舊樓加裝電梯工程人工挖孔樁施工技術(shù)新

1、舊樓加裝電梯工程人工挖孔樁施工技術(shù)摘要：某職工宿舍加建電梯工程受地下復(fù)雜管線（溝）和場地限制，采用人工挖孔灌注樁樁基施工工藝。本文以此為背景，詳細闡述人工挖孔灌注樁的施工流程及操作要點，為類似工程施工提供借鑒。關(guān)鍵詞：地質(zhì)條件；人工挖孔灌注樁；護壁；施工技術(shù)Construction Technology of manual hole digging pile for built buildings being equipped with elevator engineeringAbstract:Key words: geological conditions; manual hole digg

2、ing pile; breast wall; construction technology人工挖孔灌注樁作為一種特殊成孔灌注樁，受工程地質(zhì)條件的限制，施工操作不當(dāng)，極容易影響周邊建筑安全，特別是井下施工作業(yè)環(huán)境惡劣，勞動強度大，隨時可能由流砂、涌水、塌方及高處墜落等施工隱患造成人員傷亡的重大安全事故1,2。鑒于這種狀況，限制在工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜情況下使用人工挖孔樁3，規(guī)范人工挖孔樁施工，完善、提高施工安全管理水平4，有效避免災(zāi)難性事故發(fā)生。然而人工挖孔灌注樁以其造價低廉、施工設(shè)備簡單、成樁直徑大、單樁承載力高和成樁質(zhì)量易保證等優(yōu)點，在工業(yè)與民用建筑中得到廣泛使用，尤其是在場地狹小、地

3、下管線復(fù)雜，對周邊自然環(huán)境保護和噪音控制有嚴(yán)格要求，大型鉆孔機械施工困難的情況下，人工挖孔灌注樁具有相當(dāng)優(yōu)勢5。本文以北京某職工宿舍加建電梯工程為例，詳細闡述了在地下管線較為復(fù)雜及場地嚴(yán)重受限的條件下人工挖孔灌注樁的施工流程及操作要點，希望能對其他類似工程施工提供些許經(jīng)驗。1工程概況本工程位于北京市海淀區(qū)某一高校住宅區(qū)，為職工宿舍加建電梯工程。場地地形基本平坦，地面平均標(biāo)高約為47.3748.74m；擬加裝電梯緊鄰已建住宅樓，施工場地狹窄，地下管線、管溝較多。采用大型樁基設(shè)備施工困難，且對居民生活影響大，易對地下管線造成損壞。因此，本次樁基施工采用人工挖孔灌注樁施工工藝，具體灌注樁參數(shù)詳見表1

4、。表1 灌注樁施工參數(shù)一覽表樁號樁頂標(biāo)高樁徑施工樁長鋼筋籠長樁數(shù)ZH1-1.80m800mm9.0m9.7m11根ZH2-3.10m800mm8.0m8.7m8根ZH3-2.10m800mm8.7m9.4m5根2工程地質(zhì)條件2.1、地層條件根據(jù)工程勘察咨詢報告，本次鋼筋混凝土灌注樁設(shè)計深度及樁端影響范圍內(nèi)的地基土層有4個大層，自上而下依次是：1）人工堆積層，主要是雜填土和素填土，厚度一般為0.265.7m。2）新近代沉積層，由上而下依次為：粘土/粉土層，厚度為0.34.5m；砂層，厚度為0.235.5m；圓礫層，雜色，濕，中密密實，以圓礫為主，見少量角礫、卵石。2.2、地下水條件該區(qū)場地存在一

5、層地下水，地下水類型為潛水，2002年8月之前地下水靜止水位埋深一般為7.168.39m，絕對標(biāo)高為39.0640.68m。根據(jù)2010年12月在附近的勘察資料，地下水靜止水位埋深約為17.50m。本場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。3工藝流程及操作要點3.1 工藝流程人工挖孔灌注樁的施工工藝程序是：定樁放線及高程 開挖第一節(jié)樁孔土方 檢查樁位（中心）軸線 支護壁模板放附加鋼筋 澆筑第一節(jié)護壁混凝土 架設(shè)垂直運輸架 安裝轆轤） 安裝吊桶、照明、活動蓋板、水泵、通風(fēng)機等 開挖吊運第二節(jié)樁孔土方（修邊） 先拆第一節(jié)支第二節(jié)護壁模板（放附

6、加鋼筋） 澆第二節(jié)護壁混凝土 檢查樁位（中心）軸線 逐層往下循環(huán)作業(yè)至設(shè)計孔深 檢查驗收 吊放鋼筋籠、定位 放混凝土溜筒（導(dǎo)管） 澆筑樁身混凝土（隨澆隨振） 具體施工流程詳見圖1。吊放鋼筋籠、固定樁基檢驗驗收、交接第一節(jié)人工挖孔1.0m支模、澆筑混凝土護壁及孔口護臺安裝提升支架及轆轤鋼筋籠制作試塊制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護抗壓試驗測量放線定樁位依次循環(huán)開挖至設(shè)計樁底標(biāo)高混凝土灌注施工準(zhǔn)備材料進場、復(fù)試設(shè)備進場驗收清孔、孔底檢驗破樁頭鋼筋籠存放是否合格？否是下根樁施工一商品混凝土吊放灌注導(dǎo)管24小時后可拆除護壁模板繼續(xù)向下開挖每節(jié)開挖前檢查孔徑、垂直度、孔深圖1 人工挖孔樁施工工藝流程圖3.2 操作要點、施工

7、準(zhǔn)備（a）正式進場前應(yīng)對整套施工設(shè)備進行檢查，保證設(shè)備狀態(tài)良好，禁止帶故障設(shè)備進場。（b）開工前進行質(zhì)量、安全技術(shù)交底，并進行書面記錄。（c）樁位放線定位后，先在樁位處搭設(shè)2.5m×2.5m、高2.5m的防護棚。防護棚用鋼管搭設(shè)，地表以上1.0m高用安全網(wǎng)圍護，頂部用木板封蓋，具體作法見圖2：圖2 防護棚示意圖3.2.2、定位放線根據(jù)業(yè)主單位提供的建筑物定位坐標(biāo)進行現(xiàn)場定位，雙方應(yīng)共同進行核查，簽字確認(rèn)。根據(jù)施放好的建筑物定位軸線，由專職測量人員按鋼筋混凝土灌注樁平面圖準(zhǔn)確無誤地將鋼筋混凝土灌注樁樁位放樣到現(xiàn)場?，F(xiàn)場樁位放樣采用插木制短棍加白灰點作為鋼筋混凝土灌注樁樁位標(biāo)識。樁位放樣

8、允許誤差6：20mm。樁位放樣后經(jīng)自檢無誤，經(jīng)總包單位、監(jiān)理單位及設(shè)計人員共同檢驗樁位合格并簽字后，可進行下道工序。、挖孔及護壁（1）挖孔由人工從自上而下逐層用鎬、鍬進行，遇堅硬上層，用錘、釬破碎，挖土次序為先挖中間部分，后挖周邊，有效控制開挖截面尺寸，允許尺寸誤差20mm。每節(jié)的高度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)好壞及操作條件而定，一般為1.00m。開挖完成后進行一次全面測量校核工作，對孔徑、樁位中心檢測無誤后進行支護。本工程地層主要為細砂、礫砂、可塑狀態(tài)的粘性土和圓礫層，均可采用短柄鐵鍬、鎬挖掘。（2）為防止樁孔壁坍方，確保安全施工，安放附加鋼筋、支護壁模板。護壁的厚度應(yīng)根據(jù)井圈材料、性能、剛度、穩(wěn)定性、操作

9、方便、構(gòu)造簡單等要求。樁孔挖土完畢并經(jīng)驗收合格后，安放鋼筋，然后安裝護壁模板。豎向鋼筋端部宜打入挖土面以下100200mm，以便與下一節(jié)護壁中鋼筋相聯(lián)結(jié)6。護壁模板用薄鋼板，圓鋼、角鋼拼裝焊接呈弧形工具式內(nèi)鋼模每節(jié)分成4塊，或用組合式鋼模板預(yù)制拼裝而成。采用拆上節(jié)、支下節(jié)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。模板之間用卡具、扣件連接固定，也可以在每節(jié)模板的上下端各設(shè)一道圓弧形的、用槽鋼或角鋼做成的內(nèi)鋼圈作為內(nèi)側(cè)支撐，防止內(nèi)模因受漲力而變形。不設(shè)水平支撐，以方便操作。第一節(jié)護壁高出地坪200mm，便于擋土、擋水。樁位軸線和高程均應(yīng)標(biāo)定在第一節(jié)護壁上口。第一節(jié)護壁高出地坪部分厚度取200mm。護壁中心應(yīng)與樁位中心重合，偏

10、差不大于20mm，且任何方向二正交直徑偏差不大于50mm，樁孔垂直度不大于0.5%。符合要求后可用木楔穩(wěn)定模板。（3）澆筑第一節(jié)護壁混凝土：為防止坍孔和保證操作安全，設(shè)混凝土支護，每節(jié)高1.00m，厚200250mm，上下兩節(jié)護壁搭節(jié)50mm；加配直徑8mm圓鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片鋼筋200mm×200mm，混凝土強度等級為C25，坍落度控制在70100mm。樁孔護壁混凝土每挖完一節(jié)以后應(yīng)立即澆筑混凝土。人工澆筑，人工搗實，確?？妆诘姆€(wěn)定性。護壁模板24h后拆除，一般在下節(jié)樁孔土方挖完后進行。拆模后若發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象，應(yīng)加以堵塞或?qū)Я?。人工挖孔樁及護壁施工可見圖3.圖3 人工挖孔樁及

11、護壁施工示意圖（4）檢查樁位（中心）軸線及標(biāo)高：每節(jié)樁孔護壁做好以后，必須將樁位十字軸線和標(biāo)高測設(shè)在護壁的上口，然后用十字線對中，吊線墜向井底投設(shè)，以半徑尺桿檢查孔壁的垂直平整度。隨之進行修整，井深必須以基準(zhǔn)點為依據(jù)，逐根進行引測。保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計要求。（5）架設(shè)垂直運輸架：第一節(jié)樁孔成孔以后，即著手在樁孔上口架設(shè)垂直運輸支架。支架采用鋼管吊架，要求搭設(shè)穩(wěn)定、牢固。（6）第一節(jié)護壁施工后，安裝垂直運輸支架及轆轤。地面運土用手推車或翻斗車。（7）安裝吊桶、照明、活動蓋板和通風(fēng)機。1）在安裝吊桶時，注意使吊桶與樁孔中心位置重合，作為挖土?xí)r直觀上控制樁位中心和護壁支模的中心線

12、。2）井底照明必須用低壓電源（24V、100W）、防水帶罩的安全燈具7。電纜分段與護壁固定，長度適中，防止與吊桶相碰。樁口上設(shè)防護棚，頂部設(shè)竹膠板或木板覆蓋，防止高空墜物造成物體打擊。3）每次開挖前先對孔內(nèi)進行有毒有害氣體檢測，并持續(xù)向井下通風(fēng)，加強空氣對流。當(dāng)樁孔開挖深度超過10m時，應(yīng)有專門向井下送風(fēng)的設(shè)備，風(fēng)量不宜少于25L/s6。操作時上下人員輪換作業(yè)，樁孔上人員密切注視觀察樁孔下人員的情況，互相響應(yīng)，切實預(yù)防安全事故的發(fā)生。4）若個別樁孔當(dāng)遇到地下滲水時，先在樁孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，邊抽水邊挖土，水泵的規(guī)格按抽水量確定。并查明出水原因，截斷漏水源。若地下水位均較高，應(yīng)進行

13、統(tǒng)一降水后，再進行人工挖孔施工。樁孔抽出的水經(jīng)沉沙井沉淀后排入市政下水道。在存在地下水的樁孔內(nèi)，每次開挖深度不得超過1.0m。（8）第一節(jié)護壁施工后不拆模，可開挖第二節(jié)樁孔土方。從第二節(jié)開始，利用提升設(shè)備運土，樁孔內(nèi)人員應(yīng)戴好安全帽，地面人員應(yīng)拴好安全帶。吊桶內(nèi)裝土不能高出吊桶上沿，防止土塊、石塊等墜落孔內(nèi)傷人。挖孔過程中，用支桿檢查樁孔的直徑及井壁圓弧度，上下應(yīng)垂直平順，修整孔壁。護壁砼的內(nèi)模拆除，根據(jù)氣溫等情況而定，一般可在24 小時以后進行，使砼有一定強度，以能擋土。如遇流動性淤泥或流沙時，孔壁應(yīng)采用鋼護筒施工。對較易塌方施工段要即挖，即校對，即驗收，即灌注護壁砼，要保證砼密實度，避免滲

14、漏。對少量流沙的樁位，先將附近無流沙的樁孔先挖深，使其起集水井作用，集水井應(yīng)選在地下水流的上方，用水泵抽水時，將樁孔和附近的地下水位降至井底下，使井底部免除水淹狀態(tài)下施工。發(fā)現(xiàn)流沙層，應(yīng)減少每節(jié)護壁高度，可用3050cm，砼應(yīng)加速凝劑，加快凝固速度。（10）第二節(jié)護壁支護模板：安放附加鋼筋，并與上節(jié)預(yù)留的豎向鋼筋連接，護壁模板采用拆上支下依次周轉(zhuǎn)使用。使上節(jié)護壁的下部嵌入下節(jié)護壁的上部混凝土中，上下搭接5075mm。樁孔檢測復(fù)核無誤后澆灌護壁混凝土。模板上口留出高度為100mm的混凝土澆筑口，接口處應(yīng)搗固密實。（11）澆筑第二節(jié)護壁混凝土：混凝土用吊桶送下，人工澆筑，人工插搗密實。發(fā)現(xiàn)護壁有蜂

15、窩、漏水現(xiàn)象，及時加以堵塞和導(dǎo)流，防止孔外水通過護壁流入孔內(nèi)，保證護壁砼強度及安全。（12）檢查樁位中心軸線及標(biāo)高：以樁孔口的定位線為依據(jù)，逐節(jié)校測。（13）根據(jù)挖土速度，每班組每次可開挖3至4個樁孔。每個樁孔每天開挖深度不超過3節(jié)護壁的深度，施工24小時后，方可拆除前次施工護壁模板，繼續(xù)向下挖土施工。每個樁孔逐層往下循環(huán)作業(yè)，將樁孔挖至設(shè)計深度，清除虛土，檢查土質(zhì)情況，樁底應(yīng)支承在設(shè)計所規(guī)定的持力層上（本工程規(guī)定進入持力層不小于0.5m）。（14）檢查驗收：成孔以后必須對樁身直徑、孔底標(biāo)高、樁位中線、井壁垂直、虛土厚度進行全面測定。做好施工記錄，辦理隱蔽驗收手續(xù)。檢驗合格后迅速封底，安放鋼筋

16、籠。、鋼筋籠加工及吊放鋼筋籠采用在現(xiàn)場加工的方法，鋼筋根據(jù)設(shè)計圖紙下料、焊接（單面焊焊縫長10d、雙面焊焊縫長5d），焊縫長度和高度要符合規(guī)范要求?？v橫鋼筋交接處都要焊牢，同一截面鋼筋搭接面積不超過總面積的50%。鋼筋籠驗收主要檢查鋼筋種類、間距、焊接質(zhì)量、鋼筋籠直徑、長度及保護塊的安置情況，并填寫驗收記錄。鋼筋籠放入前應(yīng)先綁好導(dǎo)向耳環(huán)，導(dǎo)向耳環(huán)高50mm，在主筋上每隔34m左右設(shè)一組16耳環(huán)（一組4個、對稱分布）；吊放鋼筋籠時，要對準(zhǔn)孔位，直吊扶穩(wěn)、緩慢下沉，避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計位置時，應(yīng)立即固定。、澆筑樁身混凝土樁身混凝土宜使用設(shè)計要求強度等級的預(yù)拌混凝土。用溜槽加串桶向樁孔內(nèi)澆筑

17、混凝土?；炷恋穆洳畈灰舜笥?m， 深度達6.0m以下部位的混凝土可利用混凝土自重下落的沖力，再適當(dāng)輔以人工插搗使之密實。其余6.0m以上部分再分層澆灌振搗密實。大直徑樁要認(rèn)真分層主次澆筑搗實，振搗棒的長度不可及部分，采用人工鐵管、鋼筋棍插搗。澆灌至樁頂。將表面壓實、抹平。樁頂標(biāo)高及浮漿處理應(yīng)符合要求。每個灌注臺班不超過100m3的同配合比混凝土，取樁身混凝土試塊不少于1組，留取護壁混凝土試塊不少于1組，并填寫混凝土灌注施工記錄。、成孔棄土清運本工程緊鄰居民住宅樓，施工時，成孔棄土及廢棄混凝土應(yīng)及時清運，避免影響小區(qū)居民出入。挖出的土方必須臨時堆放在距離孔口1m以外，孔口四周2.0m范圍內(nèi)不得堆放雜物，3.0m內(nèi)不得行駛和停放車輛。每天下午將當(dāng)天不再進行挖土施工的樁孔邊的堆土進行裝車（載重5噸的翻斗車），待可以通行后運出場外消納。棄土清運時應(yīng)注意保護樁位放線點，避免樁位點移位或丟失。4結(jié)語人工挖孔灌注樁在工業(yè)與民用建筑中廣泛采用，優(yōu)勢與缺點分明，一方面質(zhì)量容易保證，另一方面施工安全風(fēng)險較為突出。本工程應(yīng)用實踐表明，在施工前期針對具體的地質(zhì)水文條件和場地環(huán)境制定詳盡的施工方案和應(yīng)急預(yù)案，充分考慮可能發(fā)生的各種風(fēng)險，同時嚴(yán)格把握施工過程的動態(tài)控制，便可發(fā)揮人工挖孔灌注樁占用場地小、質(zhì)量可靠、施工方便、經(jīng)濟實用的優(yōu)勢。5參考文獻1