許 升
(北京首鋼建設集團有限公司,北京 100041)
人工挖孔樁施工技術是目前較為成熟的土建施工技術,與其他類別的施工技術相比,人工挖孔樁施工技術具備更強的環境適應能力,可以靈活控制入巖深度,保證孔底棄渣清潔度,在實踐施工環節,表現出較強的實用性[1]。受到多種因素的影響,人工挖孔樁施工技術在土建項目應用環節表現出一定的局限性,影響了土建項目施工的成效。基于這種認知,施工企業、技術人員需要從實踐出發,制定系統化的人工挖孔樁施工技術應用策略,以推動土建項目相關施工活動的有序開展。
對人工挖孔樁施工技術內涵與特點進行梳理,引導施工人員準確把握技術要點,為后續施工質量影響因素的探討、施工技術應用流程的完善提供了方向性引導,保證了人工挖孔樁施工技術應用的針對性。
人工挖孔樁是一種人工豎井開挖方法,樁孔開挖施工完成后,施工人員按照技術規范的要求,將鋼筋籠放入豎井的預定位置,同時灌注混凝土形成樁柱。與其他施工技術相比,人工挖孔樁施工技術可以有效增強單樁承載能力,且樁柱受力更為可靠,表現出較強的抗震能力。人工挖孔樁施工技術方案不僅可以提升單樁的性能,還可以根據土建項目的施工要求,靈活調控孔徑、孔型等基本參數,提升樁基的環境適應能力,降低了外部因素對于相關施工活動的影響[2]。相關施工環節不需要大型機械設備的參與,施工作業過程不會出現較大的擾動以及噪聲,可以最大限度地減少機械鉆孔其他孔洞施工的影響,降低了現場施工管理難度,壓縮了土建項目施工周期。人工挖孔施工表現出綠色化、生態化屬性,能夠在完成預定施工任務的前提下,減少對施工區域環境與生態的破壞。根據以往的土建項目施工經驗,人工挖孔樁施工技術主要適用于直徑超過80 cm的樁,沒有地下水或者黏土、粉質黏土、含砂石較少,施工深度為20 m的區域。目前部分高層建筑、公共建筑在地基基礎施工階段,通常采用人工挖孔樁施工技術方案。
土建項目施工周期較長、外部環境復雜,在這種情況下,人工挖孔樁施工活動極易受到外部因素影響,引發一系列施工質量問題,限制人工挖孔樁施工技術優勢的發揮,對其他工序的開展產生妨礙作用。基于這種內在聯系,施工企業應明確人工挖孔樁施工質量影響因素,實現施工經驗的有效總結。
在土建項目施工過程中,部分深基坑的開挖深度較大,使得基坑極易受到地下水的影響,地下水在重力作用下,在基坑中逐漸富集。地下水體量的增加對人工挖孔樁施工產生極大阻礙作用,且存在極大的安全隱患,延長了土建項目施工周期,造成人工挖孔樁施工成本的增加[3]。在地下水的浸泡作用下,人工挖孔樁施工中所使用的鋼筋、混凝土極易受到侵蝕作用,出現剝離的情況,誘發人工孔樁坍塌風險,增加了安全事故的發生概率。
施工單位在組織人員開展人工挖孔樁施工過程中,一旦遭遇軟土層,尤其是流砂地層,如果沒有采用恰當的施工手段進行必要的應對處理,將會大幅度增加人工挖孔樁施工質量問題發生的概率。人工挖孔樁施工過程中,由于缺乏完備的施工技術方案,將會破壞流砂層原有的土層平衡狀態,出現地面沉降的概率大幅度增加。部分流砂區域在地下水的作用下,使得人工挖孔樁護壁外側泥砂出現坍塌的情況,混凝土護壁呈現懸空狀態,支撐作用效果不明顯,使得護壁出現裂縫,對孔樁結構的安全性造成極大影響。
土建項目樁基施工過程中,為保證人工挖孔樁施工效果,提升單樁的承載力,避免施工質量的出現問題,施工人員通常需要根據人工挖孔樁相關施工要求,對開挖區域進行混凝土護壁施工。通過混凝土施工材料特性的發揮,實現對基坑的有效支撐,實現荷載的科學分布。分析實際情況可知,部分施工人員忽視了混凝土質量管控的重要性,沒有結合人工挖孔樁施工要求對混凝土摻配比例進行靈活控制,導致混凝土的結構強度、使用壽命達不到預期,人工挖孔樁施工質量達不到預期效果。
土建項目人工挖孔樁施工技術應用流程的完善與健全,可以逐步形成完整的技術應用框架,實現人員、設備的合理調度,為相關施工技術的應用提供了方向性引導,提升人工挖孔樁施工技術應用成效。
為保證土建項目人工挖孔樁施工成效,保證各項施工技術的合理化、有效化應用,施工企業、技術人員必須從實際出發,科學界定施工流程,避免人工挖孔樁施工技術應用出現問題,導致工程施工質量問題的發生。
分析實際情況可知,人工挖孔樁施工流程按照施工區域平整、測量定位、樁位確定、樁孔開挖、支模澆筑、護壁檢測、施工機械安裝、孔樁清理、模板拆除等施工流程,以此開展人工挖孔樁施工作業。人工挖孔樁施工技術流程簡潔、施工難度相對較低、實用性和可操作性較強[4]。施工人員在人工挖孔樁施工技術應用環節,需要嚴格遵循施工流程,針對性做好施工技術應用,以便為后續人工挖孔樁施工資源的整合以及技術應用提供方向性引導。
人工挖孔樁在土建項目中的應用,要求施工人員著眼于人工挖孔樁施工質量影響因素,通過工序流程管控,優化人工挖孔樁施工技術應用措施,打造成熟、完善的人工挖孔樁施工技術方案,推動土建項目施工活動的順利進行。
土建項目在人工挖孔樁施工過程中,施工人員需要結合現有的施工流程,認真做好施工準備工作。施工企業在評估分析土建項目設計要求、人工挖孔樁施工特性的前提下,組織人員針對性地做好施工區域的平整工作,借助場地平整,管控施工難度,同時也使施工人員可以掌握施工區域的實際情況,針對性地做好裂縫加固等保護工作,為后續施工活動的進行奠定堅實基礎。
施工區域平整任務完成后,借助墩臺十字線做好樁孔精準定位,在孔口區域設置排水溝槽,以保證水體可以快速排出,并防止外來水進入施工區域內,根據孔口的空間分布,安裝施工機械,有序實現施工現場管理。在孔口區域設置型鋼、木材等做好圍護,圍護結構需要高出孔口20~30 cm,借助圍護結構,防范石塊、砂土進入基坑。通過完善的施工準備工作,可以保證人工挖孔樁施工成效,避免施工質量問題的發生[5]。
考慮地下水對于人工挖孔樁施工的影響,提升土建項目的施工質量,施工人員需要采取地下水控制技術,以防范地下水對人工挖孔施工活動的影響。在實際施工環節,施工人員需要提前討論規劃可能存在的地下水造成的危害,采取地下水防控措施。
例如,針對地下水含量較小的施工區域,施工人員可以通過潛水泵等設備抽取地下水,在抽取地下水的同時,做好基坑開挖。基坑開挖結束后,立即進行混凝土澆筑,形成混凝土護壁。針對地下水含量較多的施工區域,施工人員可以使用施工孔自身水泵抽水,如果地下水體量過大,施工人員可以采取更為靈活的抽水方案,對多個孔樁大范圍布設降水井進行抽水,通過這種處理方式可以減少涌水量。在此基礎上,合理安排人工挖孔施工任務,通過地下水的合理管控,施工技術人員可以較好地完成各項施工任務,最大限度地減小地下水對于人工挖孔樁施工質量的影響。
人工挖孔樁施工環節,施工人員需要認真做好樁身澆筑工作,實現樁身質量的穩步提升。樁身施工環節,施工人員應當優化施工流程,有序做好混凝土配備等相關工作,通過混凝土質量的提升,強化人工挖孔樁施工成效,改善樁身施工質量問題。
例如,施工人員需要嚴格按照人工挖孔樁施工流程,開展混凝土灌注工作,灌注的混凝土可以依靠現場攪拌的方式進行,選用的石子粒徑不應超過50 mm,混凝土標號不低于C30,坍落度需要保持為8~10 cm的范圍內。混凝土灌注過程中,為保證人工挖孔樁施工技術的可控性,施工人員可以通過導管將混凝土垂直注入樁孔內部,減少混凝土斜向注入對孔壁產生沖擊引發坍塌,造成安全風險。除了采用垂直注入方式,還需要進行混凝土的分層澆筑,澆筑厚度不應當超過1.5 m,并采用分層振搗的方式,保證混凝土的密實度,避免發生施工質量問題。
人工挖孔樁施工流砂控制環節,施工人員應當采取靈活的施工方式,對流砂進行針對性應對。施工人員可以根據流砂區域的實際情況,縮短開挖深度,將開挖深度控制在1 m的范圍內,通過這種方式減少孔壁的暴露周期,為混凝土澆筑營造良好的外部環境。針對部分流砂較為嚴重的區域,施工人員可以通過鋼套筒施工方案,利用鋼套筒的支撐作用,減少流砂的影響。
人工挖孔樁作為現階段土建項目主要的基礎工程施工技術,在保證建筑結構承載力、增加建筑結構可靠性的基礎上,實現施工成本、施工周期以及施工質量的有效管控。為確保人工挖孔樁施工技術在土建項目中的合理化應用,文章在完善人工挖孔樁施工流程的基礎上,通過對地下水控制技術、流砂控制技術的使用,科學應對相關因素的影響,實現土建項目人工挖孔樁施工質效的提升。