壁,扩大头帷幕支护,经多个人工挖孔扩底桩施工实践证明其安全可靠,经济快捷。但地下水位较浅或地质条件复杂地区采用人工成孔时极易坍塌,为了确保安全,不建议采用人工成孔方法。
参考文献:
[1].林宗元.岩土工程治理手册.中国建筑工业出版社,2005
[2].JGJ 94-2008建筑桩基技术规范
[3].土层锚杆设计与施工规范.CECS 22:90中国工程建设标准化协会标准
关键词:全程 帷幕支护 扩底桩
Abstract: artificial under-reamed bored pile construction safety is the key and the work, the author through a plurality of manually excavated belled pile construction examples, summed up the artificial digging pedestal pile, full use of concrete wall, enlarged head curtain support to ensure the belled pile construction safety and economy, special share, for reference.
Keywords: full curtain shoring pile
中图分类号:TU71文献标识码:A
1 前言
目前高层建筑地基与基础施工中,广泛采用扩底桩。扩底桩多为人工成孔,有时桩体要穿过砂层,极易发生土方坍塌事故,因此确保施工人员安全是至关重要的。我们采用桩身全程砼护壁、扩大头化学注浆帷幕支护的方法,通过多个工程实践证明,能够保证施工安全,在经济上也是合理的。
2 工艺流程
该方法工艺流程如下:
测量放线定桩位 →挖第一步樁孔土层 →支模板浇注第一步砼护壁(第一步砼护壁高出桩孔口0.2m)→ 在孔口校测标高线及中心十字线→ 安装提土工具进行第二步桩孔挖土 →校对桩孔直径及垂直度 →支模板浇注第二步砼护壁 →重复以上工序直至预计扩孔深度 →用洛阳铲探察持力层确定桩长 →扩大头部位化学注浆帷幕支护 →挖扩大头部土方→ 清理桩底浮砂 →钢筋笼安放就位 →浇注桩墩砼。
3 施工方法
现就全程混凝土护壁、扩大头帷幕支护施工方法作简要介绍。
3.1 人工挖孔护壁
采用传统的人工挖孔护壁方式,每二人一个小组,一人挖土,一人提土,使用工具为辘轳、帆布包、铁锹、洋镐等。方法是:每往下挖一米(砂层中为半米),用专用的护壁模板,做成内径等于桩身直径的内切拱圆,模板间用绑丝绑牢,用上下带钩的Φ8钢筋做竖筋,间隔0.25m均匀插在模板与桩壁之间,用Φ18钢筋在护壁上部水平砸入四周土层中,间隔0.5m,砸入深度不小于0.5m,外露长度0.08m,然后将竖筋用绑丝绑牢在水平筋上,以增加护壁与桩身的摩擦阻力,再用Φ6钢筋作绕筋,绕筋间隔0.2m,用绑丝将水平筋、竖筋、绕筋绑扎好,经检查合格后,再浇注砼。砼强度不底于C10,一边浇注一边用钢条振捣密实。待强度达到要求后(不少于24小时),拆除模板,继续下挖,循环进行一直到设计深度(扩大头上口0.3m)为止,其作法参见右图。
3.2 扩大头支护
扩大头的支护采用化学注浆帷幕支护工艺。
3.2.1帷幕抗力的确定:作用于扩底周壁斜面上的压力主要是上覆土层的压力,其次是堆载和动载,根据塌落拱压力计算公式计算,扩大头侧压力是:压应力5T/m,剪应力4.5T/m。
3.2.2锚杆的密度、直径、长度及配筋
考虑到锚杆要承担固砂、抗压等作用,锚杆末端设计间距为0.5 m,直径0.15m,锚杆末端设计长度必须超出墩尖0.5m以上,配筋为 3Φ10筋。
3.3.3增加第二层锚杆及圈梁
扩底帷幕锚杆超过4m时,相应的锚杆刚度及抗力不能满足要求,为确保施工人员安全,在压力最大处,即扩高三分之一处开始加密施工第二层锚杆使锚杆密度满足设计要求。
3.3.4锚杆施工方法及技术措施
锚杆成孔用洛阳铲,施工人员必须严格控制角度和方位,每进尺0.5—1.0m要观测一次,终孔时要详细校核,如角度有偏差要进行纠正,锚杆孔要跳花施工,由质检人员验收合格后即下入三角形钢筋笼。三角形钢筋笼制作要长出孔深0.3m,以便和圈梁连接。
3.3.5帷幕注浆
每一层锚杆孔完成后要及时下笼注浆,以防塌孔。注浆管必须下至孔底,然后开始注浆。注浆用P.O32.5水泥和水玻璃混合液,水灰比0.5—0.6,水玻璃掺入2-4%。
3.3.6圈梁制作
第一道圈梁,极为关键的一步措施,它既要支撑直桩护壁的压力,又要把所有锚杆连接成为一个拱形圆以抵抗周边的压力。圈梁为加筋砼结构,砼和护壁砼强度不低于C20,厚0.3m,配筋3Φ10mm。
第二道圈梁:作用是将加密的锚杆边接成一个整体,增加第一道通长锚杆的支点,减少弯曲,提高刚度,增加扩底墩底部锚杆的密度,作法同第一道圈梁,参见下图作法。
3.3.7 强化帷幕措施——喷浆
由于该扩大头设计进入砂层较多,因此在开挖完成后视不同砂体情况,对周壁砂层喷浆1—2次,以增帷幕间砂体的稳固性,防止在浇注砼时震动塌落。
按上述方法施工,由桩身部分的砼护壁和扩大头的帷幕支护共同作用,构成了完整的支护体系,确保了施工安全。
4 结语
人工挖孔扩底桩桩以造价廉、工期较短、节能环保等优点深受业主青睐,但其最大的问题是安全能否保证?近年来,在人工挖孔桩施工时发生坍孔造成人身伤亡的报道也屡见不鲜,因此,人工挖孔扩底桩施工中采用安全可靠的施工技术和施工作法显得尤为重要。
石家庄周边地区,地质条件相对较好,地下水位较深,采用全程砼护壁,扩大头帷幕支护,经多个人工挖孔扩底桩施工实践证明其安全可靠,经济快捷。但地下水位较浅或地质条件复杂地区采用人工成孔时极易坍塌,为了确保安全,不建议采用人工成孔方法。
参考文献:
[1].林宗元.岩土工程治理手册.中国建筑工业出版社,2005
[2].JGJ 94-2008建筑桩基技术规范
[3].土层锚杆设计与施工规范.CECS 22:90中国工程建设标准化协会标准