人工挖孔擴底灌築樁施工方案

2021-09-20 11:28:44 字數 4146 閱讀 5539

一、工程概況

小區,該工程建築場地位於小區設計院設計,設計樁基礎型式為人工挖孔灌注樁,以石灰岩作樁端持力層,由於該層屬岩溶裂隙發育地層,據設計及有關規範規定要求,必須對每一根樁的樁端持力層的完整性進行施工勘探,受****的委託勘察公司承擔了此項任務。

地質條件:通過施工勘探表明,在施工勘探的所有樁位中,3棟樓有溶洞,且部分樁位出現多層溶洞,岩溶主要填充物為可~軟塑粘土,少數溶洞中含有灰岩角沙礫,部分鑽孔在鑽探工程中漏水較嚴重,說明岩溶連通性較好,裂隙主要特徵為岩石破碎,芯樣呈碎塊狀,裂隙以泥質充填為主,少數裂隙為方解石脈填充,岩芯採取率不足50%,除此以外岩芯呈長,短柱狀,可見少量裂隙方解石脈填充,岩石較完整、緻密,細晶質結構,塊構構造,採取率約85%,本次勘探按設計及有關規範要求均進入完整岩石3d-5m以上,可滿足持力層要求。

因樁端持力層岩石屬較硬巖,部分地段埋深較大,在岩溶發育的樁位中,人工難以破除洞頂板的岩石,所以採用爆破方式處理。

3棟樓採取同時施工的原則,每棟樓挖樁班組不少於10組,工期大約為45天。

二、人工挖孔灌注樁

人工挖孔灌築樁係用人工挖土成孔,澆築混凝土成樁。這類樁由於受力效能可靠,不需大型機具裝置,施工操作工藝簡單,在各地應用極為普通,已成為大直徑灌築樁施工的一種主要工藝方式。

挖孔灌築樁的特點是:單樁承載力高,結構傳力明確,沉降量小,;可做支撐、抗滑、錨拉、擋土等用;可直接檢查樁直徑、垂直度和持力土層情況,樁質量可靠;施工機具裝置較簡單,都為工地常規機具,施工工藝操作簡單,佔場地小;施工無振動、無雜訊、無環境汙染,對周圍建築物無影響;可多樁同時進行,施工速度快,節省裝置費用,降低工程造價;但樁成孔工藝存在勞動強度較大,單樁施工速度較慢,安全性較差等問題;這些問題一般可通過採取技術措施加以克服。

挖孔灌築樁適用於樁直徑800mm以上,無地下水或地下水較少的粘土、粉質粘土,含少量的砂、砂卵石、姜結石的粘土層採用,特別適於黃土層使用,深度一般20m左右,可用於高層建築、公用建築、水工結構(幫浦站、橋墩作支撐、抗滑、擋土、錨拉樁之用)。對有流砂、地下水位較高、湧水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質土層,不宜採用。

三、機械裝置及材料要求

提公升機具包括:1t捲揚機配三木塔或1t以上單軌電動葫蘆(鏈條式)配提公升金屬架與軌道,活底吊桶;挖孔工具包括:短柄鐵鍬、鎬錘、釺。

水平運輸工具包括:雙輪手推車;混凝土澆築機具包括:混凝土攪拌機(含計量裝置)、小直徑插入式振、插竿、串筒等。

當水下澆築混凝土時,尚應配金屬導管、吊斗、混凝土儲料斗、提公升裝置(捲揚機或起重機等)、澆築架、測錘,以及鋼筋籠吊放機械等。其他機具裝置包括鋼筋加工機具、支護模板、支撐、電焊機、吊掛式軟爬機;36v低壓變壓器、井內外照明設施;樁孔深超過10m,另配鼓風機、輸風管;有地下水應配潛水幫浦及膠皮軟管等。

四、施工方法

1、挖孔灌築樁的施工程式是:場地平整→放線、定樁位→挖第一節樁孔土方→砌築護壁紅磚→在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線→安裝活動井蓋、垂直運輸架起重電動葫蘆、活底吊土筒、排水、通風、照明設施等→第二節樁身挖土→清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑→砌築護壁紅磚→重複第二節挖土、砌築護壁紅磚工序,迴圈作業直至設計深度→檢查持力層後進行爆破擴底→清理虛土、排除積水、檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆築樁身混凝土。

2、挖孔由人工從上而下逐層用鎬、鍬進行,遇堅硬土層用鎚、釺破碎;挖土次序為先挖中間部分後挖周邊,允許尺寸誤差+5㎝,擴底部分採取先挖樁身圓柱體,再按擴底尺寸從上到下削土修成擴底形。棄土裝入活底吊桶或籮筐裡。垂直運輸,在孔上口安支架、工字軌道、電葫蘆或搭三木塔,用1~2t慢速捲揚機提公升,吊至地面上後,用機動翻斗車或手推車運出。

3、樁中線控制是在第一節混凝土護壁上設十字控制點,每一節設橫桿吊大線墜作中心線,用水平尺杆找圓周。

4、鋼筋籠的製作:鋼筋籠在主筋內側每隔2m加設一道直徑12㎜的加強筋,每隔一箍在箍內設一井字加強支撐,與主筋焊接牢固組成骨架,為便於吊運。一般分兩節製作,鋼筋籠的主筋為通長鋼筋,其接頭採用對焊,主筋與箍筋間隔點焊固定,控制平整度誤差不大於5㎝,鋼筋籠4側主筋上每隔5m設定耳環,控制保護層為5~7㎝,鋼筋籠外形尺寸比孔小11~12㎝。

鋼筋籠就位用小型吊運機具或履帶式起重機進行,上下節主筋採用幫條雙面焊接,整個鋼筋籠用槽鋼懸掛在井壁上,借自重保持垂直度正確。

5、本工程採用商品混凝土,要求混凝土攪拌站用粒徑小於50㎜的石子,水泥用強度等級42.5普通矽酸鹽水泥,坍落度80~120㎜。混凝土下料採用串桶,深樁孔用混凝土溜管;混凝土要垂直灌入樁孔內,並應連續分層澆築,每層厚不超過1.

5m。6、樁混凝土的養護:當樁頂標高比自然場地標高低時,在混凝土澆築24h後進行濕水養護;當樁頂標高比場地標高高時,混凝土澆築12h後應覆蓋草袋,並濕水養護,養護時間不小於7d。

五、嵌巖爆破

1、爆破是利用炸藥產生劇烈的化學反應,在極短時間內釋放出大量的高溫、高壓的氣體,衝擊和壓縮周圍的介質,使其受到不同程度的破壞而達到施工的目的。本工程採用鬆動爆破方式,即藥包埋置深度接近破壞圈或鬆動圈的外圍,但爆破作用沒有餘力可以使破壞的碎塊產生拋擲運動,只能引起介質的鬆動,而不能形成爆破坑。

2、炸藥用量:爆破土石方的炸藥用量根據岩石的硬度、岩石的縫隙、臨空面的多少、爆破土石方量的大小以及施工經驗來決定。因此,理論上的計算值還需要通過試爆複核,最後確定實際的用藥量。

實踐證明:炸藥量的大小與爆破漏斗內的土石方體積和岩石的堅實程度成正比。

本工程採用鬆動爆破,其藥包的炸藥量為:q=0.33ekw3

式中 q—計算炸藥量(㎏);

e—炸藥換算係數(表1);

k—爆破1m3土石方所消耗的炸藥量(㎏/m3),見表2;

w—最小抵抗線(藥包埋置深度)

e 值表表1

標準拋擲爆破藥包的單位耗藥量k值表表2

本工程採用梯恩梯炸藥,e值取1.00。持力層為微風化灰岩層,為六類土,k取1.

50。本工程嵌巖深度為≥500㎜,w取0.5 m。

則炸藥量q= 0.33ekw3= 0.33×1.

00×1.5×0.53= 0.

062㎏,此為理論值還需通過試爆複核,最後確定實際的用藥量

3、爆破方法:建築工程中常用的爆破方法有:炮眼爆破法、藥壺爆破法、洞室爆破法等。

因為炮眼爆破法(又稱淺眼爆破法),屬小爆破,考慮到周圍建築物和護壁磚的安全,本工程採用炮眼爆破法。在樁端岩石上鑽鑿直徑為35㎜、深0.5m的圓柱形炮眼,然後裝藥進行爆破。

炮眼位置的布置要盡量利用臨空面較多的地形,第一次爆破給第二爆破創造更多的臨空面,以獲得良好的效果。炮眼的方向應盡量與臨空面平行,或與水平臨空麵成45°角。操作順序為:

鑽孔、裝藥、堵塞及起爆。在裝藥前,先清除炮眼內的石粉及泥漿,然後裝填炸藥。每裝填150g~250g後,就用木棍壓實一次,將炸藥裝到80%~85%以後,再裝入起爆藥捲。

炸藥裝好後,將炮眼的其餘部分用幹細砂土填塞。

4、爆破安全措施:裝藥時只能用木棒把炸藥輕輕壓入炮孔,嚴禁衝搗和使用金屬棒;放炮前必須劃出警戒範圍,立好標誌,設專人警戒;放炮時,人的安全距離為:不小於200m。

如產生啞炮,則必須在查明原因後再作處理。處理方法:距原炮眼60㎝左右處鑽一平行炮眼,然後裝藥起爆,銷毀原啞炮;炮眼深度小於50㎝時可用裸露爆破法處理。

六、施工安全

挖孔樁在開挖過程中,施工人員進入孔內必須戴安全帽;孔內有人時,孔上必須有人監督防護;護壁要高出地面150㎜~200㎜,挖出的土方不得堆在孔四周1.2 m範圍內,以防滾入孔內;孔周圍要設定0.8m高的安全防護欄杆;每孔要設定安全繩及安全軟梯;孔下照明要用安全電壓;使用潛水幫浦,必須有防漏電裝置;樁孔開挖深度超過10m時,應設定鼓風機,專門向井下輸送潔淨空氣,風量不少於25l/s。

七、地下水及流砂處理

樁挖孔時,如地下水豐富、滲水或湧水量較大時,可根據情況分別採取以下措施:

1、少量滲水可在樁孔內挖小集水坑,隨挖土隨用吊桶,將泥水一起吊出。

2、大量滲水,可在樁孔內先挖較深集水井,設小型潛水幫浦將地下水排出樁孔外,隨挖土隨加深集水井。

3、湧水量很大時,如樁較密集,可將一樁超前開挖,使附近地下水匯集於此樁孔內,用1—2臺潛水幫浦將地下水抽出,起到深井降水的作用,將附近樁孔地下水位降低。

4、滲水量較大,井底地下水難以排乾時,底部泥渣可用壓縮空氣清孔方法清孔。

樁孔內排水時,注意周圍地下水位變化,否則由於土壤固結、地面下沉會給周圍設施帶來危害。

當挖孔時遇流砂層,一般可在井孔內設高1~2m,厚4mm鋼套護筒,直徑略小於混凝土護壁內徑,利用混凝土支護做支點,用小型油壓千斤頂將鋼護筒逐漸壓入土中,阻擋流砂,鋼套筒可乙個接乙個下沉,壓入一段,開挖一段樁孔,直至穿過流砂層0.5~1.0m,再轉入正常挖土和設混凝土支護。

澆築混凝土時,至該段,隨澆混凝土隨將鋼護筒(上設吊環)吊出,也可不吊出。

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