人工挖孔桩施工在复杂地段施工的处理

2012-06-04 01:30邱开仁
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:护壁流沙土层

邱开仁

摘要:针对人工挖孔桩在地下水丰富、流砂层、淤泥质粘土等不利条件下的施工,采用不同的施工工艺。

关键词:人工挖孔桩,地下水丰富 ,流沙, 淤泥, 施工工艺

Abstract: based on the artificial dig-hole pile in the abundant groundwater, flow of sand layer, mucky clay adverse conditions such as construction, use different construction craft.

Keywords: artificial dig-hole pile, the abundant groundwater, quicksand, silt, construction technology

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

工程概况:本工程设计为地面二十二层,地下二层,总层数为二十四层。根据地质勘探报告显示,工程所处位置原来为老河床。因为人工挖孔桩在本地的技术已经相对成熟,所以经设计和甲方、监理同意采用人工挖孔桩施工。

一、在地下水丰富区域的施工工艺:

地下水是深基础施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多困难。由于土层

的开挖,破坏了土层中水的动态平衡状态,使周围的静态水渗入桩孔内,从而影响了人工挖

孔桩的正常施工。特别是遇到有动态水压土层时,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压

冲刷穿透,发生桩身质量问题。如在挖桩过程中遇到细砂、粉砂土层时,在水压力的作用下,

还极易发生流沙和井漏现象。根据不同情况应采取以下几种方法处理地下水。

1、地下水量不大

选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。

2、地下水量较大

当用挖孔桩孔内的水泵抽水也不能开挖时,就要从施工顺序上考虑。先对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,合理组织安排,能达到很好的效果。

3、挖孔桩较浅

可在场地四周合理布置统一的轻型管井来降水分流,基础平面占地较大时,可通过增加

降水管井的排数予以解决。总之,在人工挖孔桩施工中处理地下水问题时,一定要注意周围

环境。有时施工周围环境、基础设施等产生影响,不可能无限制抽水;周围如有河流、湖泊、

沼泽等,有可能达不到抽水的目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施,处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。桩孔较浅时,可采用板桩封闭;桩孔较深时,可采用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在正常抽水时,满足开挖的要求。

二、在流沙层区域的施工工艺:

人工挖孔在开挖时,如遇有流动的细砂、粉砂层地质时,极易形成流沙,严重时会发生井漏,造成质量事故。因此,施工要采取有效可靠的措施,确保施工安全。

1、流沙情况较轻时

有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的1m左右一段,缩短为0.5m,以减少所挖砂层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土浇筑。当孔壁塌落,有泥沙流入而不能形成桩孔时,可用编制袋土堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证桩孔内壁满足设计要求。

2、流沙情况较严重时

常用的办法是下钢套筒,钢套筒与护壁的钢模板相似,以桩孔外径为直径,可分成4—6段圆弧,再加上适当的筋条,相互用螺栓或钢筋扣连接。在桩孔开挖0.5m深左右时,即可分片套筒装入,伸入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m,装好后即支摸浇筑护壁混凝土,若放入套筒后流沙仍上涌,可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可将此方法应用到混凝土护壁最下段的护底段施工,使孔壁倾斜至下层护壁以外,打入注浆管,浇筑水泥浆,使下部土壤硬化,减小周围及底部砂土的透水性,阻止流沙现象的发生。

三、在淤泥质土层区域的施工工艺:

遇到淤泥质软弱土层时,淤泥质土层的成孔方法与流砂层的成孔方法基本相同。但淤泥层土层压力随深度增大而增大,同时采用木方、木板、模板等支档,并缩短这一段的开挖深度,及时浇筑混凝土护壁。用于支挡的木方、模板要沿周边打入底部不少于0.2m深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放置,双排布置互相反向交叉,能达到很好的支档效果。淤泥质土层套用钢管施工的施工方法同流砂层施工。

四、桩身混凝土的浇筑方法:

在桩身混凝土的施工过程中,要保证桩身混凝土的质量,除必须处理好孔底积水和孔壁渗水问题,还必须保证桩身,混凝土的密实性。

1、消除孔底积水的方法

浇筑桩身混凝土时应保证其符合设计的强度要求,要保证混凝土的均匀性、密实性,重点应防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。

浇筑前要抽干桩孔内积水,抽水的潜水泵要装上逆止阀,以免提起水泵时抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干,提出水泵后,可采用干拌混凝土或纯水泥铺入孔底,然后再浇筑混凝土。

对孔底水量大,确实无法采取抽水方法解决的,桩身混凝土的施工应按水下混凝土施工工艺要求进行。

2、孔壁渗水

孔壁渗水问题不容忽视,因桩身混凝土浇筑时间较长,如果渗水过多,将会影响混凝土质量,降低桩身混凝土的强度。因此在桩身混凝土浇筑前应采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔采用木楔打入,周围再用防水材料封闭,或者在集中漏水部分嵌入泄水管,装上阀门,在施工桩孔时打开阀门让水流出,浇筑桩身混凝土时再关闭,这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。

3、保证桩身混凝土密实性的措施

为保证桩身混凝土的密实性,一般采用串流筒或导管下料,分层振捣浇筑的方法。浇筑速度是保证混凝土质量的关键,应在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑,特别是在有地下水压力水情况时,要求集中足够的混凝土短时间浇入,以便混凝土自身量压住水流的渗入,保证桩身混凝土的质量。

五、结语:

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,后施工较深的桩孔。一般情况下,桩孔愈深施工难度相对愈大,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(或在迎水部位)的桩孔,待这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔不浇筑桩身混凝土,先作为排水井,以方便其他桩孔的施工。这样就保证了桩孔的施工速度和成孔质量。

参考文献:史佩栋主编.实用桩基工程手册.中国建筑工业出版社。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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