1、*人工挖孔灌筑樁施工方案一、工程概況*小區(qū),該工程建筑場(chǎng)地位于*小區(qū)。*設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)型式為人工挖孔灌注樁,以石灰?guī)r作樁端持力層,由于該層屬巖溶裂隙發(fā)育地層,據(jù)設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范規(guī)定要求,必須對(duì)每一根樁的樁端持力層的完整性進(jìn)行施工勘探,受*有限公司的委托,*勘察公司承擔(dān)了此項(xiàng)任務(wù)。地質(zhì)條件:通過(guò)施工勘探表明,在施工勘探的所有樁位中,3棟樓有溶洞,且部分樁位出現(xiàn)多層溶洞,巖溶主要填充物為可軟塑粘土,少數(shù)溶洞中含有灰?guī)r角沙礫,部分鉆孔在鉆探工程中漏水較嚴(yán)重,說(shuō)明巖溶連通性較好,裂隙主要特征為巖石破碎,芯樣呈碎塊狀,裂隙以泥質(zhì)充填為主,少數(shù)裂隙為方解石脈填充,巖芯采取率不足50%,除此以外巖芯呈
2、長(zhǎng),短柱狀,可見少量裂隙方解石脈填充,巖石較完整、致密,細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu),塊構(gòu)構(gòu)造,采取率約85%,本次勘探按設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求均進(jìn)入完整巖石3d-5m以上,可滿足持力層要求。因樁端持力層巖石屬較硬巖,部分地段埋深較大,在巖溶發(fā)育的樁位中,人工難以破除洞頂板的巖石,所以采用爆破方式處理。3棟樓采取同時(shí)施工的原則,每棟樓挖樁班組不少于10組,工期大約為45天。二、人工挖孔灌注樁人工挖孔灌筑樁系用人工挖土成孔,澆筑混凝土成樁。這類樁由于受力性能可靠,不需大型機(jī)具設(shè)備,施工操作工藝簡(jiǎn)單,在各地應(yīng)用極為普通,已成為大直徑灌筑樁施工的一種主要工藝方式。挖孔灌筑樁的特點(diǎn)是:?jiǎn)螛冻休d力高,結(jié)構(gòu)傳力明確,沉降量小,
3、;可做支撐、抗滑、錨拉、擋土等用;可直接檢查樁直徑、垂直度和持力土層情況,樁質(zhì)量可靠;施工機(jī)具設(shè)備較簡(jiǎn)單,都為工地常規(guī)機(jī)具,施工工藝操作簡(jiǎn)單,占場(chǎng)地小;施工無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)環(huán)境污染,對(duì)周圍建筑物無(wú)影響;可多樁同時(shí)進(jìn)行,施工速度快,節(jié)省設(shè)備費(fèi)用,降低工程造價(jià);但樁成孔工藝存在勞動(dòng)強(qiáng)度較大,單樁施工速度較慢,安全性較差等問(wèn)題;這些問(wèn)題一般可通過(guò)采取技術(shù)措施加以克服。挖孔灌筑樁適用于樁直徑800mm以上,無(wú)地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土,含少量的砂、砂卵石、姜結(jié)石的粘土層采用,特別適于黃土層使用,深度一般20m左右,可用于高層建筑、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)(泵站、橋墩作支撐、抗滑、擋土、錨拉樁之用)
4、。對(duì)有流砂、地下水位較高、涌水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層,不宜采用。三、機(jī)械設(shè)備及材料要求提升機(jī)具包括:1t卷?yè)P(yáng)機(jī)配三木塔或1t以上單軌電動(dòng)葫蘆(鏈條式)配提升金屬架與軌道,活底吊桶;挖孔工具包括:短柄鐵鍬、鎬錘、釬。水平運(yùn)輸工具包括:雙輪手推車;混凝土澆筑機(jī)具包括:混凝土攪拌機(jī)(含計(jì)量設(shè)備)、小直徑插入式振、插竿、串筒等。當(dāng)水下澆筑混凝土?xí)r,尚應(yīng)配金屬導(dǎo)管、吊斗、混凝土儲(chǔ)料斗、提升裝置(卷?yè)P(yáng)機(jī)或起重機(jī)等)、澆筑架、測(cè)錘,以及鋼筋籠吊放機(jī)械等。其他機(jī)具設(shè)備包括鋼筋加工機(jī)具、支護(hù)模板、支撐、電焊機(jī)、吊掛式軟爬機(jī);36V低壓變壓器、井內(nèi)外照明設(shè)施;樁孔深超過(guò)10m,另配鼓
5、風(fēng)機(jī)、輸風(fēng)管;有地下水應(yīng)配潛水泵及膠皮軟管等。四、施工方法1、挖孔灌筑樁的施工程序是:場(chǎng)地平整放線、定樁位挖第一節(jié)樁孔土方砌筑護(hù)壁紅磚在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架起重電動(dòng)葫蘆、活底吊土筒、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等第二節(jié)樁身挖土清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑砌筑護(hù)壁紅磚重復(fù)第二節(jié)挖土、砌筑護(hù)壁紅磚工序,循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度檢查持力層后進(jìn)行爆破擴(kuò)底清理虛土、排除積水、檢查尺寸和持力層吊放鋼筋籠就位澆筑樁身混凝土。2、挖孔由人工從上而下逐層用鎬、鍬進(jìn)行,遇堅(jiān)硬土層用錘、釬破碎;挖土次序?yàn)橄韧谥虚g部分后挖周邊,允許尺寸誤差+5,擴(kuò)底部分采取先挖樁身圓柱體,再按擴(kuò)底尺寸從
6、上到下削土修成擴(kuò)底形。棄土裝入活底吊桶或籮筐里。垂直運(yùn)輸,在孔上口安支架、工字軌道、電葫蘆或搭三木塔,用12t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)提升,吊至地面上后,用機(jī)動(dòng)翻斗車或手推車運(yùn)出。3、樁中線控制是在第一節(jié)混凝土護(hù)壁上設(shè)十字控制點(diǎn),每一節(jié)設(shè)橫桿吊大線墜作中心線,用水平尺桿找圓周。4、鋼筋籠的制作:鋼筋籠在主筋內(nèi)側(cè)每隔2m加設(shè)一道直徑12的加強(qiáng)筋,每隔一箍在箍?jī)?nèi)設(shè)一井字加強(qiáng)支撐,與主筋焊接牢固組成骨架,為便于吊運(yùn)。一般分兩節(jié)制作,鋼筋籠的主筋為通長(zhǎng)鋼筋,其接頭采用對(duì)焊,主筋與箍筋間隔點(diǎn)焊固定,控制平整度誤差不大于5,鋼筋籠4側(cè)主筋上每隔5m設(shè)置耳環(huán),控制保護(hù)層為57,鋼筋籠外形尺寸比孔小1112。鋼筋籠就位用小
7、型吊運(yùn)機(jī)具或履帶式起重機(jī)進(jìn)行,上下節(jié)主筋采用幫條雙面焊接,整個(gè)鋼筋籠用槽鋼懸掛在井壁上,借自重保持垂直度正確。5、本工程采用商品混凝土,要求混凝土攪拌站用粒徑小于50的石子,水泥用強(qiáng)度等級(jí)42.5普通硅酸鹽水泥,坍落度80120。混凝土下料采用串桶,深樁孔用混凝土溜管;混凝土要垂直灌入樁孔內(nèi),并應(yīng)連續(xù)分層澆筑,每層厚不超過(guò)1.5m。6、樁混凝土的養(yǎng)護(hù):當(dāng)樁頂標(biāo)高比自然場(chǎng)地標(biāo)高低時(shí),在混凝土澆筑24h后進(jìn)行濕水養(yǎng)護(hù);當(dāng)樁頂標(biāo)高比場(chǎng)地標(biāo)高高時(shí),混凝土澆筑12h后應(yīng)覆蓋草袋,并濕水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7d。五、嵌巖爆破1、爆破是利用炸藥產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),在極短時(shí)間內(nèi)釋放出大量的高溫、高壓的氣體,沖
8、擊和壓縮周圍的介質(zhì),使其受到不同程度的破壞而達(dá)到施工的目的。本工程采用松動(dòng)爆破方式,即藥包埋置深度接近破壞圈或松動(dòng)圈的外圍,但爆破作用沒有余力可以使破壞的碎塊產(chǎn)生拋擲運(yùn)動(dòng),只能引起介質(zhì)的松動(dòng),而不能形成爆破坑。2、炸藥用量:爆破土石方的炸藥用量根據(jù)巖石的硬度、巖石的縫隙、臨空面的多少、爆破土石方量的大小以及施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定。因此,理論上的計(jì)算值還需要通過(guò)試爆復(fù)核,最后確定實(shí)際的用藥量。實(shí)踐證明:炸藥量的大小與爆破漏斗內(nèi)的土石方體積和巖石的堅(jiān)實(shí)程度成正比。本工程采用松動(dòng)爆破,其藥包的炸藥量為:Q=0.33eKW3式中 Q計(jì)算炸藥量(); e炸藥換算系數(shù)(表1); K爆破1m3土石方所消耗的炸藥量(
9、/m3),見表2; W最小抵抗線(藥包埋置深度)e 值 表 表1 炸藥名稱型號(hào)e值炸藥名稱型號(hào)e值煤礦銨梯煤礦銨梯煤礦銨梯巖石銨梯巖石銨梯露天銨梯膠質(zhì)銨梯硝酸銨1號(hào)2號(hào)3號(hào)1號(hào)2號(hào)1、2號(hào)1、2號(hào)0.971.121.160.800.881.000.781.3562%膠質(zhì)炸藥62%膠質(zhì)炸藥35%膠質(zhì)炸藥混合膠質(zhì)炸藥黑 火 藥梯 恩 梯銨 油 炸 藥普通耐凍普通普通0.780.780.930.831.001.250.921.001.001.20標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破藥包的單位耗藥量K值表 表2土的類別一二三四五六七八K(/m3)0.951.101.251.501.601.902.002.2本工程采用梯恩梯炸
10、藥,e值取1.00。持力層為微風(fēng)化灰?guī)r層,為六類土,K取1.50。本工程嵌巖深度為500,W取0.5 m。則炸藥量Q= 0.33eKW3= 0.331.001.50.53= 0.062,此為理論值還需通過(guò)試爆復(fù)核,最后確定實(shí)際的用藥量。 3、爆破方法:建筑工程中常用的爆破方法有:炮眼爆破法、藥壺爆破法、洞室爆破法等。因?yàn)榕谘郾品ǎㄓ址Q淺眼爆破法),屬小爆破,考慮到周圍建筑物和護(hù)壁磚的安全,本工程采用炮眼爆破法。在樁端巖石上鉆鑿直徑為35、深0.5m的圓柱形炮眼,然后裝藥進(jìn)行爆破。炮眼位置的布置要盡量利用臨空面較多的地形,第一次爆破給第二爆破創(chuàng)造更多的臨空面,以獲得良好的效果。炮眼的方向應(yīng)盡量
11、與臨空面平行,或與水平臨空面成45角。操作順序?yàn)椋恒@孔、裝藥、堵塞及起爆。在裝藥前,先清除炮眼內(nèi)的石粉及泥漿,然后裝填炸藥。每裝填150g250g后,就用木棍壓實(shí)一次,將炸藥裝到80%85%以后,再裝入起爆藥卷。炸藥裝好后,將炮眼的其余部分用干細(xì)砂土填塞。4、爆破安全措施:裝藥時(shí)只能用木棒把炸藥輕輕壓入炮孔,嚴(yán)禁沖搗和使用金屬棒;放炮前必須劃出警戒范圍,立好標(biāo)志,設(shè)專人警戒;放炮時(shí),人的安全距離為:不小于200m。如產(chǎn)生啞炮,則必須在查明原因后再作處理。處理方法:距原炮眼60左右處鉆一平行炮眼,然后裝藥起爆,銷毀原啞炮;炮眼深度小于50時(shí)可用裸露爆破法處理。六、施工安全 挖孔樁在開挖過(guò)程中,施
12、工人員進(jìn)入孔內(nèi)必須戴安全帽;孔內(nèi)有人時(shí),孔上必須有人監(jiān)督防護(hù);護(hù)壁要高出地面150200,挖出的土方不得堆在孔四周1.2 m范圍內(nèi),以防滾入孔內(nèi);孔周圍要設(shè)置0.8m高的安全防護(hù)欄桿;每孔要設(shè)置安全繩及安全軟梯;孔下照明要用安全電壓;使用潛水泵,必須有防漏電裝置;樁孔開挖深度超過(guò)10m時(shí),應(yīng)設(shè)置鼓風(fēng)機(jī),專門向井下輸送潔凈空氣,風(fēng)量不少于25L/S。七、地下水及流砂處理樁挖孔時(shí),如地下水豐富、滲水或涌水量較大時(shí),可根據(jù)情況分別采取以下措施:1、少量滲水可在樁孔內(nèi)挖小集水坑,隨挖土隨用吊桶,將泥水一起吊出。2、大量滲水,可在樁孔內(nèi)先挖較深集水井,設(shè)小型潛水泵將地下水排出樁孔外,隨挖土隨加深集水井。
13、3、涌水量很大時(shí),如樁較密集,可將一樁超前開挖,使附近地下水匯集于此樁孔內(nèi),用12臺(tái)潛水泵將地下水抽出,起到深井降水的作用,將附近樁孔地下水位降低。4、滲水量較大,井底地下水難以排干時(shí),底部泥渣可用壓縮空氣清孔方法清孔。樁孔內(nèi)排水時(shí),注意周圍地下水位變化,否則由于土壤固結(jié)、地面下沉?xí)o周圍設(shè)施帶來(lái)危害。當(dāng)挖孔時(shí)遇流砂層,一般可在井孔內(nèi)設(shè)高12m,厚4mm鋼套護(hù)筒,直徑略小于混凝土護(hù)壁內(nèi)徑,利用混凝土支護(hù)做支點(diǎn),用小型油壓千斤頂將鋼護(hù)筒逐漸壓入土中,阻擋流砂,鋼套筒可一個(gè)接一個(gè)下沉,壓入一段,開挖一段樁孔,直至穿過(guò)流砂層0.51.0m,再轉(zhuǎn)入正常挖土和設(shè)混凝土支護(hù)。澆筑混凝土?xí)r,至該段,隨澆混凝
14、土隨將鋼護(hù)筒(上設(shè)吊環(huán))吊出,也可不吊出。八、施工常遇問(wèn)題及預(yù)防處理方法施工常遇問(wèn)題及預(yù)防處理方法參見表1挖孔及挖孔擴(kuò)底樁常遇問(wèn)題及預(yù)防、處理方法 表1 常遇問(wèn)題產(chǎn)生原因預(yù)防措施及處理方法塌孔1、地下水滲流比較嚴(yán)重2、混凝土護(hù)壁養(yǎng)護(hù)期內(nèi),孔底積水,抽水后,孔壁周圍土層內(nèi)產(chǎn)生較大水壓差,從而易于使孔壁土體失穩(wěn)3、土層變化部位挖孔深度大于土體穩(wěn)定極限高度4、孔底偏位或超挖,孔壁原狀土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)、破壞或松軟土層孔,未及時(shí)支護(hù)有選擇地先挖幾個(gè)樁孔進(jìn)行連續(xù)降水、使孔底不積水,周圍樁土體粘聚力增強(qiáng),并保持穩(wěn)定;盡可能避免樁孔內(nèi)產(chǎn)生較大水壓差;挖孔深度控制不大于穩(wěn)定極限高度;并防止偏位或超挖;在松軟土層
15、挖孔,及時(shí)進(jìn)行支護(hù) 對(duì)塌方嚴(yán)重孔壁,用砂、石子填塞,并在護(hù)壁的相應(yīng)部位設(shè)泄水孔,用以排除孔井涌(流泥)遇殘積土、粉土、特別是均勻的粉細(xì)紗土層,當(dāng)?shù)叵滤徊詈艽髸r(shí),使土顆粒懸浮在水中成流態(tài)泥土從井底上涌遇有局部或厚度大于1.5m的流動(dòng)性淤泥和可能出現(xiàn)涌土、涌砂時(shí),可采取將每節(jié)護(hù)壁高度減小到300500mm并隨挖隨驗(yàn),隨澆筑混凝土,或采用鋼護(hù)筒作護(hù)壁,或采用有效 的降水措施以減輕動(dòng)水壓力護(hù)壁裂縫1、護(hù)壁過(guò)厚,其自重大于主體的極限摩阻力,因而導(dǎo)致下滑,引起裂縫2、過(guò)度抽水后,在樁孔周圍造成地下水位大幅度下降,在護(hù)壁外產(chǎn)生負(fù)摩擦力3由于坍方使護(hù)壁失去部分支撐的主體下滑,使護(hù)壁某一部分受拉而產(chǎn)生環(huán)向水平
16、裂縫,同時(shí)由于下滑不均勻和護(hù)壁四周壓力不均,造成較大的彎矩和剪力作用,而導(dǎo)致垂直和斜向裂縫護(hù)壁厚度不宜太大,盡量減輕自重,在護(hù)壁內(nèi)適當(dāng)配10200豎向鋼筋,上下節(jié)豎鋼筋要連接牢靠,以減少環(huán)向拉力;樁孔口的護(hù)壁導(dǎo)槽要有良好的土體支撐,以保證其強(qiáng)度和穩(wěn)固;裂縫一般可不處理,但要加強(qiáng)施工監(jiān)視、觀測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理淹井1、井孔內(nèi)遇較大泉眼或土滲透系數(shù)大的砂礫層2、附近地下水在井孔集中可在群樁孔中間鉆孔,設(shè)置深井,用潛水泵降低水位,至樁孔挖完成,再停止抽水,填砂礫封堵深井截面大小不一或扭曲1、挖孔時(shí)未每節(jié)對(duì)中量測(cè)樁中心軸線及半徑2、土紙松軟或粉細(xì)砂層難以控制半徑挖孔時(shí)應(yīng)按每節(jié)支護(hù)量測(cè)樁中心軸線及半徑
17、;遇松軟或粉細(xì)砂層加強(qiáng)支護(hù),嚴(yán)格認(rèn)真控制支護(hù)尺寸超量1、挖孔時(shí)未每層控制截面,出現(xiàn)超挖2、遇有地下土洞、落水洞、下水道或古墓、坑穴3、孔壁坍落,或成孔后間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng),孔壁風(fēng)干或浸水剝落挖孔時(shí)每層每節(jié)嚴(yán)格控制截面尺寸,不使超挖;遇地下洞穴,用3:7灰土填補(bǔ)、拍夯實(shí);按坍孔一項(xiàng)防止孔壁坍落;成孔后在48h內(nèi)澆筑樁混凝土,避免長(zhǎng)期擱置九、質(zhì)量驗(yàn)收及規(guī)范1、灌筑樁在沉樁后的樁位偏差應(yīng)符合規(guī)定,樁頂標(biāo)高至少要比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5m 灌筑樁的平面位置和垂直度的允許偏差 表2序號(hào)成孔方法樁徑允許偏差()垂直度也許偏差(%)樁位允許偏差()13根、單排樁基垂直于中心線方向和群柱樁基礎(chǔ)的邊樁條形樁基沿中心線方向
18、和全樁基礎(chǔ)的中間樁1泥漿護(hù)壁鉆孔樁D100050100050100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌筑樁D500-200150D5001001503干成孔灌筑樁-201701504人工挖孔樁混凝土護(hù)壁+500.550150鋼套管護(hù)壁+501檢查每根樁的實(shí)際灌筑量8樁頂標(biāo)高+30-50水準(zhǔn)儀,需扣除樁頂浮漿層及劣質(zhì)樁體9沉渣厚度:端承樁摩擦樁50150用沉渣儀或重錘測(cè)量10、樁基工程樁位驗(yàn)收應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:(1)當(dāng)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與施工場(chǎng)地標(biāo)高相同時(shí),或樁基施工結(jié)束后,有可能對(duì)樁位進(jìn)行檢查時(shí),樁基工程的驗(yàn)收應(yīng)在施工結(jié)束后進(jìn)行。(2)當(dāng)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高低于施工場(chǎng)地標(biāo)高時(shí),可對(duì)護(hù)筒位置作中間驗(yàn)收,待承臺(tái)或底板開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,再作最終驗(yàn)收。