淺談人工挖孔灌注樁

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淺談人工挖孔灌注樁
工藝流程、質(zhì)量、安全控制要點(diǎn)、試樁結(jié)果
一、 概述
　　采用人工挖孔灌注樁做基礎(chǔ)，具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單、施工操作方便、占用施工場(chǎng)地小、對(duì)周圍建筑物影響小、施工質(zhì)量可靠、可全面展開施工、縮短工期、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。因此得到廣泛應(yīng)用。以我之前所在的實(shí)習(xí)工地為例，建成和在建的磚混、底框和框架建筑大部分采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，這主要是該地域的地質(zhì)條件等因素造成的。人工挖孔灌注樁適用于土質(zhì)較好、地下水位較低的黏土、亞黏土、含少量砂卵石的黏土層。可用于高層建筑、公用建筑、水工建筑做樁基，作支承、抗滑、擋土之用。對(duì)軟土、流砂、地下水位較高、涌水量大的土層不宜采用。
　人工挖孔灌注樁是一種通過(guò)人工開挖而形成井筒的灌注樁成孔工藝，適用于旱地或少水且較密實(shí)的土質(zhì)或巖石地層，因其占施工用場(chǎng)地少、成本較低、工藝簡(jiǎn)單、易于控制質(zhì)量且施工時(shí)不易產(chǎn)生污染等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于建筑樁基工程的施工中。
二、 施工工藝
Ⅰ、人工挖孔灌注樁樁孔的施工與質(zhì)量驗(yàn)收：
1、 對(duì)地質(zhì)資料、檢驗(yàn)設(shè)備、工藝及施工技術(shù)要求是否適宜，樁在施工前，宜進(jìn)行“試成孔”。
2、根據(jù)建設(shè)單位測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和測(cè)量基線放樣定位，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核，用十字交叉法定出孔樁中心。樁位應(yīng)定位放樣準(zhǔn)確，測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)派專人負(fù)責(zé)保護(hù)。
3、當(dāng)兩樁間距小于4倍樁徑且凈距小于2.5m時(shí)，應(yīng)采用間隔開挖，或停36小時(shí)后再挖。
4、第一節(jié)井圈護(hù)壁的中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于20mm；井圈頂面應(yīng)比場(chǎng)地高出150~200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100~150mm。
5、修筑鋼筋砼井圈護(hù)壁應(yīng)保證：護(hù)壁的厚度、配筋、砼強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求；上下節(jié)護(hù)壁的搭接長(zhǎng)度不得小于50mm；每節(jié)護(hù)壁在當(dāng)日施工完畢；護(hù)壁模板在24h后拆除；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)以防造成質(zhì)量、安全事故。
6、挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，孔底不應(yīng)積水，終孔后應(yīng)清理好護(hù)壁上的淤泥和孔底殘?jiān)⑴懦e水，然后進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，應(yīng)立即封底和灌注樁身砼。
7、成孔的允許偏差：樁徑 ±50mm，垂直度 0.5%，樁位 ±50mm。底部擴(kuò)大段要按設(shè)計(jì)挖成圓臺(tái)狀，保證擴(kuò)底尺寸、角度符合設(shè)計(jì)要求。
8、挖孔樁每天只宜挖一米（根據(jù)地質(zhì)水文情況要嚴(yán)格控制開挖深度），挖好后要及時(shí)安設(shè)護(hù)壁模板，并在當(dāng)天澆注好砼，夜晚則是護(hù)壁砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間；在開挖過(guò)程中要嚴(yán)格控制樁的中心線，以保證樁身尺寸滿足設(shè)計(jì)要求；孔內(nèi)排水一般采用明排（不得直接排在施工場(chǎng)地上），如滲水量過(guò)大，必須在孔周圍打井點(diǎn)降水；在挖孔到一定深度時(shí)，土質(zhì)情況會(huì)發(fā)生變化，會(huì)碰到巖層，對(duì)于堅(jiān)硬的巖石，可采用風(fēng)鎬掘進(jìn)、或爆破（須專業(yè)人員），如開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高仍未碰到巖層，要根據(jù)實(shí)際情況超挖。
Ⅱ、鋼筋籠的制作與質(zhì)量驗(yàn)收：
1、鋼筋進(jìn)場(chǎng)要驗(yàn)收，要有質(zhì)保單，并要求作力學(xué)性能試驗(yàn)和焊接試驗(yàn)，合格后才能啟用。
　  2、焊條要有質(zhì)保單，型號(hào)要與鋼筋的性能相適應(yīng)。
　  3、鋼筋籠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求制作加工，主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離。主筋間距允許偏差±10mm；箍筋或螺旋筋間距允許偏差±20mm；鋼筋籠直徑允許偏差±10mm；鋼筋籠長(zhǎng)度允許偏差±50mm。
　  4、加頸箍宜設(shè)在主筋外側(cè)，以加強(qiáng)對(duì)鋼筋籠的箍子作用，且不會(huì)增加施工難度，主筋一般不設(shè)彎鉤。
　  5、鋼筋籠搬運(yùn)和吊裝時(shí)，應(yīng)防止變形；安放前需再次檢查孔內(nèi)的情況，以確定孔內(nèi)無(wú)塌方和沉渣；安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，扶穩(wěn)、 緩慢、順直，盡量避免碰撞孔壁，嚴(yán)禁墩籠、扭籠。
　  6、注意鋼筋籠的標(biāo)高，到達(dá)設(shè)計(jì)位置后應(yīng)采用工藝筋（吊筋、抗浮筋）固定，避免鋼筋籠下沉或受混凝土上浮力的影響而上浮。
　  7、鋼筋保護(hù)層的厚度為無(wú)護(hù)壁時(shí)70mm、砼護(hù)壁時(shí)35mm.保護(hù)層用水泥砂漿制作，當(dāng)無(wú)砼護(hù)壁時(shí)嚴(yán)禁用粘土磚或短鋼筋頭代替（磚吸水、短鋼筋頭銹蝕后會(huì)引起鋼筋籠銹蝕的連鎖反應(yīng)）。墊塊每1.5-2m一組，每組3個(gè)，圓周上相距120°，每組之間呈梅花形布置。保護(hù)層的允許偏差為±10mm。
8、當(dāng)成孔深度與設(shè)計(jì)深度不同時(shí)，鋼筋籠長(zhǎng)度也宜隨之變化，但摩擦樁的鋼筋籠長(zhǎng)度可不變。
Ⅲ、澆注樁身砼
挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，要及時(shí)對(duì)成孔的各項(xiàng)數(shù)據(jù)(樁徑、偏差、樁底滲水量)進(jìn)行分析，以便及時(shí)采取補(bǔ)救措施；樁身鋼筋籠在預(yù)制場(chǎng)地上分段加工，在成孔前就要運(yùn)至孔邊，安放到位后要及時(shí)固定，以防止其上浮；澆注砼前，要安放好溜槽或?qū)Ч?，并再次檢查孔底滲水量，滲水量過(guò)大，要采用水下砼澆注，如檢測(cè)需要，可埋設(shè)聲測(cè)管。成樁后盡快灌注混凝土，以避免孔底巖層長(zhǎng)期暴露在空氣中而引起承載力發(fā)生變化；
1、檢查成孔質(zhì)量合格后應(yīng)盡快灌注砼。在灌注砼前，應(yīng)進(jìn)行清孔工作，要求孔壁、孔底必須清理干凈，孔底無(wú)浮渣，孔壁無(wú)松動(dòng)。
　 2、當(dāng)有地下水而滲水量不大時(shí)，則應(yīng)抽除孔內(nèi)積水后，用溜槽法灌注砼，槽底末端離孔底高度不宜大于2m，。砼宜采用插入式振搗器振實(shí)。如果滲水量過(guò)大，積水過(guò)多無(wú)法排干，則應(yīng)用導(dǎo)管法進(jìn)行水下砼灌注，孔底沉渣厚度應(yīng)符合端承樁50mm、摩擦端承樁和端承摩擦樁100mm、摩擦樁300mm。
　 3、砼的粗骨料可選用碎石或卵石，其最大粒徑不宜大于50mm，并不大于主筋凈距的1/3。
4、砼坍落度不宜過(guò)大，以6-12cm（干灌）為宜，每50cm為一層及時(shí)振搗，砼灌注時(shí)要保證其連續(xù)性。砼如有離析現(xiàn)象嚴(yán)禁灌入樁孔。
5、注意樁頂砼的標(biāo)高，應(yīng)適當(dāng)超出設(shè)計(jì)標(biāo)高（50cm），以保證在鑿除浮漿層后，樁頭進(jìn)入承臺(tái)內(nèi)50~100mm.
　 6、樁身砼必須留有試件，對(duì)直徑大于1m的樁，每根樁應(yīng)有1組試塊，且每100m3砼及每個(gè)灌注臺(tái)班不得少于1組，每組3件，試件的制作必須客觀真實(shí)。
　 7、氣溫高于30℃時(shí)注意緩凝，氣溫低于0℃時(shí)注意抗凍。
三、收集資料
　　 在正式施工前應(yīng)具備必要的下列工程資料：
（1）建筑物場(chǎng)地工程地質(zhì)勘察報(bào)告和必要的水位地質(zhì)資料；
（2）樁基施工圖及圖紙會(huì)審紀(jì)要；
（3）建筑場(chǎng)地和鄰近區(qū)域的地下管線（管道、電纜）資料；
（4）主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料；
（5）樁基的施工組織設(shè)計(jì)（方案）；
（6）重大質(zhì)量、安全事故應(yīng)急預(yù)案；
（7）鋼筋、砼等原材料的質(zhì)檢報(bào)告；
（8）人員資質(zhì)報(bào)審；
（9）測(cè)量放樣計(jì)算書；
四、施工前質(zhì)量管理措施
（1） 施工平面圖上應(yīng)標(biāo)明樁位、編號(hào)、施工順序、水電線路和臨時(shí)設(shè)施的位置；
（2） 制定施工作業(yè)計(jì)劃和勞動(dòng)力組織計(jì)劃；
（3） 制定機(jī)械設(shè)備、工具、材料供應(yīng)計(jì)劃；
（4） 制定季節(jié)性（冬、雨季）施工的技術(shù)措施；
（5） 制定質(zhì)量、安全事故應(yīng)急措施；
（6） 做好質(zhì)量、安全技術(shù)交底。
五、安全措施
　　   人工挖孔灌注樁應(yīng)采取下列安全措施：
（1）人工挖孔灌注樁施工的重要因素是安全控制，本工藝施工操作面小、挖孔深度深、不確定因素多、地下水位和惡劣的天氣環(huán)境等等因素都會(huì)嚴(yán)重影響到挖孔樁施工的安全，因此安全控制是重中之重；
（2）在開挖前，孔周圍要用護(hù)欄隔離好，施工時(shí)孔口邊緣不能擺放尖銳的施工用具，孔口處根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件要安放安全網(wǎng)，防止物體落入孔底，如不施工時(shí)，護(hù)欄要封閉，要將孔口用蓋板蓋好；
（3）挖孔時(shí)因孔內(nèi)潮濕，照明燈電壓不能超過(guò)36伏在手動(dòng)葫蘆運(yùn)渣及吊運(yùn)護(hù)壁模板時(shí)，孔上和孔內(nèi)的施工人員要保持密切聯(lián)系、精神要高度集中，孔口操作人員一定要將安全帶與護(hù)欄連接，以防止跌入孔中；
（4）挖孔到一定深度時(shí)，要經(jīng)常探測(cè)孔底氧氣含量及是否有有毒氣體，如氧氣含量過(guò)低或存在有毒氣體，要在施工前進(jìn)行通風(fēng)換氣；
（5）在排水時(shí)，孔底不能有操作人員，如孔底滲水量過(guò)大，要停止施工，及時(shí)采用井點(diǎn)降水，如碰到流沙等不良地質(zhì)情況要另行處理，如遇上惡劣天氣，要停止施工。
六、成樁質(zhì)量檢驗(yàn)
1、砼試塊強(qiáng)度的質(zhì)量檢驗(yàn)和樁身動(dòng)檢，樁身動(dòng)檢包括強(qiáng)應(yīng)變和弱應(yīng)變，可測(cè)出樁長(zhǎng)、縮徑、擴(kuò)徑、斷樁及可估算出砼強(qiáng)度，質(zhì)量檢驗(yàn)和樁身動(dòng)檢必須合格。
2、建議有條件的按1~2%抽樣，按慢速維持荷載法做豎向靜荷載試驗(yàn)，必須滿足設(shè)計(jì)要求。
3、要及時(shí)跟蹤檢驗(yàn)，及時(shí)評(píng)定質(zhì)量結(jié)果。
　　人工挖孔灌注樁施工中的關(guān)鍵是安全和質(zhì)量控制，現(xiàn)場(chǎng)施工操作人員如能按照程序認(rèn)真執(zhí)行；相互之間密切配合、通力協(xié)作，就能確保工程的安全與質(zhì)量。