摘要:筆者具體闡述了挖孔樁的特點,并以實際工程為例對人工挖孔樁施工的控制要點進行了深入調研。
關鍵詞:挖孔樁 入巖深度 承載力
近年來,人工挖孔樁以其受力性能好、施工簡便快捷、經濟效益好、適應性強等優點,被廣泛應用于工程的施工。此外,該施工方法機具設備簡單、便于施工操作、占地少、無噪聲、無擾動土、施工質量可靠等優點,不會對周圍建筑物造成太大的影響,便于全面開展施工活動。
在濟南,位于二環南路周邊的山景園高層住宅、北部花園路附近的大地銳城,以及二環東路附近的軍安和平山莊等工程都采用了此類人工挖孔樁地基,都取得了很好的施工效果和經濟效益。但施工中也出現了一些問題,現通過對挖孔樁特點具體分析和工程應用實例來介紹人工挖孔樁施工中的控制要點,確保在規定工期內完成樁基工程,保質保量安全施工。
1 人工挖孔樁的特點
人工挖孔樁與其他深基礎尤其是預制樁相比,主要有以下特點
1.1 受力性能好。挖孔樁的單樁承載力較高。以山景園工程挖孔樁為例,其直徑為1.2米,可承幾千千牛至幾萬千牛的力,有力的支撐工程22層的主體結構傳下的荷載。由于其設計入巖深度大于1米,所以還能承受較大的水平荷載。此外,挖孔樁的抗震性能好,沉降量小,可避免不均勻沉降等問題的發生。
1.2 施工方便,造價低
1.2.1 挖孔樁施工不需大型施工機械,僅需構造簡單且便于人工控制的輕型工具,施工方便;各樁可分別同時施工,施工速度較快,而且造價較低。
1.2.2 成孔直徑一般在1米以上,使用輕型工具人工操作就可進入孔底檢查樁底持力層情況,并易于混凝土澆注、振搗。
1.3 與其他類型樁基相比有以下特點
1.3.1 預制樁在打樁時噪聲較大,還會造成相近的樁側移或向上浮起,挖孔樁則無此類問題,且無噪聲污染。
1.3.2 在密實的砂層及卵石層或有孤石的地基中,打預制樁十分困難,而挖孔樁則易于施工。
1.4 而下述情況則不宜使用挖孔樁
1.4.1 建筑層數少,荷載小的建筑物不宜使用挖孔樁。
1.4.2 堅硬持力層很深,設計樁過長,人工挖孔深度太深,安全隱患大,造價也高,不宜使用挖孔樁。
1.4.3 地下水位高的地區,如濟南黃河邊以及市區泉群附近,地下水位就很高,個別地方挖1米就出現地下水,在此類地區不宜使用挖孔樁。
2 工程實際應用
以下通過在具體的工程實際應用中遇到的施工難點、要點,以及施工過程中常用的施工方法及措施加以具體闡述。
筆者參與施工的山景園小區高層住宅工程,建筑面積18000平方米,框架剪力墻結構,地下1層,地上22層,基礎采用人工挖孔灌注樁。工程設計樁端入巖深度大于1米。本工程地處濟南南部南外環附近,地下水位在設計樁端持力層下,所以挖孔時不必考慮降水。該工程基礎施工時針對不同的施工要點采取了不同的施工措施。
2.1 成孔控制要點。成孔施工控制要點,主要有樁位定位控制,樁孔垂直度控制,樁端入巖深度控制
2.1.1 樁位定位控制,根據建設單位的測量基準點和測量基線及設計圖紙放樣定位,經監理復核,樁位軸線采取在地面設“十”字控制網基準點,安裝提升設備時,吊桶的鋼絲繩中心與樁孔中心線一致,以作為挖土時控制中心。
2.1.2 垂直度質量控制。在山景園住宅工程樁孔垂直度控制時,采用了提升設備中心與樁孔中心一致的方式,并對提升設備進行了可靠的加固,確保不位移,方便工人挖孔時控制中心。并定時對樁孔吊垂直,以保證成孔的垂直度符合設計要求。
2.1.3 入巖深度控制。山景園高層住宅工程挖孔樁要求樁端入巖深度在1米以上,為保證入巖深度,該工程設計采用了孔底爆破施工方式,使樁底入巖深度達到設計要求。爆破施工難度大,施工安全隱患多,必須由具有相應資質等級的專業爆破施工單位來施工。本工程爆破施工由黃河爆破公司承擔爆破任務。
2.2 鋼筋籠制作及吊裝施工
2.2.1 鋼筋進場要驗收,要有質保單,并按要求進行見證取樣復試,合格后才能使用。
2.2.2 鋼筋籠的制作要在平整的場地上進行,山景園工程在鋼筋籠制作時,專門澆筑了一條鋼筋籠制作混凝土平臺。為保證質量本工程采用了分段制作,焊接連接。焊接時主筋接頭相互錯開50mm以上,并保證同一個截面內接頭不多于主筋總數的50%。在樁孔附近位置安排了足夠的空間來單層平臥放置制作好的鋼筋籠。
2.2.3 鋼筋籠的吊裝
鋼筋籠的吊裝,是個控制難點,吊裝中既要保證鋼筋籠不彎折、不扭曲變形,又要保證鋼筋籠能順利地沉入孔內,與護壁不產生碰撞。山景園在鋼筋籠吊裝過程中,采用塔吊和吊車相互配合的吊裝方式。在起吊點,合理設置加強筋。對于較短的鋼筋籠,采用兩點起吊,即可將鋼筋籠完好地沉入樁孔中,對于長的鋼筋籠,則采取了多吊點起吊的方式。有效地保證了鋼筋籠在起吊過程中不產生影響質量的彎曲變形。入孔時要保持垂直狀態,對準孔內慢慢輕放。
2.3 混凝土澆筑控制要點
2.3.1 混凝土采用商品混凝土,塌落度不宜過大,和易性要滿足施工要求。在澆筑過程中,要保證每棵樁都要留置試塊。
2.3.2 混凝土的澆筑。山景園住宅個別樁深度達到18米以上, 為保證混凝土澆筑質量,要采用導管注入混凝土,要保證混凝土在孔內的自由下落高度始終控制在兩米以內。混凝土的澆筑必須保持連續,每50cm為一層及時振搗。混凝土較深,可采用長繩系上振動棒的方法,深入振搗。
2.3.3 導管的提升速度不宜過快,導管提升時注意不得掛住鋼筋籠。為方便提升,可設置三角形狀的防護加筋板。
3 結束語
上文中具體介紹了人工挖孔樁的特點,以及存在于實際施工中的難點和控制要點。實踐證明,要保質保量順利完成樁基的施工任務,必須要在認清挖孔樁施工特點的前提下,加強施工中施工要點的控制。