工民建施工中的人工挖孔樁技術(shù)案例分析

1、工民建施工中的人工挖孔樁技術(shù)案例分析摘要：隨著我國(guó)房屋建筑的日益增多，工民建施工技術(shù)也隨著不斷發(fā)展，而人工挖孔樁技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是適用于狹窄地區(qū)建筑當(dāng)中，對(duì)大型機(jī)械不適宜的場(chǎng)所進(jìn)行施工方面的補(bǔ)充，從而在工民建基礎(chǔ)施工中得到很好的應(yīng)用效果。文章介紹了人工挖孔樁的適用范圍及優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)例，就人工挖孔樁技術(shù)在工民建基礎(chǔ)施工的相關(guān)要點(diǎn)進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：人工挖孔樁;砼灌注; 地下水處理; 成樁檢驗(yàn)近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類民用與工業(yè)建筑日益走向高層化，而這些高層建筑在功能和結(jié)構(gòu)安全上的都是要求非常嚴(yán)格的，因此對(duì)其基礎(chǔ)也提出了較高的要求。人工挖孔樁以其施工方便、開(kāi)挖土巖層直觀（可與地質(zhì)勘探資料對(duì)照）

2、、施工速度較快、不需要大型機(jī)械設(shè)備，另外挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強(qiáng)，造價(jià)比沖錐沖孔、沖擊錐沖孔、沖擊鉆機(jī)沖孔、回旋鉆機(jī)鉆孔、沉井基礎(chǔ)節(jié)省等優(yōu)勢(shì)，在工民建中得到廣泛應(yīng)用。在沿海地區(qū)，由于江河比較多、地下腐植土比較多、流砂比較多，人工挖孔樁在實(shí)際施工中存在一些安全隱患，例如毒氣、缺氧、流砂塌孔、井口落物等。在廣東就出臺(tái)了一些限制使用人工挖孔樁的措施，以確保施工安全。本人經(jīng)歷了多年的人工挖孔樁施工，親身體會(huì)到人工挖孔樁的優(yōu)越性。只要我們嚴(yán)格按照施工技術(shù)及其安全措施施工，人工挖孔樁能保證施工質(zhì)量和安全的。人工挖孔樁確實(shí)是一種值得推廣的樁基礎(chǔ)。 1. 適用范圍 人工挖孔樁適用于樁直徑 0.8

3、m 以上，無(wú)地下水或地下水較少的黏土、粉質(zhì)黏土，含少量砂、砂卵石、姜結(jié)石的黏土，特別適于黃土層，深度一般在20m左右，可用于高層建筑、公共建筑，不宜使用于有流沙、地下水位較高、涌水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層。 2.人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn) （1）施工方便性。人工挖孔樁由人工掘土成孔，不需要復(fù)雜的機(jī)具，施工機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，加上我國(guó)勞動(dòng)力資源豐富，因此在我國(guó)城市高層建筑中應(yīng)大力推廣。人工挖孔樁以其特有的優(yōu)越性而被山區(qū)高速公路橋梁施工所廣泛采用。特別是大直徑的混凝土灌注樁，人工挖孔比機(jī)械成孔的適應(yīng)性要廣得多，不僅適用于軟土地基，也適用于山區(qū)丘陵土質(zhì)等比較堅(jiān)硬、地形地貌變化較大的地區(qū)。 （

4、2）施工簡(jiǎn)單化。有關(guān)國(guó)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明：當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載很大時(shí)，采用大直徑樁是比較經(jīng)濟(jì)的。大直徑灌注樁成孔的方式有機(jī)械成孔和人工成孔兩大類。機(jī)械成孔需要特定的機(jī)械設(shè)備，采用泥漿護(hù)壁以及水下澆筑混凝土等方法。而人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在：施工設(shè)備簡(jiǎn)單；噪聲小，振動(dòng)少，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍原有建筑影響??；施工速度快，可按施工進(jìn)度要求決定同時(shí)開(kāi)挖樁孔的數(shù)量；可直接觀察地質(zhì)變化情況，樁底沉渣能清除干凈，施工質(zhì)量可靠。 （3）施工適應(yīng)性。人工挖孔樁有著獨(dú)特的優(yōu)越性：適應(yīng)性強(qiáng),能在狹窄、高差大的惡劣場(chǎng)地環(huán)境下施工；直觀性強(qiáng)，嵌巖樁可確保入巖深度，孔底棄渣能徹底清除，有利于保證樁基質(zhì)量；不受地質(zhì)情況的限制，適用于各類巖土

5、層，施工方便，進(jìn)度快；設(shè)備簡(jiǎn)單，環(huán)境污染小。 3 工程實(shí)例分析 ： 本人曾分別參加過(guò)“中海珠江新城K2地塊高層商住樓工程”、“中海錦城南苑高層商住樓工程”和“中海珠江新城G2-4地塊A6A10棟商住樓工程”樁基礎(chǔ)（人工挖孔樁基礎(chǔ)）的施工管理，對(duì)人工挖孔樁工程頗有認(rèn)識(shí)和理解。下面本人對(duì)“中海珠江新城K2地塊高層商住樓工程”的人工挖孔樁工程實(shí)例進(jìn)行分析。 3.1 工程概況 “中海珠江新城K2高層商住樓工程”位于廣州市珠江新城花城大道和獵德路交界西南處，建30層商住樓，設(shè)三層地下室，基坑開(kāi)挖面積16500平方米，呈南北長(zhǎng)方形（150米110米），開(kāi)挖深度為16米，建筑基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁和淺基抗浮

6、錨桿相結(jié)合的形式，其中人工挖孔樁370條，抗浮錨桿1260條。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。本工程大量采用人工挖孔樁基礎(chǔ)。 3.2 地質(zhì)條件 根據(jù)超前鉆資料和現(xiàn)場(chǎng)人工挖孔樁施工情況顯示，本工程基坑底以下土巖層為中等風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖和微風(fēng)化巖，不存在粵建管字49號(hào)規(guī)定的不得使用挖孔樁的情況:地基土中沒(méi)有流塑狀泥或軟塑狀土;基坑底沒(méi)有砂層;基坑底沒(méi)有溶巖;基坑底不存在涌水的地質(zhì)裂帶;地下水不大,采取措施后作業(yè)時(shí)不用抽水;不存在人工雜填土;不存在有腐植質(zhì)有機(jī)物、煤層等可能存在有毒氣體的土層;本基樁設(shè)計(jì)孔深為15m左右,遠(yuǎn)沒(méi)超過(guò)25m,樁徑均大于1.2m;有可靠的安全措施,不會(huì)對(duì)周圍建(構(gòu))筑物道路管

7、線等造成危害。但在施工過(guò)程中要嚴(yán)防井下缺氧，在下井施工前必須先送風(fēng)驅(qū)散毒氣（供氧氣），再用儀器或小鳥(niǎo)測(cè)試確認(rèn)安全后方可下井施工。 3.3 施工程序 場(chǎng)地整平放線、樁位挖第一節(jié)樁孔土方第一節(jié)砼護(hù)壁在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等第二節(jié)樁身挖土清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑第二節(jié)砼護(hù)壁重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑砼護(hù)壁，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底清理虛土、排除積水、檢查尺寸和持力層吊放鋼筋籠就位澆筑樁身砼。 3.4 人工挖孔施工 （1）開(kāi)挖孔前要平整布置場(chǎng)地， 清除地表松軟土層和雜物，布置好控制線網(wǎng)，根據(jù)監(jiān)理復(fù)核查過(guò)的位

8、置采用十字交叉法確定樁孔位置。 （2）在每一樁位開(kāi)挖土方，一般挖1m左右，澆注混凝土井圈第一節(jié)護(hù)壁，使井圈高出地面20cm，且應(yīng)加厚10cm，而后將樁位縱橫中心線測(cè)放置井圈上，并測(cè)出井孔控制高程，以利于下部掘進(jìn)的高程控制。 （3）修筑鋼筋混凝土井圈應(yīng)保證護(hù)壁的配筋和混凝土澆注強(qiáng)度，上下節(jié)護(hù)壁的塔接長(zhǎng)度不小于5cm，每節(jié)護(hù)壁在當(dāng)日施工完畢后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)以防止造成事故。該工程護(hù)壁混凝土強(qiáng)度為C20，厚度為0.15m。 （4）進(jìn)行第二階段開(kāi)挖時(shí)，先從井口用垂球吊線找出中心點(diǎn)，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據(jù)進(jìn)行第二節(jié)護(hù)壁的土方開(kāi)挖。在此過(guò)

9、程中應(yīng)該密切注意地質(zhì)情況變化。 3.5 地下水、流沙處理措施 在護(hù)壁施工中，由于地下水以及流沙等因素的制約，樁孔的護(hù)壁有時(shí)候不能按照常規(guī)設(shè)計(jì)來(lái)施工，本工程采用以下方法來(lái)消除地下水以及流沙的制約。 （1）沉管法施工。預(yù)制砼沉管，放入礫砂底部，圓礫層上部，同時(shí)用水泵排水，使孔底出露，沉管下沉。 （2）模板護(hù)壁法。在地下水水位下降速度較慢地段，為了避免成孔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起孔壁土體塌落，采用0.3m0.6m的短模板，有較好效果。 （3）鋼套筒護(hù)壁法。在厚砂層地段，地下水量較大，采用鋼套筒做護(hù)壁，邊抽水邊下壓鋼套筒，穿過(guò)流砂層使樁孔成型較為理想。 3.6 砼灌注 砼集中攪拌，坍落度控制在4cm8cm，砼下

10、料采用串桶下料，并保證砼自由落下高度不大于2m，邊澆灌邊插實(shí)，樁頂下3m處開(kāi)始用插入式振搗器振搗。砼同一樁內(nèi)砼一次澆筑完成不留施工縫，若因特殊原因必須留設(shè)施工縫時(shí)，須在砼周圍插下短鋼筋，以加強(qiáng)新老砼之間的結(jié)合力。砼澆筑過(guò)程中，注意防止地下水進(jìn)入，不能有超過(guò)50mm的積水層，超過(guò)50mm需要采用導(dǎo)管吸干，如滲水量過(guò)大，按水下砼操作規(guī)則施工，水下澆灌砼時(shí)，砼標(biāo)號(hào)提高到C35級(jí)。 3.7 安全技術(shù)措施 （1）孔口圍護(hù)措施：孔口四周必須澆筑砼護(hù)圈，并在護(hù)圈上設(shè)置圍欄圍護(hù)， 圍欄應(yīng)高出地面1.2m，圍欄應(yīng)采用鋼筋制作，焊接牢固，挖出的土方不得堆在孔口四周1m范圍內(nèi)。 （2）防護(hù)壁坍塌措施：每節(jié)樁孔挖完后

11、立即支護(hù)壁模板，澆筑護(hù)壁砼，一般情況下24 h后方可拆除護(hù)壁砼，護(hù)壁可加配適量鋼筋，上下護(hù)壁要有鋼筋拉結(jié)，避免某段護(hù)壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護(hù)壁因自重而沉裂的現(xiàn)象，上下護(hù)壁間搭接長(zhǎng)度不小于50mm。樁底如果設(shè)計(jì)要求擴(kuò)底，擴(kuò)底高度須超過(guò)2m，擴(kuò)底部分應(yīng)分段做護(hù)壁，防止擴(kuò)底部分坍塌。 （3）孔中防毒措施：地下特殊土層中往往含有CO2，SO2、H2S 或其他有毒氣體，故每次下孔前，必須對(duì)樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測(cè)。如每天開(kāi)工前，在吊籠內(nèi)放置小動(dòng)物，吊放到樁孔底，放置時(shí)間不得少于10min，經(jīng)檢查小動(dòng)物生態(tài)正常，方可下井作業(yè)，發(fā)現(xiàn)有毒氣體含量超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)將有害氣體清除至標(biāo)準(zhǔn)?？咨畛^(guò)10m時(shí)，地面應(yīng)配備向孔內(nèi)送風(fēng)裝置，風(fēng)量不應(yīng)少于25L/S?？變?nèi)鑿巖時(shí)應(yīng)加大送風(fēng)量。 3.8 成樁質(zhì)量檢驗(yàn) 在施工中我們要求做到每根成樁應(yīng)該具有鋼筋加工檢驗(yàn)記錄、混凝土拌和物質(zhì)量記錄、混凝土試塊資料及樁身完整性檢測(cè)資料。經(jīng)過(guò)對(duì)人工挖孔樁實(shí)施上述的技術(shù)控制，該工程人工挖孔樁滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良等級(jí)。 4 結(jié)束語(yǔ) 總之，人工挖孔灌注樁是在處理軟弱地基中更為經(jīng)濟(jì)