淺談利用人工挖孔灌注樁樁孔降水在本溪市體育館工程中的應(yīng)用

張英菡

摘 要：本溪市體育館工程位于本溪市明山區(qū)小堡太子河畔，地下水豐富。哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑研究院設(shè)計，工程總投資1.06億元。根據(jù)本工程的地勘報告及現(xiàn)場的實際勘察，如果采用深井井點的降水方法需要降至設(shè)計要求的水位以下開始施工，這樣將工期延后30天左右；根據(jù)以往的施工經(jīng)驗及現(xiàn)場的實際條件及施工季節(jié)，改用利用灌注樁原樁孔降水的方法施工，取得了較好的施工效果。

關(guān)鍵詞：原樁孔；降水

1 概述

體育中心工程為四層結(jié)構(gòu)，地下一層，地上三層，整個工程占地174942×146456=25621.3㎡，總建筑面積29005.36㎡，總座席數(shù)6475。

我公司承擔(dān)的6～28軸人工挖空灌注樁共有215根，其中直徑0.8m的有124根，其中直徑1.0m的有31 根，其中直徑1.2m的有30根；樁身砼強(qiáng)度等級為C30，樁長度H依據(jù)現(xiàn)場條件確定，并且不小于5m。±0.00標(biāo)高相對于高程120.50m。灌注樁頂標(biāo)高為-6.0m，，樁基礎(chǔ)底標(biāo)高不低于12.6m，地下水位在-8.30m～-9.40m之間，施工過程中必須作好降水措施。

2 施工難點

該工程場地的地層主要由雜填土、粉土、細(xì)砂、角礫、圓礫、卵石、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖等組成并夾帶流沙層帶，降水處理不當(dāng)將會出現(xiàn)坍塌等嚴(yán)重的安全事故。

3 降水方案的選擇

依據(jù)正常的施工方法即根據(jù)現(xiàn)場實際涌水量的計算，降水降至設(shè)計標(biāo)高，需要用30天的時間，工程工期為30天，按照此方法施工無法完成按時完成施工任務(wù)。經(jīng)過現(xiàn)場的實際勘察與類似工程施工的經(jīng)驗相結(jié)合，采用利用灌注樁原樁孔作為降水井的施工方法施工，將地下水降至設(shè)計標(biāo)高，既保證施工進(jìn)度質(zhì)量又保證了施工的安全。

3.1 涌水量計算

按照無壓非完整深井井點的涌水量理論進(jìn)行計算

3.2 確定井點管數(shù)量與間距

深井進(jìn)水過濾器進(jìn)需要總長度計算

深井單位長度進(jìn)水量q可按下式計算：

深井進(jìn)水過濾器部分需要總長度計算

確定井點數(shù)量n=20時

由nh=20×20.3=406 ≥Q/q=9.21/0.035=263.14

可知井點數(shù)量及管徑符合條件

井的深度鉆孔打到不透水層，根據(jù)地勘報告計算，濾管長度為l=16m。

由于建筑物基坑平面比較規(guī)則，可暫假設(shè)井點均勻布置，井點間距D=（129.602+4+135.849+4）×2/20=27

取D=27m-30m

由于井點計算受、水文地質(zhì)和井點設(shè)備等諸多因素的影響，并且公式及數(shù)據(jù)多為經(jīng)驗性，在實際施工中，計算結(jié)果根據(jù)現(xiàn)場實際情況須進(jìn)行修正。

2.3 現(xiàn)場降水點的布置

選用直徑為1.0m或1.2m大孔徑灌注樁孔作為降水井，降水孔數(shù)為20個，這20個降水樁提前施工而要帶水作業(yè)，邊施工，邊降水，施工是要求使用12KV的安全電源，保證施工作業(yè)人員的人身安全，帶灌注樁挖至地下水位以下后，加入功率為22KW，流量80—160m3/h，揚(yáng)程30m的大型深井潛水泵。而其他灌注樁在降水樁施工3天后開始施工，遇到少量的水直接在灌注樁內(nèi)下入2寸水泵，將水抽干。

3 施工方法

3.1 施工布署

整個挖樁的施工程序為：場地平整→放線、定樁位→ 挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆注第一節(jié)砼護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝轆轤、吊桶等設(shè)施→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁、校核樁孔直徑和垂直度→拆上節(jié)模板，支第二節(jié)模板，澆注第二節(jié)砼護(hù)壁→重復(fù)此項工序直至設(shè)計深度→檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底 → 對樁孔直徑、深度、擴(kuò)底尺寸、持力層進(jìn)行全面檢查、驗收→清理虛土、排除孔底積水→吊放鋼筋籠就位→澆灌樁砼

第一批挖土成孔的樁宜選擇樁身較大者，且均勻散開，不宜集中在一處，以便全場地的水位得到均勻下降，并且在施工中均屬于帶水作業(yè)，最終樁孔形成后，作為降水井進(jìn)行場地降水。繼而開始施工第二批、第三批樁，若樁孔內(nèi)少量的水，使用2寸泵將其抽走。最后一批樁也應(yīng)均勻散開同時開挖，并待全部護(hù)壁打完后，才能澆注樁身砼。

3.2 主要工序施工方法

Ⅰ、支護(hù)設(shè)計和施工

為防止樁孔土體坍塌和確保操作安全，支護(hù)采用現(xiàn)澆砼護(hù)壁，

其整體性好，受力均勻。厚度為120mm，高度為1m，砼強(qiáng)度等級為C20，人工澆筑，人工振搗，其坍落度控制在100mm左右，在護(hù)壁內(nèi)加配Φ8光圓鋼筋。

護(hù)壁施工采用一節(jié)組合式鋼模板（由四塊弧形工具式內(nèi)鋼模拼裝而成），拆上節(jié)支下節(jié)，循環(huán)周轉(zhuǎn)使用。模板間用U形卡連接，上下設(shè)兩道50×5角鋼頂緊。第一節(jié)砼護(hù)壁高出地面200mm，便于擋水和定位。

Ⅲ、灌注樁挖孔

挖土由人工從上至下逐層用鎬、鍬進(jìn)行，遇堅硬土層、砼塊用錘、

風(fēng)鎬破碎，挖土次序為先挖中間部分后周邊，按設(shè)計樁直徑+240mm控制截面。擴(kuò)底部分采取先挖樁身圓柱體，再挖擴(kuò)底尺寸從上至下削成擴(kuò)底形。挖出的土由膠皮桶用轆轤提升至地面后，用手推車運(yùn)至指定地點進(jìn)行現(xiàn)場土方平衡。

挖孔時要隨時進(jìn)行測量控制。第一節(jié)護(hù)壁做好后，將樁位十字線和標(biāo)高測設(shè)在護(hù)壁的上口，然后用十字線對中，吊線墜向樁底投設(shè)，以半徑尺桿檢查孔壁的垂直平整度，隨之進(jìn)行修整，樁深必須以基準(zhǔn)點為依據(jù)逐根進(jìn)行引測，保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計要求。

挖孔時注意以下事項：

多樁孔同時成孔，應(yīng)采取間隔挖孔方法，以減少水的滲透和

防止土體滑移。

② 對樁的垂直度和直徑，應(yīng)每段檢查，發(fā)現(xiàn)偏差隨時糾正，保

證位置正確。

③ 遇塌孔，則在塌方處磚砌外模，配適量Φ8或Φ10鋼筋，間距

150，再支鋼內(nèi)模澆灌護(hù)壁砼。

④擴(kuò)底時，為防止擴(kuò)大頭處塌方，可采取間隔挖土擴(kuò)底措施，

留一部分土方作為支撐，待澆砼前再挖。

遇有流砂或淤泥層時，采用300mm～500mm高短護(hù)壁，一

次挖土高度也相應(yīng)地降為300mm～500mm高。

⑥挖孔樁的護(hù)壁最小厚度應(yīng)不小于100mm，挖孔樁的孔深一般不宜超過25m，當(dāng)樁長L≤8m，樁身直徑（不含護(hù)壁，下同）不應(yīng)小于0.8m；當(dāng)樁長為8m

⑦人工挖孔樁的土質(zhì)巖樣、入巖深皮、孔底形狀、粒徑、樁長、垂立度、樁頂標(biāo)高和混凝土強(qiáng)度等，必須符合設(shè)計要求。

⑧人工挖進(jìn)深度過程中，對可能會出現(xiàn)流砂、涌泥、涌水以及有害氣體等情況，必須要有針對性的安全防護(hù)措施，對施工現(xiàn)場所有設(shè)備、設(shè)施、安全裝置、工具和勞保用品等需要經(jīng)常進(jìn)行檢查，確保完好和安全使用。

4 小結(jié)

利用灌注樁樁孔做為降水井，首先節(jié)約了深井井點降水施工的過程，對于施工工序上起到了節(jié)約的效果；第二，在從經(jīng)濟(jì)角度講，利用灌注樁孔做為降水井，節(jié)約了井點降水的成本；第三，保證施工工期在30天內(nèi)順利完成，提高了工作效率。