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摘要:本文結(jié)合工程的實(shí)踐與具體施工特點(diǎn),就人工挖孔樁的施工方法、安全措施、施工控制要點(diǎn)等方面進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:人工挖孔樁 ; 施工 ; 方法; 措施; 控制要點(diǎn)
Abstract: This paper combines with engineering practice and the specific characteristics of construction, discussed artificial whole digging pile, construction method, safety measures; control points in construction.
中圖分類號(hào):TQ639.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
連云港海濱療養(yǎng)院原址重建工程樁基分部工程已施工完成,并于2011年6月1日由監(jiān)理單位組織市質(zhì)量監(jiān)督站、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、地質(zhì)勘察單位和施工單位的相關(guān)人員共同驗(yàn)收,經(jīng)全體驗(yàn)收人員共同對(duì)現(xiàn)場(chǎng)樁基實(shí)體質(zhì)量進(jìn)行檢查,同時(shí)對(duì)竣工資料進(jìn)行核查,評(píng)定工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求及施工規(guī)范的規(guī)定。由于本工程具有施工條件復(fù)雜、樁徑不同、地質(zhì)條件復(fù)雜、地下較多等特點(diǎn),增加了本工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員的施工難度,為總結(jié)在樁基施工過(guò)程中采取的一些處理措施及方法,對(duì)工程順利進(jìn)行取得的效果,以便對(duì)今后的監(jiān)理工作提出更好的經(jīng)驗(yàn)。
1工程概況
本工程地處山坡丘陵地段,新建主療養(yǎng)樓17層,是一座集文化娛樂(lè)、休閑、健身、餐飲、辦公、居住為一體的現(xiàn)代化綜合大樓。大樓總建筑面積35000平方米,地下1層,地上17層,建筑物總高度為63.2米,建筑物占地面積為3045m2,其中裙房部分地上3層。體檢樓共5層,建筑面積為5026.5 m2,主體、裙樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。療養(yǎng)樓設(shè)計(jì)樁基為人工挖孔墩共88根,基礎(chǔ)采用獨(dú)立樁基,一柱一樁。
2施工特點(diǎn)
本工程主樓設(shè)計(jì)一柱一樁,共有樁徑為1.5米的人工挖孔墩28根,擴(kuò)底至2.6米,樁徑為0.9米的人工挖孔墩37根,擴(kuò)底至1.8米,樁徑為0.8米的人工挖孔墩23根,擴(kuò)底至1.2米,其施工條件復(fù)雜。
2.1水文地質(zhì)條件復(fù)雜
(1)17-J和6-5/8軸范圍內(nèi)人工挖孔墩表層即為中、強(qiáng)風(fēng)化,其余地段樁基均為不同深度粉質(zhì)粘土 。
(2)部分樁涌水量大,而地質(zhì)報(bào)告中反映無(wú)地下水,其中27號(hào)、42號(hào)樁每天達(dá)200-400t。
(3)樁基持力層石灰石基巖起伏大,巖溶較發(fā)育。
(4)設(shè)計(jì)擴(kuò)大頭部分1.45米高必須全部入中風(fēng)化層,強(qiáng)度高,用風(fēng)鎬鑿除相當(dāng)困難。 多數(shù)采取爆破開(kāi)挖。
2.2樁深
孔深深淺不一,大部分樁深度為4-6米,其中42號(hào)樁達(dá)7.8m、87號(hào)樁只有2.15m,給成孔擴(kuò)孔的安全、鋼筋籠的吊放、混凝土的澆筑等增加了很大的施工難度。也給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員判斷入巖深度增加一定困難。
2.3開(kāi)挖難度大
土石方量并不大,但多數(shù)樁位地處巖石,普通機(jī)械無(wú)法開(kāi)挖,只有采取爆破開(kāi)挖,而一次爆破藥量不能太大、太大易導(dǎo)致擴(kuò)孔、塌陷等質(zhì)量安全問(wèn)題,只有采取少藥量、多次爆破、循環(huán)開(kāi)挖的施工模式,因此需投入的機(jī)械設(shè)備較多,共投入空壓機(jī)8臺(tái),水泵7臺(tái),手搖葫蘆20余臺(tái)。
同時(shí)基巖裂隙及溶洞較為發(fā)育,每樁在樁底見(jiàn)巖后,須根據(jù)其樁底基巖情況結(jié)合鉆探資料確定一個(gè)處理方案,可變因素多。基坑周圍有道路、水管、辦公樓等建筑物和構(gòu)筑物。
地區(qū)特殊的地質(zhì)條件,使得人工挖孔墩在施工過(guò)程中需隨時(shí)判定孔底巖層、降水、檢查擴(kuò)大頭尺寸等一系列問(wèn)題。
3施工方法
3.1對(duì)樁底基巖的處理
(1)當(dāng)巖石有裂隙,但裂隙較淺且向下有封閉趨勢(shì)或裂隙雖然較深但向下基本為垂直方向時(shí),將裂隙剔成V字型,深900mm,再清除裂隙中軟弱部位,并在裂隙上口加構(gòu)造鋼筋網(wǎng)片;當(dāng)裂隙較深且向下有繼續(xù)發(fā)展趨勢(shì)時(shí),繼續(xù)向下開(kāi)挖,直至裂隙封閉為止,裂隙用素混凝土封閉。封閉完成后及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁施工。
(2)當(dāng)樁底巖石傾角較大時(shí),將巖石鑿成臺(tái)階狀進(jìn)行處理。
3.2擴(kuò)大頭處理
設(shè)計(jì)樁端持力層在中風(fēng)化巖上作擴(kuò)大頭,更增加了施工難度,采用風(fēng)鎬無(wú)法開(kāi)挖,如采取爆破開(kāi)挖,容易造成上部已完成護(hù)壁、井壁變形坍塌,經(jīng)專題會(huì)議研究決定,擴(kuò)大頭采取上部少藥量、多孔位爆破,孔底預(yù)留20CM人工開(kāi)挖這樣既解決人工無(wú)法開(kāi)挖的現(xiàn)狀,也處理了因爆破造成的塌孔、擴(kuò)孔過(guò)大等問(wèn)題,取得了較好的效果。
為了保障樁芯混凝土與中風(fēng)化巖接觸面的質(zhì)量,在終孔驗(yàn)收合格后,立即用C40細(xì)石混凝土覆蓋底部,使樁底的強(qiáng)風(fēng)化巖不被水泡軟。
3.3人工挖孔樁的降排水
由于基坑上部土石方已先前開(kāi)挖完成,在基坑上部開(kāi)挖平均約6米左右,此時(shí)樁基處于一個(gè)較低標(biāo)高巖層施工,在施工過(guò)程中,樁孔中水量較少,因此樁孔中水基本上可以排干,混凝土可以不采用水下澆注方法,對(duì)護(hù)壁間隙滲水,采用了下述方法進(jìn)行處。(1)對(duì)滲水量不大的點(diǎn),先用棉紗塞縫,再用水玻璃或速凝劑封堵。(2)對(duì)用上述方法仍不能堵住的滲水點(diǎn),采用導(dǎo)的方法,即在滲水點(diǎn)插入膠管,周圍用棉紗加水玻璃或速凝劑封堵,滲水通過(guò)膠管流入桶內(nèi),在桶中設(shè)泵抽出。
3.4樁砼灌注方法
人工挖孔墩鋼筋籠制作及就位與鉆孔樁基本相同,施工要點(diǎn)同鉆孔樁施工類似。人工挖孔樁砼灌注一般有兩種方法即普通砼和水下砼。施工中可根據(jù)孔深、孔壁滲水量及施工設(shè)備配套情況決定。采用普通砼配合比施工時(shí),要求配合導(dǎo)管每延米采用人工振搗,其優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量容易控制,但砼施工時(shí)間過(guò)長(zhǎng),輔助施工人員較多等。采用水下砼其優(yōu)點(diǎn)是砼施工連續(xù),但必須使用導(dǎo)管配合大型漏斗等輔助設(shè)備。本工程地下水較少,采用干作業(yè)方法澆筑混凝土。在砼灌注時(shí)的控制要點(diǎn)為: 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定砼施工配合比;砼施工前檢查各項(xiàng)配套設(shè)備、機(jī)械性能及匹配性。保證砼的和易性及澆筑的連續(xù)作業(yè)。計(jì)算確定砼用量,并通過(guò)吊錘復(fù)測(cè)保證砼樁基有效長(zhǎng)度。
4施工過(guò)程中的安全措施
施工中要清楚人工挖孔樁的安全至關(guān)重大,嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求配備有效的安全保證措施。人工挖孔樁安全措施包括以下方面:
4.1挖出的土方必須及時(shí)運(yùn)走,井孔口周邊1m范圍內(nèi),禁止堆放土石方,且堆土高度不應(yīng)大于0.8m。井口周邊必須用砼澆筑成井圈且高度要高出地面不少于20cm,以防水和雜物等進(jìn)入井內(nèi),挖孔樁作業(yè)面周邊必須設(shè)置安全防護(hù)圍欄,高度不低于1.0m,正在開(kāi)挖的樁孔停止作業(yè)時(shí)或已挖好的成孔必須設(shè)置牢固的蓋孔板,且周圍應(yīng)設(shè)立“非工作人員禁止入內(nèi)”等警示牌。
4.2現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須戴安全帽,穿絕緣膠鞋,孔內(nèi)有人時(shí),孔上必須有人監(jiān)督防護(hù),井孔周邊作業(yè)人員、監(jiān)護(hù)人員,嚴(yán)禁穿拖鞋、赤腳、酒后上崗作業(yè)。井底照明須用低壓電源,防水帶罩的安全燈具或安全礦燈。
4.3孔深挖至超過(guò)挖孔人身高時(shí),在樁孔口或孔內(nèi)裝設(shè)靠周壁略低的半圓防護(hù)板,并隨著孔深增加而往作業(yè)面下引,吊渣桶上下時(shí),孔下作業(yè)人員應(yīng)避于護(hù)板下。
4.4井孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急時(shí)使用的安全繩和軟爬梯。井內(nèi)人員必須乘專用吊籠上下,不得乘坐吊桶或腳踩護(hù)壁上下井孔。井孔內(nèi)外設(shè)置對(duì)講機(jī)或低壓電鈴,便于上下聯(lián)系,確保通訊暢通。
4.5根據(jù)土質(zhì)情況,一般情況每開(kāi)挖一節(jié)護(hù)壁一節(jié),遇地下水豐富或易塌地層(如砂層、軟土層宜0.3--0.5m護(hù)壁,嚴(yán)禁只挖不護(hù)壁。)
4.6當(dāng)孔深較深時(shí),應(yīng)向孔下通風(fēng),加強(qiáng)空氣對(duì)流。必要時(shí)輸送氧氣,防止有毒氣體危害。操作時(shí)上下人員輪換作業(yè),樁孔上人員密切注意觀察樁孔下人員情況,預(yù)防安全事故發(fā)生。
4.7當(dāng)?shù)叵滤坎淮髸r(shí),隨挖隨將泥水用吊桶運(yùn)出,地下滲水量大時(shí),吊桶滿足不了排水,先在樁孔底挖集水坑,用高揚(yáng)程水泵抽水。作業(yè)人員必須離開(kāi)井孔,嚴(yán)禁人機(jī)同坑作業(yè)。隨時(shí)觀察井壁變化,遇到險(xiǎn)情,全部人員應(yīng)立即撤離井孔。
4.8施工現(xiàn)場(chǎng)電源線路,必須按“三相五線”制,TV-S系統(tǒng)要求布置,并按“三級(jí)配電”“二級(jí)漏電分級(jí)”分段保護(hù)。各孔井用電必須分閘,嚴(yán)禁一閘多孔和一閘多用。必須一機(jī)一閘一箱進(jìn)行敷設(shè)。孔上電線、電纜必須架空。
4.9電箱一律采用鐵質(zhì)電箱,電箱應(yīng)有嚴(yán)密的防雨措施,安裝位置合適,安裝牢固,進(jìn)出線整齊,拉線牢固,熔絲不得用金屬代替,箱內(nèi)不得放其他物品。現(xiàn)場(chǎng)電源線路及電器設(shè)備,由持證電工負(fù)責(zé)安裝維護(hù),經(jīng)驗(yàn)收合格后,方準(zhǔn)投入使用。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的傳動(dòng)部位,必須裝設(shè)防護(hù)罩。
4.10垂直起重設(shè)備必須經(jīng)常性檢修維護(hù),保證機(jī)件能夠運(yùn)轉(zhuǎn)正常,操作靈活,按鈕開(kāi)關(guān)、減速器、鋼絲繩、繩卡、吊鉤、吊桶、吊籠等不得帶病作業(yè)。
4.11孔樁開(kāi)挖應(yīng)交叉進(jìn)行,正在開(kāi)挖或已成孔而尚未澆灌砼的樁孔其10米半徑范圍內(nèi)不得同時(shí)開(kāi)挖其它樁孔。
4.12為了預(yù)防有害氣體中毒和孔井內(nèi)缺氧,每天作業(yè)前必須先檢測(cè)或放鳥(niǎo)等方法測(cè)試,如不符合要求應(yīng)先通風(fēng)充氧,符合要求方準(zhǔn)作業(yè)。
4.13項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)立安全機(jī)構(gòu),并設(shè)專職安全員。制定專項(xiàng)安全方案及安全制度。現(xiàn)場(chǎng)管理人員向施工人員仔細(xì)交待挖孔樁處的地質(zhì)情況和地下水情況,提出可能出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)急處理措施。專職安全員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和落實(shí)安全制度。
5結(jié)論
人工挖孔樁受地質(zhì)條件限制,勞動(dòng)強(qiáng)度大,危險(xiǎn)性高,易對(duì)周邊建筑物造成影響,但由于其造價(jià)低,施工設(shè)備簡(jiǎn)單,成樁直徑大,成樁質(zhì)量易保證等特點(diǎn)。在其他地區(qū)不少工程中仍被采用,但必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,并及時(shí)與有關(guān)各方聯(lián)系才能確保施工質(zhì)量和安全。該工程由于采取了一些合理的處理措施,降低了工程造價(jià),縮短了工期,也防止了以后相鄰高層修建中,因抽水而造成的地面沉陷等事故。
經(jīng)過(guò)檢測(cè)單位對(duì)該工程樁的檢測(cè)情況,設(shè)計(jì)共88根人工挖孔墩,小應(yīng)變檢測(cè)其中80根為Ⅰ類樁、8根Ⅱ類樁,形成Ⅱ類樁的主要原因?yàn)槌煽撞扇∑票┕ぃ斐删植繑U(kuò)頸,但參與驗(yàn)收人員共同確定不影響樁身質(zhì)量,可以作為工程樁使用。