挖孔樁施工過淤泥層特殊施工方案

1、鋼護(hù)筒在流砂樁施工中的應(yīng)用重慶2.05項(xiàng)目部 盧文申 摘 要 針對在挖孔樁施工過程中出現(xiàn)的流砂層，采用鋼護(hù)筒代替混凝土護(hù)壁成孔的施工方法，順利通過流砂層，保證了施工正常進(jìn)行，同時(shí)此施工方法得到了業(yè)主、監(jiān)理的好評。 關(guān)鍵詞 鋼護(hù)筒 流砂樁 應(yīng)用重慶主城排水工程B1管線在工程開工之初，先期施工的人工挖孔樁施工過程中，當(dāng)挖深達(dá)到1015m后，出現(xiàn)了較厚的流砂層，此流砂層含水量高，流動(dòng)性強(qiáng)導(dǎo)致無法正常成孔。起初我們采取了縮短護(hù)壁、打鋼筋樁等方法，以期通過流沙層，但都無法成孔，且存在塌孔等安全隱患。當(dāng)時(shí)最嚴(yán)重的樁孔四周土體已產(chǎn)生下陷，出現(xiàn)裂紋，其中個(gè)別樁護(hù)壁脫節(jié)、開裂。繼續(xù)施工已無法保證安全，所以根據(jù)現(xiàn)

2、場的實(shí)際情況，我們提出三種施工方案：使用鋼護(hù)筒代替混凝土護(hù)壁成孔；使用砼沉井成孔；使用機(jī)械成孔。針對以上三種施工方法，我們拜訪了重慶有經(jīng)驗(yàn)的專家、技師，進(jìn)行了綜合施工效果論證比較：方法1能保證施工安全，周期短，簡便易行且造價(jià)最低，但有斜孔、成孔橢圓等可能；方法2也能保證施工安全，但施工周期長而且費(fèi)用較高，需將已成孔的部分用土填起，然后預(yù)制砼沉井方可施工，施工有斜孔可能且不易控制；方法3無論是安全性還是成孔可靠性都最高，但費(fèi)用也最高，而且受地形限制部分樁孔機(jī)械難以進(jìn)入。因此我們認(rèn)為應(yīng)先采取方法1進(jìn)行施工，如果失敗，再考慮方法2、方法3施工。1 按方法1進(jìn)行施工1.1 施工準(zhǔn)備針對方法1有斜孔的可

3、能，進(jìn)行平衡樁孔周圍土壓力。由于部分樁周圍土體已產(chǎn)生下陷（局部出現(xiàn)裂紋），因此首先進(jìn)行平衡土壓力的施工，即將孔口處土體較高部分挖除，填至土體較低處，以使樁孔砼護(hù)壁四周均勻受壓，從而保證砼護(hù)壁受力均勻，在鋼護(hù)筒施工時(shí)周圍受力均勻，以免產(chǎn)生側(cè)移，造成斜孔，導(dǎo)致施工失敗。1.2 鋼護(hù)筒加工1.2.1鋼護(hù)筒強(qiáng)度計(jì)算按護(hù)筒均勻受力計(jì)算，暫不考慮失穩(wěn)護(hù)筒承受的土壓力P=H=2020=400(kN/m2 )(0.4Mpa)。式中，為流體容重，取值為20k N/m 3；H為護(hù)筒深度，取值為20 m（流砂層深度在1520m之間）。如圖1所示，取1m高的護(hù)筒作為計(jì)算單元，沿徑向取一截面，截面厚度，高度1m。該截面

4、所受的壓力即為：f=P11.5=4001.53.14/2=942（kN）。f4.48 (mm)。鋼護(hù)筒厚度大于5mm即可滿足要求，但由于計(jì)算中只考慮了鋼護(hù)筒為均勻受力，所以加大了安全系數(shù)（取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為2.0），鋼板厚度定為10mm，充分滿足抗壓強(qiáng)度要求。圖1 鋼護(hù)筒受力簡圖1.2.2 護(hù)筒加工mm厚鋼板制成，根據(jù)現(xiàn)場材料規(guī)格，每節(jié)長度1.5m。如圖2、圖3所示。 圖2 鋼護(hù)筒平面圖 圖3 鋼護(hù)筒剖面圖 每個(gè)樁孔最下部的一節(jié)需加工刃口，刃口采用16Mn鋼板制成，長度為100mm，焊接在護(hù)筒上；上、下部加工出倒棱，如圖3所示。1.3流砂樁成孔施工由于鋼護(hù)筒外徑為1520mm，而樁孔的最小直徑是15

5、00mm。為保證鋼護(hù)筒能順利進(jìn)入流砂層，施工時(shí)需將已完成的砼護(hù)壁突出端削去30mm，如圖3所示。然后，使用卷揚(yáng)機(jī)將鋼護(hù)筒吊入樁孔內(nèi)，當(dāng)鋼護(hù)筒達(dá)到流砂層時(shí)，邊挖流砂邊用大錘敲擊鋼護(hù)筒，使鋼護(hù)筒能沉入流砂中。施工中每進(jìn)尺300mm進(jìn)行一次對中測量檢查，發(fā)現(xiàn)有偏心、傾斜現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證鋼護(hù)筒中心準(zhǔn)確，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。每節(jié)鋼護(hù)筒沉入一半后，吊入下一節(jié)鋼護(hù)筒，使用焊接的方式將相臨兩節(jié)護(hù)筒焊在一起，為保證接口鋼度，在接口內(nèi)側(cè)環(huán)向每200mm使用250mm長25鋼筋進(jìn)行幫條焊。焊接牢固，繼續(xù)施工。直至通過流砂層500mm以后再進(jìn)行正常挖孔施工。為安全起見，一般應(yīng)使鋼護(hù)筒與已完成的砼護(hù)壁搭接1.5m左右。

6、如圖4所示。施工中，嚴(yán)格保證通風(fēng)，尤其兩節(jié)鋼護(hù)筒連接，進(jìn)行孔內(nèi)焊接時(shí)，送風(fēng)量不得小于25L/s，同時(shí)設(shè)專人在井上監(jiān)護(hù)，觀察孔口周圍土體變化情況，發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)處理，以保證施工人員安全。另外，成孔后將鋼護(hù)筒兩端與護(hù)壁的間隙使用速凝水泥進(jìn)行有效封堵，以免流砂從間隙涌出影響施工。 圖4 鋼護(hù)筒施工示意圖2 施工效果及體會(huì)經(jīng)過近20天的施工，線路中的16個(gè)流砂樁全部通過（流砂深度26m不等）。得到業(yè)主和監(jiān)理的好評。但是，施工中也發(fā)現(xiàn)了由于我們經(jīng)驗(yàn)不足走的一些彎路。施工時(shí)，第一節(jié)鋼護(hù)筒應(yīng)在施工前通過焊接加長至3m左右，這樣有利于施工過程中減少斜孔機(jī)會(huì)，保證鋼護(hù)筒中心準(zhǔn)確，同時(shí)也提高了施工人員的安全性；但又不宜太長，鋼護(hù)筒過長，進(jìn)入孔口有困難。另外，應(yīng)注意兩方面施工要點(diǎn)：其一，必須隨時(shí)檢查鋼護(hù)筒中心位置，發(fā)現(xiàn)偏移隨時(shí)校正，一旦偏心較大校正起來很困難；其二，準(zhǔn)確計(jì)算護(hù)筒厚度，護(hù)筒