人工挖孔樁在施工中的質(zhì)量控制

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大直徑人工挖孔樁在建筑領(lǐng)域得到較廣的應用，其優(yōu)點是較為經(jīng)濟、直觀，能保證質(zhì)量，施工機具操作簡單，占用施工場地小，對周圍建筑物無影響，可全面展開，縮短工期，造價較低等。但它有一定的局限性，一般在地下水位以上的粘土、亞粘土、含少量砂卵石的粘土層，特別是黃土層中，干作業(yè)成孔較為理想；對軟土、流砂、地下水位較高、涌水量大的土層則不宜選用。本文結(jié)合工程實例，針對人工挖孔樁在成孔過程中所遇到的問題進行分析，闡述人工挖孔樁施工質(zhì)量的控制要點。
    一、工程概況
    位于定海文化路的文香苑工程為5層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積12000平方米。根據(jù)巖土工程勘察報告，該工程場地地質(zhì)情況為：①雜填土，層厚0.8～1米；②粘土，層厚2.5～19米，層頂高程介于3.3～2米之間；③礫砂、粉質(zhì)粘土，層厚1.5～3米，層頂高程介于4.8～23米之間；④-1強分化基巖，層厚0.4～1.3米，層頂高程介于5.2～24.3米之間；⑤-2中分化基巖，層厚2～5.5米，層頂高程介于5.2～24.7米之間。結(jié)合本工程柱豎向荷載大并且部分柱水平荷載也較大的情況，采用大直徑人工挖孔樁，樁型為摩擦端承樁，以④-2中分化基巖為樁端持力層，樁端進入持力層不少于0.5米，樁的有效長度為6～25米。設(shè)計人工挖孔樁樁徑800毫米，無大頭的總樁數(shù)54根，設(shè)計單樁極限承載力標準值為500KN；設(shè)計人工挖孔樁樁徑1000毫米，無大頭的總樁數(shù)46根，設(shè)計單樁極限承載力為750KN；設(shè)計人工挖孔樁樁徑1000毫米，樁端擴大至1200毫米的總樁數(shù)18根，設(shè)計單樁承載力標準值為900KN；設(shè)計人工挖孔樁樁徑1000毫米，樁端擴大至1300毫米的總樁數(shù)18根，設(shè)計單樁極限承載力標準值為1050KN。樁身混凝土強度采用C25，護壁混凝土強度采用C25。
    二、施工工藝
    根據(jù)地質(zhì)資料的顯示，該工程的人工樁孔深大都在6～25米，施工方案的選擇主要考慮到提升設(shè)備的選擇，根據(jù)強度要求，本工程采用人力手搖絞車，既能滿足施工要求又較經(jīng)濟。對于個別超過15米的挖孔樁則采用電動葫蘆提升挖土，從而可以有效地保證施工工期。
    挖孔樁灌筑混凝土前，應先放置鋼筋籠，并再次測量孔內(nèi)虛土厚度，超過要求進行清理。搬運鋼筋籠時應采取適當措施，防止彎曲、扭曲，埋設(shè)鋼筋籠時應對準孔位吊直、扶穩(wěn)、緩緩下沉，下到設(shè)計位置時立即固定?；炷料铝喜捎么?，深樁孔用混凝土導管，如地下水大，應采取混凝土導管水中灌筑混凝土工藝?；炷烈怪惫嗳霕犊變?nèi)，避免混凝土斜向沖擊孔壁，造成塌方?；炷翍B續(xù)分層澆灌，每層澆灌高度不得超過1.5米。對小直徑挖孔樁，距地面6米以下利用混凝土的大坍落度和下沖力使之密實。大直徑挖孔樁應分層搗實。第一次澆灌到擴底部位的頂面，隨即振搗密實，再分層澆筑樁身，直到樁頂。在混凝土初凝前抹壓平整，避免出現(xiàn)塑性收縮裂縫或環(huán)向干縮裂縫。表面有浮漿層應鑿除，以保證與上部承臺或底板的良好連接。
    人工挖孔樁在施工中的規(guī)范要求:
    第一節(jié)井圈護壁應符合：井圈中心線與設(shè)計軸線的偏差不得大于20毫米；井圈頂面應比場地高出150～200毫米，壁厚比下面井壁厚度增加100～150毫米；修筑井圈護壁應符合：護壁的厚度、拉結(jié)鋼筋、配筋、砼強度均應符合設(shè)計要求；護壁模板的拆除一般應在24小時后進行；發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時，應及時補強以防造成事故；上下節(jié)護壁搭接長度不得小于50毫米；澆注樁身混凝土時，必須通過溜槽；當高度超過3米時，應用串筒，串筒末端離孔底高度不宜大于2米，混凝土宜采用插入式振搗器振實；滲水量過大時，應采取有效措施保證混凝土的澆注質(zhì)量；人工挖孔樁應采取下列安全措施：孔內(nèi)必須設(shè)置應急軟爬梯；使用的電葫蘆、吊籠等安全可靠并配有自動卡緊保險裝置，不得使用麻繩和尼龍繩掛或腳踏井壁凸緣上下；每日開工前必須檢測井下的有毒有害氣體，并應有足夠的安全防護措施，樁孔開挖深度超過10米時，應有專門向井下送風的設(shè)備；孔口四周必須設(shè)置護欄。
    三、施工過程質(zhì)量控制
    在成樁過程中，常會出現(xiàn)以下幾種情況：
    1.孔底虛土多。防治措施：要有詳細的地質(zhì)報告，特別是水文地質(zhì)報告，以便預先制定有效措施，減少孔底虛土超標。嚴格控制孔深超挖，完孔后，孔底虛土必須全部清除，見到堅實的原狀土。擴底部位遇到砂土層時，應采取支護措施。
    2.樁孔傾斜及樁頂位移偏差大。在施工過程中，應嚴格按圖定位，并有復檢制度。軸線樁與樁位樁應用顏色區(qū)分，不得混淆。開始挖孔前，要用定位圈鋼筋制作的圓環(huán)有刻度十字架放挖孔線，或在樁位外位置定位龍門樁，安裝護壁模板必須用樁中心點校正模板位置，并由專人負責。定位圈中心線與設(shè)計軸線偏差不得大于20毫米。挖孔過程中，應隨時用線墜吊放中心線，發(fā)現(xiàn)偏差過大立即糾偏。要求每次支護壁模板都要吊線一次(以頂部中心的十字圓環(huán)為準)。擴底時，應從孔中心點吊線放擴底中心樁。應均勻環(huán)狀開挖進尺，每次以向四周進尺100毫米為宜，以防局部開挖過多造成塌壁。成孔完畢后，應立即檢查驗收，緊隨下一工序，吊放鋼筋籠，澆筑混凝土，避免晾孔時間過長，造成不必要的塌孔，特別是雨季或有滲水的情況下，成孔不得過夜。
    3.吊放鋼筋籠與澆筑混凝土不當。成孔驗收后，應立即吊放鋼筋籠，發(fā)現(xiàn)標高不夠時，應測孔深，清除孔底虛土、回落土。吊放鋼筋籠要選擇好吊點位置。吊立時，要速度均勻地慢起，若起吊較長的鋼筋籠，要采取加固措施，避免變形。遇到卡籠時，要找出原因，排除故障，正常放入。吊放鋼筋籠前，對超偏的混凝土護壁進行處理，以保證鋼筋籠順利吊入，混凝土配合比要計算準確，保證坍落度均勻。澆筑混凝土前，要放孔口漏斗，并再次測孔內(nèi)虛土厚度。當澆筑擴底混凝土時，第一次應灌到擴底部位的頂面，隨即振搗密實，特別是澆筑樁頂以下5米范圍內(nèi)混凝土時，應隨澆隨振搗，每次澆搗高度不得大于1.5米。當滲水量過大時，應采取有效措施，保證混凝土的澆筑質(zhì)量。澆筑混凝土要連續(xù)進行，不得過夜。
    4.樁身混凝土產(chǎn)生離析。處理方法：①對離析位置距樁頂距離小的，采取鑿除上部混凝土及離析層重新澆筑混凝土接樁；②對離析位置距樁頂距離較大的，用風鉆沿樁身垂直鉆孔，穿過離析層，然后以高壓注漿填補離析層的空間。
    人工挖孔樁施工保證質(zhì)量的前提，是要有健全的施工現(xiàn)場質(zhì)量保證體系。人員素質(zhì)要高，材料質(zhì)量要保證，施工機具性能要佳，各種制度要完善。
    四、試樁
    為檢驗樁身質(zhì)量及單樁豎向極限承載力是否滿足設(shè)計要求，根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)程JGJ106-2003》規(guī)范要求，該工程對所有樁進行了低應變樁身質(zhì)量檢測，并抽查了樁徑800毫米、樁徑1000毫米無大頭、1000毫米樁端擴大至1200毫米的3根樁，進行單樁豎向極限承載力試驗。根據(jù)檢測結(jié)果，單樁豎向極限承載力均滿足設(shè)計要求，樁身質(zhì)量Ⅰ類樁達86%，Ⅱ類樁達14%，無Ⅲ類樁。
    文香苑樁基從施工開始到檢測結(jié)束，共歷時65天，大大縮短了工期，人工挖孔灌注樁造價為750元/立方米，節(jié)省了投資，取得較好的社會經(jīng)濟效益。