人工挖孔樁施工中幾個(gè)特殊問(wèn)題處理
2009-09-28
1工程近況
牡丹江市信大集團(tuán)開(kāi)發(fā)的建筑裝飾材料城工程，位于牡丹江市西一條路以西，西小一條路以東，愛(ài)民街以北、七星街以南，共占地1.4公頃。本工程共規(guī)劃了三個(gè)綜合樓，即1、2、3號(hào)樓，建筑面積分別為11228m2、10962m2、9720m2，建筑層次有4層、6層、7層、8層，還有一個(gè)一層的營(yíng)業(yè)大廳，建筑面積是7451m2總計(jì)建筑面積是39361m2，結(jié)構(gòu)形式部分為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，部分為磚混結(jié)構(gòu)。本工程大量采用人工挖孔樁基礎(chǔ)。
2地下水
地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見(jiàn)的問(wèn)題，它給人工挖孔樁施工帶來(lái)許多困難。含水層中的水在開(kāi)挖時(shí)破壞了其平衡狀態(tài)，使周?chē)撵o態(tài)水充入樁孔內(nèi)，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，如果遇到動(dòng)態(tài)水壓土層施工，不僅開(kāi)挖困難，連護(hù)壁混凝土也易被水壓沖刷穿透，發(fā)生樁身質(zhì)量問(wèn)題。如遇到了細(xì)砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。
2.1地下水量不大時(shí)
可選用潛水泵抽水，邊抽水邊開(kāi)挖，成孔后及時(shí)澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁，然后繼續(xù)下一段的施工。
2.2水量較大時(shí)
當(dāng)用施工孔自身水泵抽水，也不易開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)從施工順序考慮，采取對(duì)周?chē)鷺犊淄瑫r(shí)抽水，以減少開(kāi)挖孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組織安排合理，能達(dá)到很好的效果。
2.3對(duì)不太深的挖孔樁
可在場(chǎng)地四周合理布置統(tǒng)一的輕型管井降水分流，對(duì)基礎(chǔ)平面占地較大時(shí)，也可增加降水管井的排數(shù)，一般即可解決。
2.4抽水時(shí)環(huán)境影響
有時(shí)施工周?chē)h(huán)境特殊，一是抽出地下水進(jìn)出時(shí)周?chē)h(huán)境，基礎(chǔ)設(shè)施等影響較多，不允許無(wú)限制抽水；二是周?chē)薪?、湖泊、沼澤等，不可能無(wú)限制達(dá)到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類(lèi)問(wèn)題最有效的方法是截?cái)嗨?，封閉水路。樁孔較淺時(shí)，可用板樁封閉；樁孔較深時(shí)，用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時(shí)，達(dá)到正常開(kāi)挖。
3流砂
人工挖孔在開(kāi)挖時(shí)，如遇細(xì)砂，粉砂層地質(zhì)時(shí)，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生井漏，造成質(zhì)量事故，因此要采取有效可靠的措施。
3.1流砂情況較輕時(shí)
有效的方法是縮短這一循環(huán)的開(kāi)挖深度，將正常的1m左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁混凝土灌注。當(dāng)孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時(shí)，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內(nèi)壁滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
3.2流砂情況較嚴(yán)重時(shí)
常用的辦法是下鋼套筒，鋼套筒與護(hù)壁用的鋼膜板相似，以孔外徑為直徑，可分成4-6段圓弧，再加上適當(dāng)?shù)睦邨l，相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接，在開(kāi)挖0.5m左右，即可分片將套筒裝入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土護(hù)壁外側(cè)不小于0.5m，裝后即支模澆注護(hù)壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法，待混凝土凝結(jié)后，將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法，應(yīng)用到已完成的混凝土護(hù)壁的最下段鉆大，使孔位傾斜至下層護(hù)壁以外，打入漿管，壓力澆注水泥漿，使下部土壤硬些，提高周?chē)暗撞客寥赖牟煌杆?，以解決流砂現(xiàn)象。
4淤泥質(zhì)土層
在遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層時(shí)，一般可用木方、木板模板等支擋，并要縮短這一段的開(kāi)挖深度，并及時(shí)澆注混凝土護(hù)壁，這次支擋的木方可板要沿周邊打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已澆好的混凝土護(hù)壁后面，可斜向放置，雙排布置互相反向交叉，能達(dá)到很好的支擋效果。
5樁身混凝土的澆筑
5.1消除水的影響
5.1.1孔底積水
澆筑樁身混凝土主要應(yīng)保證其符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度，要保證混凝土的均勻性、密實(shí)性，因此防止孔內(nèi)積水影響混凝土的配合比和密實(shí)性。
澆筑前要抽干孔內(nèi)積水，抽水的潛水泵要裝設(shè)逆流閥，保證提出水泵時(shí)，不致使抽水管中殘留水又流入樁孔內(nèi)。如果孔內(nèi)的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥鋪入孔底，然后再澆注混凝土。
如果孔底水量大，確實(shí)無(wú)法采取抽水的方法解決，樁身混凝土的施工就應(yīng)當(dāng)采取水下澆筑施工工藝了。
5.1.2孔壁滲水
對(duì)孔壁滲水，不容忽視，因樁身混凝土澆筑時(shí)間較長(zhǎng)，如果滲水過(guò)多，將會(huì)影響混凝土質(zhì)量，降低樁身混凝土強(qiáng)度，可在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。對(duì)于出水量較大的孔可用木楔打入，周?chē)儆梅浪牧戏忾]，或在集中漏水部分嵌入泄水管，裝上閥門(mén)，在施工樁孔時(shí)打開(kāi)閥門(mén)讓水流出，澆筑樁身混凝土?xí)r，再關(guān)閉，這樣也可解決其影響樁身混凝土質(zhì)量的問(wèn)題。
5.2保證樁身混凝土的密實(shí)性
樁身混凝土的密實(shí)性，是保證混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實(shí)性，一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法，其中的澆筑速度是關(guān)鍵，即力求在最短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)樁身混凝土澆筑，特別是在有地下壓力水情況時(shí)，要求集中足夠的混凝土短時(shí)間澆入，以便領(lǐng)先混凝土自身重量壓住水流的滲入。
對(duì)于深度大于10m的樁身下線(xiàn)，可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身的重量的壓力面使其密實(shí)，這部分混凝土即可不用振搗，經(jīng)驗(yàn)證明，樁身混凝土能滿(mǎn)足均勻性和密實(shí)性。而速度優(yōu)于采用串流筒施工，對(duì)于樁身上部混凝土澆筑要采取正常的施工方法，因?yàn)橐话闵喜亢苌儆械叵滤绊?，澆筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法?
6合理安排施工順序
合理安排人工挖孔樁的施工順序，對(duì)減少施工難度起到重要作用，在施工方案中要認(rèn)真統(tǒng)籌，根據(jù)實(shí)際情況合理安排。
在可能的條件下，先施工比較淺的樁孔，后施工深一些的樁孔。因?yàn)橐话銟犊子?，難度相對(duì)愈大，較淺的樁孔施工后，對(duì)上部土層的穩(wěn)定起到加固作用，也減少了深孔施工時(shí)的壓力。在含水層或有動(dòng)水壓力的土層中施工，應(yīng)先施工外圍（或迎水部位）的樁孔，這部分樁孔混凝土護(hù)壁完成后，可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土，而做為排水井，以方便其它孔位的施工。保證了樁孔的施工速度和成孔質(zhì)量。
7實(shí)踐效果
經(jīng)過(guò)對(duì)人工挖孔樁實(shí)施上述的技術(shù)控制，使其達(dá)到了預(yù)期的效果，在對(duì)325根成樁進(jìn)行的靜載（堆載）試驗(yàn)證明，人工挖孔樁滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了質(zhì)量驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良等級(jí)。
