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[摘 要] 近几年,随着高层建筑等基础建设的不断发展,国许多地区都在桩基施工中采用和逐渐推广了人工挖孔桩,其特有的大承载力优势得到了许多设计、施工单位的认可,确实是一种在软弱地基上经济适用的基础形式,但在施工中还存在着一些问题,我们在通过对采用人工挖孔桩基础的工程实践中,积累了一些经验,处理了一些特殊的问题,取得了良好的效果,现总结成文,以期和同行切磋、交流。
[关键词]人工挖孔施工技术
前言
近年来人工挖孔灌注桩以成孔工艺简单、单桩承载力高、设备投入少、易于控制质量等优点深得广大设计人员的偏爱,广泛用于工业民用建筑工程中,在施工时的各项准备、技术要求和旖工安全措施尤为重要。本文结合在工程实际中常见问题,对灌注桩在人工挖孔过程中的技术进行探讨。
1施工准备
人工挖孔桩施工方法相对简单,但真正能保质保量完成任务,一些必要的前期工作还需认真去准备落实,以确保顺利、安全施工。
(1)人员准备,挖孔前要先对施工人员进行必要的技术培训和安全交底,讲解注意事项,坑底和坑上的作业工人要分别交底注意事项,施工人员要编班分组,明确任务,分清责任。
(2)机具准备,要对所使用的各种机具做充分准备、认真检查,保证可以正常安全使用。如用于提升材料的钢丝绳,每条都要在允许使用强度内进行拉伸检验,以保证提运人员和材料安全:手摇辘轳轴承保养,摇把焊接检查,电胡芦制动系统等都是检查关键。此外还有运料吊桶、短把铁锹、羊镐、安全绳、安全帽以及雨鞋等要到位。凡有可能使用到的机具设备和材料都要准备充分。
(3)施工图纸的理解,认真阅读旋工图纸并分析桩身钻探的地质资料,对可能出现的问题都要做出分析,对可能遇到的砂砾土层、流砂层、强风化岩等复杂土层要制定专门措施或施工方案。施工中常见的问题应考虑好相应解决办法,做到心中有数,才能遇事不慌乱。
2合理安排施工顺序 合理安排人工挖孔桩的施工顺序,对减少施工难度起到重要作用,在施工方案中要认真统筹,根据实际情况合理安排。在可能的条件下,先施工比较浅的桩孔,后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深,难度相对愈大,较浅的桩孔施工后,对上部土层的稳定起到加固作用,也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工,应先施工外围(或迎水部位)的桩孔,这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而作为排水井,以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
3人工挖桩孔
准备工作做好后,就要进行桩身开挖,如有条件和时间的话,可以先进行试挖,找出本地质条件下开挖的一些经验,以找准问题、积累经验对策,提高开挖速度。
(1)放线复线,这是关键的第一步,如果不能准确放线,有可能造成严重的返工和浪费,甚至造成桩孔报废。按施工图对桩中心精确定位放线,并在桩口一米以外引出四个控制木板,做好保护,以便经常性地对桩轴心控制和复查,控制桩身、防止歪斜。
(2)复线合格后,即使地质条件好不塌方的土质,也要对桩上口进行安全加固和防护,根据不同土层与工程要求,可以用砌砖、浇铸钢筋混凝土护圈、焊接钢板套筒等进行有效防护。如果地质条件复杂,容易出现塌方的土质,要全段进行护壁防护。
(3)桩身开挖,挖桩孔人员组织较简单,常常以三到四名工人为一组,孔内作业两人,两人在孔上提土和倒土。孔内工人使用短把铁锹、羊镐等开挖土方装到吊桶内,孔上工人用辘轳将吊桶内土方提上来,如果深度超过8—10m,应考虑使用电葫芦提升,减少工人劳动强度并增加工作效率。提上的土石方用手推小平车推到距桩孔口5m以外的地点,或及时清运出场地,不得堆放在孔边。若从孔中抽水时排水管口也应距孔口5m以上,并保证施工现场排水畅通。人工挖孔可以同时在多个工作面上展开,以加快施工进度。开挖桩孔时必须间隔布置进行,在相邻桩浇灌混凝土期间,不得在周围的桩内开挖土方等有人员施工。建议白天工人挖桩孔,晚上浇灌混凝土来组织施工。
(4)孔上和孔内工人应保持良好联络信号,搞好桩内照明及通风措旌。装运土石的吊桶最好用橡胶等软质材料制作,提升土方时,桩内工人靠边站立,桩上工人全神贯注,对掉土及碰壁后落下的土块,要大声提醒桩内工人注意。开挖时桩内工人时刻观察土层的变化,若遇到影响挖方安全时,要断然采取有效措施先行撒人。
(5)在挖孔过程中,桩内施工人员应及时报告施工进展和孔内地质土层变化,现场施工技术人员要及时掌握并报告相关设计、质监等部门,遇到流沙、地下水等复杂情况和接近持力层时,更应随时报告和复查。经钻探确认桩端持力层合格,并经有关技术人员确认后,再进行桩端扩大头施工,否则容量造成返工并增加工作量等影响工程进展。
(6)开挖的侧壁应做到光滑平整,桩身直径不出现负偏差,正偏差不应超过5cm,直径太小影响钢筋笼的下放,太大造成混凝土浪费。桩底面要按设计要求修整成均匀锅底形,不得挖成锥形或水平,以使桩底应力扩散均匀。桩底余土要认真清理,不得有松渣、淤泥等扰动土层。
4特殊情况处理 ·
(1)若遇到地質条件复杂,如砂性土、淤泥、流砂时为防止塌孔,土方每层开挖后应做护壁。有效快速的护壁一般采用钢筋混凝土,护壁施工钢筋绑扎、模板支护、混凝土浇筑等另见专门规范,本次不做详述。
(2)如遇到塌方轻微、地下涌水量不大时,可以用木挡板或钢板支撑做局部支承。如果遇到大量地下水涌出或塌方时,首先要分析原因,在原因相对明了后,采取相当的临时加强措施,突击成孔浇筑混凝土护壁。
(3)当开挖时遇到岩体,可采用爆破方法进行。爆破施工时,每次爆破的厚度大约为60~80cm,以桩底中点为圆心,结合桩身直径,从里到外钻二到三排钻孔,从里到外延时起爆,可以有效对爆破部位岩体实施光面爆破,形成垂直的孔壁,但爆破时可能会对土壁或相临的桩孔造成破坏,每次爆破后,都应对可能影响的桩孔逐一进行检查,受到破坏的桩壁应进行加固,以免发生安全事故。若桩下进行爆破作业时,人员不得在相临桩孔内开挖。
人工挖孔灌注桩的工人劳动强度大,地下情况复杂,存在相当风险,必须严格按照《施工安全技术规范》和桩基施工的有关安全要求执行。
5施工安全
(1)施工现场应设专责安全员,认真做好安全技术交底,制定好安全应急预案,落实各项安全措施,可以有限地防止安全事故发生。
(2)孔内作业人员必须戴安全帽,人员上下孔时要双绳保护并配好安全带。孔下和孔上人员要有应急联络信号,孔上口四周不得放置易坠落伤人的工具,下班后要把孔口盖好,或设立警戒标志。
(3)孔下人员如发现桩身有轻微塌落的小土块往下掉时,必须高度重视,仔细观察掉土原因,因为轻微的掉土有可能是塌方的先兆。如发现护壁有裂纹时应及时加固支撑。若遇到险情发生,必须当机立断,迅速提人上孔,采取措施排除险情。
(4)要经常检查支架、滑轮、绳索、吊钩有无损坏或磨损是否严重。落实电气设备一机一闸一漏电保护,供电线路要用五蕊橡皮线,电线要架空。孔下潮湿作业时,应采用24V以下低压照明,经常检查用电安全。
(5)挖孔超过6m深时,要定时向孔内送风,若超过10m深时则要保持时刻送风,保证孔内作业人员呼吸畅通。夏季施工送风尤为重要。每次作业人员下孔前都要往孔底送风,确认无有害气体后方可作业。
结语
经过对人工挖孔桩实施上述的技术控制,使其达到了预期的效果。人工挖孔灌注桩虽具有较多优点,但其劳动强度大、桩孔内作业条件差等不可见因素多,这就要求在施工中应经常总结,以追求一种更高效合理的施工方案,确保进度、质量和安全如期实现。
[关键词]人工挖孔施工技术
前言
近年来人工挖孔灌注桩以成孔工艺简单、单桩承载力高、设备投入少、易于控制质量等优点深得广大设计人员的偏爱,广泛用于工业民用建筑工程中,在施工时的各项准备、技术要求和旖工安全措施尤为重要。本文结合在工程实际中常见问题,对灌注桩在人工挖孔过程中的技术进行探讨。
1施工准备
人工挖孔桩施工方法相对简单,但真正能保质保量完成任务,一些必要的前期工作还需认真去准备落实,以确保顺利、安全施工。
(1)人员准备,挖孔前要先对施工人员进行必要的技术培训和安全交底,讲解注意事项,坑底和坑上的作业工人要分别交底注意事项,施工人员要编班分组,明确任务,分清责任。
(2)机具准备,要对所使用的各种机具做充分准备、认真检查,保证可以正常安全使用。如用于提升材料的钢丝绳,每条都要在允许使用强度内进行拉伸检验,以保证提运人员和材料安全:手摇辘轳轴承保养,摇把焊接检查,电胡芦制动系统等都是检查关键。此外还有运料吊桶、短把铁锹、羊镐、安全绳、安全帽以及雨鞋等要到位。凡有可能使用到的机具设备和材料都要准备充分。
(3)施工图纸的理解,认真阅读旋工图纸并分析桩身钻探的地质资料,对可能出现的问题都要做出分析,对可能遇到的砂砾土层、流砂层、强风化岩等复杂土层要制定专门措施或施工方案。施工中常见的问题应考虑好相应解决办法,做到心中有数,才能遇事不慌乱。
2合理安排施工顺序 合理安排人工挖孔桩的施工顺序,对减少施工难度起到重要作用,在施工方案中要认真统筹,根据实际情况合理安排。在可能的条件下,先施工比较浅的桩孔,后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深,难度相对愈大,较浅的桩孔施工后,对上部土层的稳定起到加固作用,也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工,应先施工外围(或迎水部位)的桩孔,这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而作为排水井,以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
3人工挖桩孔
准备工作做好后,就要进行桩身开挖,如有条件和时间的话,可以先进行试挖,找出本地质条件下开挖的一些经验,以找准问题、积累经验对策,提高开挖速度。
(1)放线复线,这是关键的第一步,如果不能准确放线,有可能造成严重的返工和浪费,甚至造成桩孔报废。按施工图对桩中心精确定位放线,并在桩口一米以外引出四个控制木板,做好保护,以便经常性地对桩轴心控制和复查,控制桩身、防止歪斜。
(2)复线合格后,即使地质条件好不塌方的土质,也要对桩上口进行安全加固和防护,根据不同土层与工程要求,可以用砌砖、浇铸钢筋混凝土护圈、焊接钢板套筒等进行有效防护。如果地质条件复杂,容易出现塌方的土质,要全段进行护壁防护。
(3)桩身开挖,挖桩孔人员组织较简单,常常以三到四名工人为一组,孔内作业两人,两人在孔上提土和倒土。孔内工人使用短把铁锹、羊镐等开挖土方装到吊桶内,孔上工人用辘轳将吊桶内土方提上来,如果深度超过8—10m,应考虑使用电葫芦提升,减少工人劳动强度并增加工作效率。提上的土石方用手推小平车推到距桩孔口5m以外的地点,或及时清运出场地,不得堆放在孔边。若从孔中抽水时排水管口也应距孔口5m以上,并保证施工现场排水畅通。人工挖孔可以同时在多个工作面上展开,以加快施工进度。开挖桩孔时必须间隔布置进行,在相邻桩浇灌混凝土期间,不得在周围的桩内开挖土方等有人员施工。建议白天工人挖桩孔,晚上浇灌混凝土来组织施工。
(4)孔上和孔内工人应保持良好联络信号,搞好桩内照明及通风措旌。装运土石的吊桶最好用橡胶等软质材料制作,提升土方时,桩内工人靠边站立,桩上工人全神贯注,对掉土及碰壁后落下的土块,要大声提醒桩内工人注意。开挖时桩内工人时刻观察土层的变化,若遇到影响挖方安全时,要断然采取有效措施先行撒人。
(5)在挖孔过程中,桩内施工人员应及时报告施工进展和孔内地质土层变化,现场施工技术人员要及时掌握并报告相关设计、质监等部门,遇到流沙、地下水等复杂情况和接近持力层时,更应随时报告和复查。经钻探确认桩端持力层合格,并经有关技术人员确认后,再进行桩端扩大头施工,否则容量造成返工并增加工作量等影响工程进展。
(6)开挖的侧壁应做到光滑平整,桩身直径不出现负偏差,正偏差不应超过5cm,直径太小影响钢筋笼的下放,太大造成混凝土浪费。桩底面要按设计要求修整成均匀锅底形,不得挖成锥形或水平,以使桩底应力扩散均匀。桩底余土要认真清理,不得有松渣、淤泥等扰动土层。
4特殊情况处理 ·
(1)若遇到地質条件复杂,如砂性土、淤泥、流砂时为防止塌孔,土方每层开挖后应做护壁。有效快速的护壁一般采用钢筋混凝土,护壁施工钢筋绑扎、模板支护、混凝土浇筑等另见专门规范,本次不做详述。
(2)如遇到塌方轻微、地下涌水量不大时,可以用木挡板或钢板支撑做局部支承。如果遇到大量地下水涌出或塌方时,首先要分析原因,在原因相对明了后,采取相当的临时加强措施,突击成孔浇筑混凝土护壁。
(3)当开挖时遇到岩体,可采用爆破方法进行。爆破施工时,每次爆破的厚度大约为60~80cm,以桩底中点为圆心,结合桩身直径,从里到外钻二到三排钻孔,从里到外延时起爆,可以有效对爆破部位岩体实施光面爆破,形成垂直的孔壁,但爆破时可能会对土壁或相临的桩孔造成破坏,每次爆破后,都应对可能影响的桩孔逐一进行检查,受到破坏的桩壁应进行加固,以免发生安全事故。若桩下进行爆破作业时,人员不得在相临桩孔内开挖。
人工挖孔灌注桩的工人劳动强度大,地下情况复杂,存在相当风险,必须严格按照《施工安全技术规范》和桩基施工的有关安全要求执行。
5施工安全
(1)施工现场应设专责安全员,认真做好安全技术交底,制定好安全应急预案,落实各项安全措施,可以有限地防止安全事故发生。
(2)孔内作业人员必须戴安全帽,人员上下孔时要双绳保护并配好安全带。孔下和孔上人员要有应急联络信号,孔上口四周不得放置易坠落伤人的工具,下班后要把孔口盖好,或设立警戒标志。
(3)孔下人员如发现桩身有轻微塌落的小土块往下掉时,必须高度重视,仔细观察掉土原因,因为轻微的掉土有可能是塌方的先兆。如发现护壁有裂纹时应及时加固支撑。若遇到险情发生,必须当机立断,迅速提人上孔,采取措施排除险情。
(4)要经常检查支架、滑轮、绳索、吊钩有无损坏或磨损是否严重。落实电气设备一机一闸一漏电保护,供电线路要用五蕊橡皮线,电线要架空。孔下潮湿作业时,应采用24V以下低压照明,经常检查用电安全。
(5)挖孔超过6m深时,要定时向孔内送风,若超过10m深时则要保持时刻送风,保证孔内作业人员呼吸畅通。夏季施工送风尤为重要。每次作业人员下孔前都要往孔底送风,确认无有害气体后方可作业。
结语
经过对人工挖孔桩实施上述的技术控制,使其达到了预期的效果。人工挖孔灌注桩虽具有较多优点,但其劳动强度大、桩孔内作业条件差等不可见因素多,这就要求在施工中应经常总结,以追求一种更高效合理的施工方案,确保进度、质量和安全如期实现。