劉 潔
周口市第二建筑公司(466000)
人工挖孔樁具有機具設備簡單,施工操作方便,占用場地小,無泥漿排出,對周圍環境及建筑物影響小,施工質量可靠,造價低等優點,因此,近幾年得到廣泛運用,特別是在擴大頭的樁基施工中,人工挖孔樁施工更有其優越性,可以彌補其他機械施工的一些不足。我們通過幾年來的工程實踐積累了一些經驗,處理了一些特殊問題,并取得了良好效果,現總結成章,以期和同行們交流。
周口市建筑公司開發的商住樓工程。本工程由1、2、3、4號樓組成,建筑面積分別是 12 123 m2、7 624 m2、646 m2和955m2,建筑層次有4層、5層、6層,結構形式為鋼筋混凝土底框結構,本工程全部采用人工挖孔樁基礎。
地下水是深基礎工程中常見的問題,它給人工挖孔樁帶來很多困難。含水層中的水在施工開挖時打破了平衡,使周邊的靜態水進入樁孔內,從而影響人工挖孔樁的正常施工;如果遇到動態水壓土層施工,不僅開挖困難,而且連護壁混凝土也易被水壓沖刷穿透,發生樁身質量問題;如遇到了細砂、粉沙土層,在壓力水的作用下也極易發生流砂現象。當地下水量不大時,可選用潛水泵抽水,邊抽水邊開挖。成孔后及時澆筑相應段的混凝土護壁,然后繼續下一段的施工。當水量較大,用施工孔自身水泵抽水也不易開挖時,應從施工順序考慮,采取對周圍樁孔同時抽水,以減少開挖孔內的水量,并采用交替循環施工的方法,能達到很好的效果。對于不太深的挖孔樁,可在場地四周合理布置統一的輕型管井降水分流,對基礎平面占地較大時,也可增加降水管井的排數。有時施工周圍環境特殊,要做到:1)抽地下水時受周圍環境、基礎設施等影響較多,不允許無限制抽水;2)周邊的江河不可能無限制的排水,因此要截斷水源封閉水路。
人工挖孔樁在開挖時,如遇細砂、粉砂層土層時,再加上地下水的作用,極易形成流砂,嚴重時會發生井漏,造成事故,因此要采取相關措施來解決。流砂較少時,有效的方法是縮短開挖深度,將正常的1m左右一段改為0.5m一段,以減小挖層孔壁的暴露時間,及時進行護壁混凝土灌注。當孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成樁孔時,可用紡織袋土逐漸堆堵,形成樁孔的外壁,并保證內壁滿足設計要求。流砂較多時,常用的辦法是下鋼套筒。鋼套筒與護壁用的鋼模板相似,以孔外徑為直徑,可分成4~6段圓弧,再加上適當的肋條,相互用螺栓或鋼筋環扣連接,開挖0.5 m左右即可分片將套筒裝入,深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土護壁外側不小于0.5m,裝后即支模澆筑護壁混凝土。若放入套筒后流砂仍上涌,可將其挖出,然后用混凝土封閉孔底的方法,待混凝土凝結后,將孔心部位的混凝土鑿開以形成樁孔。
在遇到淤泥質土層等軟弱土層時。一般可用木方、木板模板等支擋,并要縮短這一段的開挖深度,及時澆筑混凝土護壁。這些支擋的木方板要沿四周打入底部不小于0.3m深,上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后,可斜向放置,雙排布置互相交錯,能達到較好的支擋效果。
孔內積水影響混凝土的強度和密實性,故澆筑前要抽干孔內積水,如果孔內的水抽不干,提出水泵后,可用部分干拌混凝土混合料或干水泥鋪入孔底,然后再澆筑混凝土。如果孔底水量大,確定無法采取抽水的方法解決,樁身混凝土的施工就應當采取水下法澆筑施工工藝進行施工。孔壁滲水也不可忽視,如果滲水過多,將會影響混凝土質量,降低樁身混凝土強度,因此可在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。對于出水量較大的孔可用木楔打入,周圍再用防水材料封閉或在集中漏水部分嵌入泄水管,裝上閥門。在施工樁孔時打開閥門讓水流出,澆筑樁身混凝土時再關閉,這樣也可解決其影響樁身混凝土質量的問題。
樁身混凝土的密實性是保證混凝土達到設計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性,一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法,其中的澆筑速度是關鍵,即力求在最短的時間內完成一個樁身混凝土澆筑,特別是在地下水壓力的情況時,要求集中足夠的混凝土短時間澆筑,以使混凝土自身重量壓住水流的滲入。
合理安排人工挖孔樁的施工順序,對減少施工難度起到重要作用,在施工方案中要認真統籌,根據實際情況合理安排。先施工比較淺的樁孔,后施工深一些的樁孔。因為一般樁孔愈深,難度相對愈大。較淺的樁孔施工后,對上部土層的穩定起到加固作用,也減少了深孔施工時的壓力,在含水層或有動水壓力的土層中施工,應先施工外圍的樁孔,這部分樁孔混凝土護壁完成后,可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土,而作為排水井,以方便其它孔位的施工,保證了樁孔的施工速度和成孔質量。
通過對人工挖孔樁實施上述的技術控制,達到了預期的效果。對392根成樁進行靜載試驗證明,人工挖孔樁滿足設計要求,達到了質量驗收標準的優良等級。