談人工挖孔灌注樁施工技術(shù)

孔平平

(山西煤炭建設(shè)監(jiān)理咨詢公司，山西太原 030012)

人工挖孔樁是利用人工挖孔，在孔內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土的一種樁型，適用于各種地貌條件下施工，尤其是土質(zhì)變化較大的場(chǎng)地環(huán)境。但在施工過(guò)程中，常遇到地下水和不可預(yù)見性因素的影響，造成施工困難。以興縣斜溝煤礦1號(hào)，2號(hào)職工公寓樓為例，下面簡(jiǎn)要論述人工挖孔灌注樁施工技術(shù)及其補(bǔ)救措施。

該建筑為地下1層，地上12層剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁。基底標(biāo)高為-5．4 m;樁頂標(biāo)高為-5．3 m;地下水位線在-10．3 m處;土質(zhì)結(jié)構(gòu):-5．4 m以下為粉質(zhì)粘土;-6．4 m以下為細(xì)砂層;-10．3 m以下為砂礫層;-12．3 m以下為卵石層(持力層)。設(shè)計(jì)樁徑900 mm;樁身長(zhǎng)度為7．5 m。

首先，進(jìn)行測(cè)量基線放樣定位，用十字交叉法定出樁孔中心后，在基坑底面高出150 mm～200 mm做井圈。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告所描述的地下水位及地下水流經(jīng)方向，我們將基坑內(nèi)樁孔按地下水流經(jīng)方向分為上、中、下三段，分別布置三個(gè)具有代表性的試驗(yàn)樁進(jìn)行挖孔，發(fā)現(xiàn)土質(zhì)情況、地下水位及地下水流經(jīng)方向基本上與地質(zhì)報(bào)告相符。挖孔至設(shè)計(jì)深度后，檢查成孔后的允許偏差，樁徑偏差滿足±50 mm;垂直度偏差滿足0．5%;樁位偏差滿足±50 mm;清除樁底沉渣，放置鋼筋籠，澆筑混凝土后，滿足試樁條件時(shí)進(jìn)行單樁深層靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后，當(dāng)時(shí)的試樁數(shù)據(jù)表明該樁樁底的地基承載力不滿足設(shè)計(jì)要求需繼續(xù)下挖。挖孔過(guò)程中由于受地下水滲透砂礫層孔隙而形成不斷向孔內(nèi)涌水的水系影響。雖然我們?cè)诳變?nèi)水位線以下采用6 mm厚的鋼護(hù)筒進(jìn)行挖孔，但仍無(wú)法繼續(xù)下挖及擴(kuò)孔至樁端嵌入持力層800 mm的要求。經(jīng)設(shè)計(jì)、勘察單位的現(xiàn)場(chǎng)論證，采用高壓注漿泵通過(guò)預(yù)埋注漿管注入水泥漿形成擴(kuò)大頭增加地基承載力來(lái)滿足單樁地基承載力特征值。經(jīng)過(guò)單樁荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)，該方法成功地解決了上述地基承載力不足的問(wèn)題。

其次，組織施工班組，先從中段按照相鄰兩樁凈距不得小于2倍樁徑且不得小于2．5 m的規(guī)范要求，根據(jù)實(shí)際情況采取間隔開挖的方法進(jìn)行挖孔，防止串孔和塌方。孔內(nèi)挖出的土方要及時(shí)清運(yùn)出基坑以外，且樁孔周圍1 m范圍內(nèi)不得棄土，以減小孔壁的側(cè)壓力。為保證孔內(nèi)作業(yè)人員的安全，每挖一節(jié)做鋼筋混凝土護(hù)壁，逐節(jié)下挖，護(hù)壁與護(hù)壁的搭接長(zhǎng)度不低于10 cm。挖至地下水位后，由于受地下水的侵害，以下采用6 mm厚的鋼護(hù)筒，按每1．2 m為一節(jié)，保證樁芯直徑的情況下，鋼護(hù)筒直徑隨深度的增加，每節(jié)減小50 mm，挖至設(shè)計(jì)深度。利用中段樁孔先挖至設(shè)計(jì)深度后，合理選擇局部樁位進(jìn)行超挖，插入污水泵不間斷進(jìn)行排水，來(lái)減少上段、下段樁孔內(nèi)的涌水量。從地下水流經(jīng)方向上段至下段的順序逐個(gè)進(jìn)行人工挖孔灌注樁的鋼筋籠就位及混凝土的澆筑。

樁身鋼筋籠主筋采用Φ14@150，允許偏差±10 mm不設(shè)彎鉤;箍筋采用Φ8@130，允許偏差±20 mm;鋼筋籠直徑允許偏差±10 mm;鋼筋籠長(zhǎng)度允許偏差±50 mm，并按樁頂標(biāo)高50 mm下每2 m設(shè)一道Φ16的加勁箍，加勁箍設(shè)在主筋的外側(cè)，以加強(qiáng)對(duì)鋼筋籠的箍子作用，且不增加施工難度。鋼筋籠制作完畢后，為便于搬運(yùn)和吊裝，在側(cè)面上端設(shè)置2個(gè)耳環(huán)，防止在吊運(yùn)過(guò)程中發(fā)生變形。安放前檢查孔內(nèi)的情況，以確定孔內(nèi)無(wú)塌方和沉渣，且放置注漿氣囊和注漿管道后，扶穩(wěn)、緩慢、順直的就位，避免碰撞孔壁、嚴(yán)禁墩籠、扭籠。

當(dāng)鋼筋籠在井筒中就位以后，便可灌注混凝土，混凝土坍落度宜控制在7 cm～9 cm，拌和時(shí)間不得少于90 s。在井口的上方搭起支架，將溜槽和串筒接上，串筒宜距混凝土面2 m以內(nèi)為宜，隨著混凝土表面不斷上升逐步減少串筒數(shù)量。嚴(yán)禁在井口向井下拋鏟或傾倒混凝土料，以免產(chǎn)生離析現(xiàn)象，影響混凝土整體強(qiáng)度。每次灌注高度不得大于60 cm，由井下工人用插入式振動(dòng)器搗振，插入形式為垂直式，插點(diǎn)間距約40 cm～50 cm，應(yīng)做到“快插慢拔”，以保證混凝土的密實(shí)度。澆筑高度應(yīng)超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50 cm，以保證在鑿除浮漿或破樁頭后的樁端混凝土質(zhì)量。孔內(nèi)的混凝土必須一次連續(xù)灌注完成，不留施工縫。樁身混凝土應(yīng)留置有試塊，每根樁至少留置2組試塊。

樁身混凝土澆筑完畢后，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上時(shí)，開始對(duì)每根樁進(jìn)行動(dòng)檢。為確保工程質(zhì)量，縮短施工工期，可采用提高樁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)或添加外加劑使樁身混凝土強(qiáng)度在短期內(nèi)達(dá)到檢驗(yàn)條件，經(jīng)檢測(cè)，合格率100%，取得了預(yù)期的效果。

綜上所述，人工挖孔灌注樁因其占施工場(chǎng)地少、成本較低、工藝簡(jiǎn)單、易于控制質(zhì)量且施工時(shí)不易產(chǎn)生污染等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于樁基工程中。但其人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，風(fēng)險(xiǎn)也較大，在施工當(dāng)中應(yīng)嚴(yán)格按照《建筑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行各項(xiàng)安全措施，施工中應(yīng)由專人負(fù)責(zé)安全問(wèn)題，防止塌孔、有毒氣體侵害等危及人員安全的事故發(fā)生。