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人工挖孔樁在施工中的質(zhì)量控制
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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(diǎn)是較為經(jīng)濟(jì)、直觀,能保證質(zhì)量,施工機(jī)具操作簡(jiǎn)單,占用施工場(chǎng)地小,對(duì)周圍建筑物無(wú)影響,可全面展開,縮短工期,造價(jià)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(duì)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(shí)例,針對(duì)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(diǎn)。
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(bào)告,該工程場(chǎng)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(qiáng)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(zhǎng)度為6~25米。設(shè)計(jì)人工挖孔樁樁徑800毫米,無(wú)大頭的總樁數(shù)54根,設(shè)計(jì)單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為500KN;設(shè)計(jì)人工挖孔樁樁徑1000毫米,無(wú)大頭的總樁數(shù)46根,設(shè)計(jì)單樁極限承載力為750KN;設(shè)計(jì)人工挖孔樁樁徑1000毫米,樁端擴(kuò)大至1200毫米的總樁數(shù)18根,設(shè)計(jì)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值為900KN;設(shè)計(jì)人工挖孔樁樁徑1000毫米,樁端擴(kuò)大至1300毫米的總樁數(shù)18根,設(shè)計(jì)單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為1050KN。樁身混凝土強(qiáng)度采用C25,護(hù)壁混凝土強(qiáng)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(qiáng)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(jì)。對(duì)于個(gè)別超過15米的挖孔樁則采用電動(dòng)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(cè)量孔內(nèi)虛土厚度,超過要求進(jìn)行清理。搬運(yùn)鋼筋籠時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)措施,防止彎曲、扭曲,埋設(shè)鋼筋籠時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位吊直、扶穩(wěn)、緩緩下沉,下到設(shè)計(jì)位置時(shí)立即固定?;炷料铝喜捎么玻顦犊子没炷翆?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。混凝土要垂直灌入樁孔內(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(duì)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(shí)。大直徑挖孔樁應(yīng)分層搗實(shí)。第一次澆灌到擴(kuò)底部位的頂面,隨即振搗密實(shí),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(tái)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(jì)軸線的偏差不得大于20毫米;井圈頂面應(yīng)比場(chǎng)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(qiáng)度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;護(hù)壁模板的拆除一般應(yīng)在24小時(shí)后進(jìn)行;發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)以防造成事故;上下節(jié)護(hù)壁搭接長(zhǎng)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(shí),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(shí);滲水量過大時(shí),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(dòng)卡緊保險(xiǎn)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(cè)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(shí),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。
三、施工過程質(zhì)量控制
在成樁過程中,常會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況:
1.孔底虛土多。防治措施:要有詳細(xì)的地質(zhì)報(bào)告,特別是水文地質(zhì)報(bào)告,以便預(yù)先制定有效措施,減少孔底虛土超標(biāo)。嚴(yán)格控制孔深超挖,完孔后,孔底虛土必須全部清除,見到堅(jiān)實(shí)的原狀土。擴(kuò)底部位遇到砂土層時(shí),應(yīng)采取支護(hù)措施。
2.樁孔傾斜及樁頂位移偏差大。在施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格按圖定位,并有復(fù)檢制度。軸線樁與樁位樁應(yīng)用顏色區(qū)分,不得混淆。開始挖孔前,要用定位圈鋼筋制作的圓環(huán)有刻度十字架放挖孔線,或在樁位外位置定位龍門樁,安裝護(hù)壁模板必須用樁中心點(diǎn)校正模板位置,并由專人負(fù)責(zé)。定位圈中心線與設(shè)計(jì)軸線偏差不得大于20毫米。挖孔過程中,應(yīng)隨時(shí)用線墜吊放中心線,發(fā)現(xiàn)偏差過大立即糾偏。要求每次支護(hù)壁模板都要吊線一次(以頂部中心的十字圓環(huán)為準(zhǔn))。擴(kuò)底時(shí),應(yīng)從孔中心點(diǎn)吊線放擴(kuò)底中心樁。應(yīng)均勻環(huán)狀開挖進(jìn)尺,每次以向四周進(jìn)尺100毫米為宜,以防局部開挖過多造成塌壁。成孔完畢后,應(yīng)立即檢查驗(yàn)收,緊隨下一工序,吊放鋼筋籠,澆筑混凝土,避免晾孔時(shí)間過長(zhǎng),造成不必要的塌孔,特別是雨季或有滲水的情況下,成孔不得過夜。
3.吊放鋼筋籠與澆筑混凝土不當(dāng)。成孔驗(yàn)收后,應(yīng)立即吊放鋼筋籠,發(fā)現(xiàn)標(biāo)高不夠時(shí),應(yīng)測(cè)孔深,清除孔底虛土、回落土。吊放鋼筋籠要選擇好吊點(diǎn)位置。吊立時(shí),要速度均勻地慢起,若起吊較長(zhǎng)的鋼筋籠,要采取加固措施,避免變形。遇到卡籠時(shí),要找出原因,排除故障,正常放入。吊放鋼筋籠前,對(duì)超偏的混凝土護(hù)壁進(jìn)行處理,以保證鋼筋籠順利吊入,混凝土配合比要計(jì)算準(zhǔn)確,保證坍落度均勻。澆筑混凝土前,要放孔口漏斗,并再次測(cè)孔內(nèi)虛土厚度。當(dāng)澆筑擴(kuò)底混凝土?xí)r,第一次應(yīng)灌到擴(kuò)底部位的頂面,隨即振搗密實(shí),特別是澆筑樁頂以下5米范圍內(nèi)混凝土?xí)r,應(yīng)隨澆隨振搗,每次澆搗高度不得大于1.5米。當(dāng)滲水量過大時(shí),應(yīng)采取有效措施,保證混凝土的澆筑質(zhì)量。澆筑混凝土要連續(xù)進(jìn)行,不得過夜。
4.樁身混凝土產(chǎn)生離析。處理方法:①對(duì)離析位置距樁頂距離小的,采取鑿除上部混凝土及離析層重新澆筑混凝土接樁;②對(duì)離析位置距樁頂距離較大的,用風(fēng)鉆沿樁身垂直鉆孔,穿過離析層,然后以高壓注漿填補(bǔ)離析層的空間。
人工挖孔樁施工保證質(zhì)量的前提,是要有健全的施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量保證體系。人員素質(zhì)要高,材料質(zhì)量要保證,施工機(jī)具性能要佳,各種制度要完善。
四、試樁
為檢驗(yàn)樁身質(zhì)量及單樁豎向極限承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求,根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程JGJ106-2003》規(guī)范要求,該工程對(duì)所有樁進(jìn)行了低應(yīng)變樁身質(zhì)量檢測(cè),并抽查了樁徑800毫米、樁徑1000毫米無(wú)大頭、1000毫米樁端擴(kuò)大至1200毫米的3根樁,進(jìn)行單樁豎向極限承載力試驗(yàn)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,單樁豎向極限承載力均滿足設(shè)計(jì)要求,樁身質(zhì)量Ⅰ類樁達(dá)86%,Ⅱ類樁達(dá)14%,無(wú)Ⅲ類樁。
文香苑樁基從施工開始到檢測(cè)結(jié)束,共歷時(shí)65天,大大縮短了工期,人工挖孔灌注樁造價(jià)為750元/立方米,節(jié)省了投資,取得較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
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