大直徑人工挖孔樁在建筑領(lǐng)域得到較廣的應(yīng)用,其優(yōu)點是較為經(jīng)濟、直觀,能保證質(zhì)量,施工機具操作簡單,占用施工場地小,對周圍建筑物無影響,可全面展開,縮短工期,造價較低等。但它有一定的局限性,一般在地下水位以上的粘土、亞粘土、含少量砂卵石的粘土層,特別是黃土層中,干作業(yè)成孔較為理想;對軟土、流砂、地下水位較高、涌水量大的土層則不宜選用。本文結(jié)合工程實例,針對人工挖孔樁在成孔過程中所遇到的問題進(jìn)行分析,闡述人工挖孔樁施工質(zhì)量的控制要點。
一、工程概況
位于定海文化路的文香苑工程為5層框架結(jié)構(gòu),建筑面積12000平方米。根據(jù)巖土工程勘察報告,該工程場地地質(zhì)情況為:①雜填土,層厚0.8~1米;②粘土,層厚2.5~19米,層頂高程介于3.3~2米之間;③礫砂、粉質(zhì)粘土,層厚1.5~3米,層頂高程介于4.8~23米之間;④-1強分化基巖,層厚0.4~1.3米,層頂高程介于5.2~24.3米之間;⑤-2中分化基巖,層厚2~5.5米,層頂高程介于5.2~24.7米之間。結(jié)合本工程柱豎向荷載大并且部分柱水平荷載也較大的情況,采用大直徑人工挖孔樁,樁型為摩擦端承樁,以④-2中分化基巖為樁端持力層,樁端進(jìn)入持力層不少于0.5米,樁的有效長度為6~25米。設(shè)計人工挖孔樁樁徑800毫米,無大頭的總樁數(shù)54根,設(shè)計單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為500KN;設(shè)計人工挖孔樁樁徑1000毫米,無大頭的總樁數(shù)46根,設(shè)計單樁極限承載力為750KN;設(shè)計人工挖孔樁樁徑1000毫米,樁端擴大至1200毫米的總樁數(shù)18根,設(shè)計單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值為900KN;設(shè)計人工挖孔樁樁徑1000毫米,樁端擴大至1300毫米的總樁數(shù)18根,設(shè)計單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為1050KN.樁身混凝土強度采用C25,護(hù)壁混凝土強度采用C25。
二、施工工藝
根據(jù)地質(zhì)資料的顯示,該工程的人工樁孔深大都在6~25米,施工方案的選擇主要考慮到提升設(shè)備的選擇,根據(jù)強度要求,本工程采用人力手搖絞車,既能滿足施工要求又較經(jīng)濟。對于個別超過15米的挖孔樁則采用電動葫蘆提升挖土,從而可以有效地保證施工工期。
挖孔樁灌筑混凝土前,應(yīng)先放置鋼筋籠,并再次測量孔內(nèi)虛土厚度,超過要求進(jìn)行清理。搬運鋼筋籠時應(yīng)采取適當(dāng)措施,防止彎曲、扭曲,埋設(shè)鋼筋籠時應(yīng)對準(zhǔn)孔位吊直、扶穩(wěn)、緩緩下沉,下到設(shè)計位置時立即固定。混凝土下料采用串筒,深樁孔用混凝土導(dǎo)管,如地下水大,應(yīng)采取混凝土導(dǎo)管水中灌筑混凝土工藝?;炷烈怪惫嗳霕犊變?nèi),避免混凝土斜向沖擊孔壁,造成塌方。混凝土應(yīng)連續(xù)分層澆灌,每層澆灌高度不得超過1.5米。對小直徑挖孔樁,距地面6米以下利用混凝土的大坍落度和下沖力使之密實。大直徑挖孔樁應(yīng)分層搗實。第一次澆灌到擴底部位的頂面,隨即振搗密實,再分層澆筑樁身,直到樁頂。在混凝土初凝前抹壓平整,避免出現(xiàn)塑性收縮裂縫或環(huán)向干縮裂縫。表面有浮漿層應(yīng)鑿除,以保證與上部承臺或底板的良好連接。
人工挖孔樁在施工中的規(guī)范要求:
第一節(jié)井圈護(hù)壁應(yīng)符合:井圈中心線與設(shè)計軸線的偏差不得大于20毫米;井圈頂面應(yīng)比場地高出150~200毫米,壁厚比下面井壁厚度增加100~150毫米;修筑井圈護(hù)壁應(yīng)符合:護(hù)壁的厚度、拉結(jié)鋼筋、配筋、砼強度均應(yīng)符合設(shè)計要求;護(hù)壁模板的拆除一般應(yīng)在24小時后進(jìn)行;發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時,應(yīng)及時補強以防造成事故;上下節(jié)護(hù)壁搭接長度不得小于50毫米;澆注樁身混凝土?xí)r,必須通過溜槽;當(dāng)高度超過3米時,應(yīng)用串筒,串筒末端離孔底高度不宜大于2米,混凝土宜采用插入式振搗器振實;滲水量過大時,應(yīng)采取有效措施保證混凝土的澆注質(zhì)量;人工挖孔樁應(yīng)采取下列安全措施:孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急軟爬梯;使用的電葫蘆、吊籠等安全可靠并配有自動卡緊保險裝置,不得使用麻繩和尼龍繩掛或腳踏井壁凸緣上下;每日開工前必須檢測井下的有毒有害氣體,并應(yīng)有足夠的安全防護(hù)措施,樁孔開挖深度超過10米時,應(yīng)有專門向井下送風(fēng)的設(shè)備;孔口四周必須設(shè)置護(hù)欄。