人工挖孔樁穿過流砂層的施工方法

2022-09-11 17:24:08 字數 1911 閱讀 6196

一、工程概況

據勘探,該區主要含水層為粉質黏土及砂類土,為潛水—微承壓水,九州路橋附近穩定地下水位埋深2.4-2.8m,標高47.73-47.93m。

二、挖孔方法的選擇

由於地層複雜,且工期較緊,在施工中不斷地探索適合於本工程實際的挖孔方法。

1.井點降水.

通過降低地下水位,使細砂層處於無水狀態,但在抽水過程中,大量的粉細砂隨水抽出,若大面積的井點降水,可能導致地面塌陷,以及鐵路下沉,因此在施工中只是在基坑周圍設定無沙降水井降水。

2.鋼護筒護壁及孔下預製鋼筋砼沉筒護壁止水

人工挖孔通過粉質粘土時均很順利的挖至細砂層面,對通過較薄的流砂層採用鋼筒護壁,對較厚的流砂層採用預製的鋼筋砼沉筒護壁的止水辦法,阻擋住流砂,然後在筒內挖掘至設計標高,清基後灌築砼。

三、含水流砂層中的成孔施工

含水流砂層厚約3.0—5.7m,根據各樁孔需穿過的流砂層厚度,施工時主要採用兩種護壁方法成孔。

1.鋼護筒護壁法:鋼護筒採用5mm厚鋼板切割拼裝而成。

鋼護筒的整體剛度較差,拼裝大孔徑的樁孔護壁尤其如此,因而只適宜用於流砂層厚度較小的樁孔。具體做法是根據樁孔中需要護壁的上口和下口尺寸,在地面上將鋼板切割成一定形狀和大小的梯形等小塊,加工成適宜弧度,在兩側拼裝連線邊預留長方形連線孔,以便孔下螺檢連線並保證樁孔直徑。鋼護筒在分片下孔前要試拼裝,當樁孔將挖至流砂層上表面時,將鋼護筒分塊吊下,在孔下拼裝成型後繼續下挖,下挖過程中配以水幫浦抽水,邊挖邊使護筒下沉。

上下兩相鄰鋼護筒就位後,在搭接縫隙處可填灌素混凝土,以增加接頭處密封性和縱向穩定性。

2.孔下預製鋼筋砼沉筒護壁法:流砂層厚度大的樁孔鋼筒所受壓力大,易變形,難以阻擋流砂,樁孔尺寸很難滿足設計要求,鋼筋籠下放困難,通過將砼沉井(沉管)加以改進,作為護壁。

 本工程中無法在孔口外或加工廠預製套管,因為若要使樁孔尺寸不減小,預製套管便無法從孔口下放,為此提出在處理流砂層時,提前做擴大護壁,在孔下做砼內滑模套管,待此套管砼達到一定強度後,邊挖邊沉。關鍵有以下三點:其一,確定提前做大護壁的準確位置和合理高度,既要滿足順利通過流砂層的需要,又要避免因提前擴大頭高度過大,增加樁身砼的澆築量。

經分析和實施比較,提前擴大護壁高度在2m左右較為適宜,有利於孔下製作砼護筒的支模和澆築砼及保證形狀的規則性;其二,預製砼護筒的外模支設既要保證砼護筒外壁的形狀尺寸和表面基本平滑,還必須在挖取砂層時保證其容易脫落,使之易於分離,並順利下沉;其三,因所穿越砂層流動性很大,故保證上下護筒的連線牢固和密封性十分重要,將上下兩節套筒的鋼筋用彎鉤連線,並在圈口做成企口連線,效果較好。

孔下預製鋼筋砼沉筒法的主要施工步驟如下:(1)在流砂層頂面以上約2m位置開始做擴大護壁並施工至流砂層頂面以上10—20cm處;(2)支設預製沉筒外側模板,綁鋼筋網片;(3)支設預製沉筒內側模板,澆築砼;(4)滿足強度要求後開挖砂層,邊挖邊使沉筒下沉;(5)第一節沉筒上口沉至流砂層頂面上10—20cm時,按上述方法預製第二節鋼筋砼沉筒;(6)重複以上操作直至樁孔順利通過流砂層。

五、成孔質量控制

1.樁孔檢查驗收:專案主要有樁孔直徑、擴大頭直徑、護孔高度、樁孔垂直度偏差等。

樁孔全深範圍內分兩次查驗進行控制,在通過流砂層時進行第一次檢查,以便護筒糾偏和保證下部孔壁的位置準確,在擴大頭已支護成型,準備突擊開挖清底時進行第二次檢查,對整個樁孔質量進行認可。

2.樁端持力層驗收:施工前由勘察和設計單位提供中密碎卵石層的直觀標準,樁孔挖至設計要求的持力層時,應組織地質勘察、設計、施工、建設、質監等部門共同進行實地勘察檢驗。

六、樁身砼澆築

1.水下澆築封底砼即樁孔驗收合格後用地幫浦往下澆築砼,導管下端距孔底30~50cm為宜連續澆築砼,澆築前準備20袋沙加混凝土(1:1),準備澆注前停止抽水待水幫浦提公升時,迅速把準備的沙加混凝土倒入樁內,然後澆注混凝土直至砼澆築至設計高度。

七、結語

用鋼筒護壁及預製鋼筋砼沉管法穿越流砂層,施工簡單,易於加工,在本工程成孔中切實可行,均獲得成功,樁身質量***,在灌注的9根樁均達到設計承載力要求,到達了很好的效果。

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