淺談人工挖孔樁施工中對遇流砂層的施工技術_人工挖孔樁護壁計算
發(fā)布時間:2020-02-15 來源: 感恩親情 點擊:
人工挖孔樁施工方便,作業(yè)時無振動、無噪聲。由于采用人工成孔,便于檢查孔壁和孔底的地質情況,清底干凈,質量可靠,因而在鐵路、公路、工業(yè)與民用建筑中得到廣泛應用。人工挖孔樁在施工中常遇到各種技術問題,流砂就是一種常見的現(xiàn)象。本文結合工程實例,介紹如何處理流砂地質條件下人工挖孔樁的施工策略。
1.工程概況
雙吉站雨棚工程建筑面積13000平米,基礎為人下挖孔樁,總計144根,本工程樁設計等級為丙級,采用直徑800的人工挖孔樁灌注樁,樁長10.5米,樁頂鑲入承臺100mm,單樁豎向抗壓極限承載力標準值2450KN,豎向抗拔極限承載力510KN,樁短進入持力層(圓礫層)3倍樁徑。
地質說明:由站臺面至人工挖孔樁底部如下:
原站臺回填土(厚度約為4米)→淤泥質涂層(厚度約為1-2米)→沙層(約為3-4米)→圓礫層
2.對遇流砂層的施工技術處理措施
2.1 抽水
抽水的泵必須加漏電保護,且每天由工地電工對每一個泵進行檢查。水泵抽水時,在泵的迎水面,先用鋼窗紗包裹起來。根據樁深的不斷變化,樁底水量也隨之增大,在抽水過程中通過不斷地調整水泵的型號,保證出水量略大于進水量即可。水泵要裝設逆流閥,保證停止抽水時,抽水管中殘留的水又流入樁孔內。
2.2 擋砂
2.2.1加設擋砂過濾材料
在人工開挖之前,制作不同高度的護壁模型,如200~500mm不等,先將長約1.0m左右、中14 mm或中16 mm的鋼筋從護壁外側插下(用于支撐擋砂過濾材料),并將其砸下與上部鋼筋進行可靠綁扎。
隨著深度的不斷增加,在鋼筋外圍不斷地加設擋砂過濾材料,如竹籬笆、砂袋、稻草等,以防止護壁外側泥砂從上部落人樁內,并不斷地加設護壁箍筋并盡快進行綁扎。但其高度不宜過高,控制在20~50 cm即可,既要有一定的強度,還要將其與上層護壁閉合,這樣才能有效地阻止外圍的砂子涌進樁孔內。
2.2.2邊澆混凝土邊挖
鋼筋按上述方法綁扎完畢,深度一般控制在20 cm左右,先將模型支好并經過校核后,將混凝土準備好從上部灌入,不斷地從模型下部將砂挖出致使混凝土不斷下落,按此逐層施工并及時振搗。但按此方法施工時要嚴格控制混凝土的坍落度和和易性,應采用坍落度較大的混凝土。
2.2.3鋼護筒施工
1)經計算和挖孔施工經驗,將3mm厚鋼板做成筒狀,鋼板縫滿焊,筒外壁用Φ14@500m鋼筋做加勁箍。在鋼筒內壁上端焊150mm寬Φ12鋼筋內環(huán)網格,便于磚鋪放。鋼護筒長度以1.25m左右為宜;2)根據鋼扦檢查淤泥混流砂層厚度,確保鋼護筒最后一節(jié)同樁徑,且鋼筒進入粉質粘土層50cm的長度為準,計算鋼護筒起始一節(jié)的直徑;3)將第一節(jié)鋼護筒吊放下樁孔,校正位置和垂直度。將磚錯縫均勻平放在鋼護筒內壁上端150mm寬Φ12鋼筋內環(huán)上;4)先挖鋼護筒周圍淤泥混流砂,使鋼護筒逐漸均勻下沉,同時,隨時校正鋼護筒的傾斜度,防止鋼護筒不在垂直線上。如果鋼護筒不在垂直線上,澆注樁時,樁心傾斜后在豎直荷載作用下產生一附加彎矩,因而豎向承載力將有所減弱;巖樁的傾斜度超過6%,其豎向承載力可能損失近半。鋼護筒均勻下沉一定深度后。將中間凸起的淤泥混流砂挖除。再挖鋼護筒周圍淤泥混流砂,使鋼護筒逐漸均勻下沉,隨時校正鋼護筒的傾斜度。待鋼護筒下沉到一定深度后,將中間凸起的淤泥混流砂挖除;5)第二天把磚取出,并割除鋼護筒內壁上150mm寬Φ12鋼筋內環(huán),重新放第二節(jié)鋼護筒,校正位置和垂直度。將磚錯縫均勻平放在鋼護簡內壁焊150mm寬Φ12鋼筋內環(huán)上。再次挖此節(jié)鋼護筒周圍淤泥混流砂,使鋼護筒逐漸均勻下沉一定深度,隨時校正鋼護筒的傾斜度,將中間凸起的淤泥混流砂挖除.旋工方法同第一節(jié)鋼護筒;6)第三天把第二節(jié)鋼護筒內磚取出,并割除鋼護筒內壁150mm寬Φ12鋼筋內環(huán)。兩鋼護筒相連處用水泥袋堵塞縫隙,兩鋼護筒之間用怊鋼筋焊牢,并用C25細石混凝土搗實,混凝土增加速凝劑和減水劑。重復操作,直至穿過淤泥混流砂層。
平放磚應布置均勻。每塊磚相互搭接、平直,不出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。應均勻開挖鋼護筒周圍淤泥混流砂,防止一邊挖,一邊斜現(xiàn)象,確保樁徑偏差±20mm以內,垂直度允許偏差小于1%。確保每天一節(jié)施工完畢;發(fā)生管涌現(xiàn)象,孔下人員必須立即出來,將備用砂袋固填在流砂的樁孔,流砂控制后方可施工。
2.3 挖樁
挖樁進入卵石層后,通過驗算,決定將進入卵石層后的擴大頭下移50 cm,同時擴大頭的角度變大,但進入卵石層的厚度不變。倘若剛進入卵石層就開始做擴大頭,則有可能導致卵石層達不到一定的厚度,因不能承載上面其他層的壓力而導致垮塌。而進入卵石層50 cm左右后再開挖擴大頭,可以有效地阻止垮塌。
2.4 澆注混凝土
為確保樁身混凝土的灌注質量,施工中抽水、灌注、振搗必須堅持快的原則。樁身混凝土的拌和采用現(xiàn)場攪拌站拌和,在封底前,先拌制半干混凝土,此混凝土的強度等級要比設計強度高10~15%,水灰比宜≯0.6,并有良好的和易性,初期坍落度宜為14~16 cm,儲備在攪拌機內,并做好上料準備。潛水泵抽水在盡量抽干后,迅速提出潛水泵并灌注混凝土,后續(xù)混凝土要保證連續(xù)、快速地拌制并澆注,并且一定要一次封死樁孔底水,以免造成樁身混凝土離析,影響樁身混凝土質量。
3.結語
人工挖孔樁在流砂地區(qū)成功施工的工程實例有,但不同地區(qū)的樁基,南于地下土質及流砂層分布情況不同,采用的施工方法也不同,本工程采用的鋼護筒方法,結合了當地的實際情況,考慮了技術和經濟效益,有其特色,對今后的類似工程提供了參考。
參考文獻:
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[2]潘必勝.流砂地質條件下人工挖孔樁的處理.路基工程.2008(3).
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