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淤泥及砂层地质人工挖孔桩施工技术

分类:
技术交流
发布时间:
2020/04/07
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【摘要】:
一、工程概况  本工程的人工挖孔桩桩深度约9米,直径为φ1200mm、φ1800mm两种。人工挖孔桩桩端支承于强风化岩层(入岩大于等于700),砼强度等级为C30,桩护壁砼强度等级为C20。  二、施工准备  1.场地按施工要求平整,并设置排水措施;施工用水、用电线路已铺设;临时设施及道路已修建。  2.详细分析地质勘察报告,确定各桩的搅拌深度。  3.按基础平面图,设置桩位轴线、定位点,测定高程

  一、 工程概况

  本工程的人工挖孔桩桩深度约9米,直径为φ1200mm、φ1800mm两种。人工挖孔桩桩端支承于强风化岩层(入岩大于等于700),砼强度等级为C30,桩护壁砼强度等级为C20。

  二、 施工准备

  1. 场地按施工要求平整,并设置排水措施;施工用水、用电线路已铺设;临时设施及道路已修建。

  2. 详细分析地质勘察报告,确定各桩的搅拌深度。

  3. 按基础平面图,设置桩位轴线、定位点,测定高程水准点。

  4. 机具设备已齐备并调试完毕,处于完好状态。

  5. 有关人工挖孔桩施工批准文件等手续的证明文件。

  6. 人工挖孔操作的安全至关重要,开挖前对施工人员进行全面的安全技术交底;操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验,确保施工安全。

  7. 现场通风设备已安装调试,气体检测仪已配置并经检验有效。

  三、 施工技术

  (一) 搅拌桩的施工

  1. 搅拌桩施工工艺采用“二喷四搅”的搅拌工艺,复搅深度必须满足设计及规范要求,使水泥和土体充分拌和均匀。

  2. 搅拌桩机就位后对中调平,预拌下沉,控制好桩机钻进速度:0.5~0.8m/min,提升速度0.5~0.8m/min,搅拌速度30~50r/min。钻机钻至设计标高后,原位转动1~2min,反转提升,提升距地面0.5m时,原位搅拌1~2min。

  3. 搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时,关闭灰浆泵,搅拌机宜在桩顶2m范围(加固段)重复下沉、提升、拌和一次,这时集料斗中的浆液应正好排空,为使软土和浆液搅拌均匀,再次将搅拌机下沉,至设计要求深度后,再将搅拌机提升出地面,搅拌次数以二个回次(即上下搅拌共四次)。

  (二) 挖孔桩施工

  根据本工程的实际情况,在挖孔桩施工过程中主要控制以下问题:

  1. 支护壁的施工

  为防止桩孔壁塌方,确保安全施工,成孔设置井圈,本工程挖孔桩主要穿越淤泥层及细砂、粉砂层。因此成孔井圈采用现浇钢筋混凝土井圈。井圈护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均按设计图纸要求,上下节护壁的搭接长度不得小于50mm,并加直径8的拉结筋,要求每节护壁均在当天连续施工完毕。

  护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用,模板之间用U型卡具、扣件连接固定,上下设两半圆组成的钢圈顶紧,不另设水平支撑。第一节护壁以高出地坪面250mm,桩位轴线和高程均标定在第一节护壁上口。

  2. 桩位轴线及标高的控制

  每节桩孔护壁做好以后,将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口,然后用十字线对中,吊线坠向井底投设,以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整,井深必须以基准点为依据,逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

  3. 淤泥质土层施工段的开挖

  本工程人工挖孔桩桩长约9m,在淤泥质软弱土层时,缩短开挖深度,每段开挖深度为500mm,并及时验收浇筑混凝土护壁。

  4. 细砂、粉砂层施工段的开挖

  开挖过程中将穿过细砂、粉砂层地质,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时发生井漏,为保证施工质量,确保施工安全,将人工挖孔桩进入细砂、粉砂层时开挖层深度控制在每段300~500mm,并随挖随检随护壁。

  5. 地下水的抽排

  地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。由于先进行了搅拌桩施工,在挖孔桩施工过程中地下水不大,且整个工程基坑周边均有完善的抽排水系统,因此挖孔桩采用单桩桩内抽水已能满足地下水的抽排工作。

  6. 桩身混凝土的浇筑

  桩身混凝土坍落度控制在120~140mm,采用串桶向桩孔内浇筑混凝土。浇筑混凝土时连续进行,分层振捣密实。

  四、 主要质量检测及质量控制标准

  (一) 质量标准

  1. 孔圈中心线和桩中心线重合,轴线的偏差不得大于20mm,同一水平面上的孔圈两正交直径的极差不得大于50mm。

  2. 成孔深度和终孔岩土,必须符合设计要求。桩芯灌注混凝土量不得小于计算体积。

  3. 浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理,必须符合设计要求和施工规范的规定。

  4. 护壁混凝土厚度及配筋,按设计规定厚度不得小于设计厚度,连接钢筋插入上下护壁内各不小于一半护壁高。护壁直径(外、内)误差不大于50mm。

  5. 护壁砼必须采用预拌商品混凝土,每节护壁几何尺寸均需由监理单位验收。

  6. 钢筋笼的主筋搭接和焊接接头长度、错开距离,35倍钢筋直径区段范围内接头数不得超过钢筋总数的一半,必须符合施工规范的规定,钢筋笼加劲箍和箍筋,焊点须密实牢固,漏焊点数不得超出规范的规定要求。

  五、 主要安全生产措施

  1. 挖孔桩施工的工人为健康男性青年,并经井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全施工培训且考核合格后,方可进行施工,施工前在施工现场进行人工挖孔桩应急救援演练。

  2. 施工现场所有设备、设施、安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查,确保完好和安全使用。工作人员上下桩孔必须使用钢爬梯,不得用人工拉绳子运送工作人员和脚踩护壁凸缘上下桩孔。桩孔内壁设置尼龙保险绳并与井下操作人员相连结好,并随挖孔深度增加放长至工作面,作为救急之备用。

  3. 每天开工前,必须用气体检测仪及雀鸟进行有毒气体的检测,停放桩底时间不得小于10分钟,检测要每天由安全员、施工员监控下进行并做出记录,存档备查,组团项目经理每天检查该制度的落实执行。确认孔内无有毒气体及有充足氧气正常后,方可下孔施工。

  4. 人员每天开工及下井前,坚持井下作业排水送风先行。必须将孔内的积水抽干,并用鼓风机加送风管向孔底内送风5min,使孔内混浊空气排出,并使用仪器检测没有毒气后才准下人。地面必须配备向孔内送风的专门设备,风量不宜少于25L/s。孔底凿岩时尚必须加大送风量。

  5. 为防止地面人员和物体坠落桩孔内,孔口四周必须设置护栏。护壁要高出地表面250mm,以防杂物滚人孔内。

  6. 桩孔内的施工人员必须遵守下列安全要求:

  (1)施工人员必须戴安全帽、穿绝缘鞋;

  (2)严禁酒后施工,不准在孔内吸烟,不准在孔底使用明火;

  (3)施工人员每工作4h必须轮换一次;

  (4)开挖复杂的土层结构时,每挖深0.5~l.0m必须用手钻或不小于16钢筋对孔底做品字型探查,检查孔底面以下是否有洞穴、涌砂等,确认安全后,方可继续进行挖掘;

  (5)认真留意孔内一切动态,如发现流沙、涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时,必须停止施工并迅速撤离;

  (6)当桩孔挖至5m以下时,在孔底面以上3.0m左右处的护壁凸缘上设置半圆形的防护罩,防护罩可用钢板做成;在吊桶上下时,施工人员必须站在防护罩下面,停止挖土,注意安全;若遇起吊大块岩层、石块时,孔内施工人员必须全部撤离至地面后才能起吊;

  7. 地面孔口配合人员必须时刻集中精力,密切监视孔内的情况以防井下出现特异情况,并积极配合孔内施工人员进行工作,不得擅离岗位,禁止造成桩井下操作人员单独操作。在孔内上下递送工具物品时,严禁用抛掷的方法。严防孔口的物件落人桩孔内。

  8. 在灌注桩身混凝土时,相邻10m范围内的挖孔施工必须停止,并不得在孔底留人。暂停施工的桩孔,必须加盖板封闭孔口,并加围栏围蔽。

  六、 结语

  本工程施工针对地质条件,严谨的进行施工方案设计,通过采用搅拌桩进行地质止水及加固,合理的安排施工顺序,选用优秀的施工队伍,在严格的施工管理控制下,保证了人工挖孔桩施工在地质条件恶劣的施工环境下,达到了既定的施工质量和安全目标。

  参考规范:

  《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

  《建筑桩基技术规范》

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