风化岩区人工挖孑l桩地基处理施工方法

'万方数据第6期(第313期)吉林水利2008年6月[文章编号]1009—2846(2008)06-0043-02风化岩区人工挖孑L桩地基处理施工方法吴永璞。马振文(辽宁省水利水电科学研究院，辽宁沈阳110003)[摘要]本文通过土岩组合地基处理方法的选择．结合工程实例阐速了地基的局部处理和人工挖孔柱施工方法．强调合理地利用勘察报告，结合上部结构特征针对不同的工程地质条件而栗缸的不同的地基处理方式的处理办法是符合实际且经济可行的．[关键词]土岩组合，局部处理；人工挖孔灌注桩[中图分类号]TV223．3+4建造在丘陵一剥蚀准平原之上的建筑物往往会遇到地基组合是两种以上不同岩性地基情况，在这种情况下，一般均采用人工挖孔灌注桩或钻孔灌注桩进行地基处理。人工挖孔灌注桩具有机具设备简单，施工操作方便，占用施工场地小，对周围建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，缩短工期，造价低等优点而得到广泛应用；钻孔灌注桩则多采用冲击钻进方式，往往是施工机械笨重，占用场地大．且有泥浆排放问题，一般工期较长，施工噪音大，一旦遇到强风化带则泥浆漏失严重等多种工程问题，目前在场地工程地质条件具备的情况下而很少被采用。[文献标识码]B1拟建场区的工程地质概况建筑场地地形呈北高南低，地面绝对高程在18．6l一50．64m之间变化，相对标高差为32．03m。地形起伏大，施工难度大。就地貌而言，场地位于丘陵——剥蚀准平原之上，根据钻探揭露，按其成因将场地所揭露地层划分为四个工程地质层，场地上部土层为耕土、局部为人工填土、及第四系全新统残积层(粘性土、砂质粘性土)为主，下部为太古界地层，主要为全风化花岗混合岩、强风化花岗混合岩(见表1)。表I岩土名称及特征一览表勘察报告显示仅在场地东南部地势低洼处一冲沟内的钻孔中见到了地下水，主要为第四系孔隙潜水及基岩风化裂隙水，地下水位距地表埋深0．5—2．0m，标高为22．89—18．11mn，地下水位流向为从北向南，与地形一致，地下水的主要补给来源为大气降水和区域径流，水位年变化幅度约0．8m。水质分析资料表明地下水的水化学类型为HCO；-1．SO；-2一Ca+2+Mg+2型水，PH值为6．8。根据《岩土工程勘察规范》(GB5002l一2001)中的有关规定判定，该场地[收稿日期]2008一02—12[作者简介]吴永囊(1963一)．男．高鼓,T-,Iy．W@，毕业于河海大学．现从事水利工程设计与花工工作．一43— 万方数据吉林水利风化岩区人工挖孔桩地基处理施工方法吴永璞等2008年6月地下水有干湿交替作用时，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。勘察提示该场区各岩土层水平分布不均，相对厚度变化较大，部分地段下伏基岩顶面坡度亦较大，(局部超过1l％)综合评价场地类型为不均匀但相对稳定的岩土组合地基场地。本场地地层结构简单，基岩埋藏较浅，工程地质条件良好，适宜建筑。2地基的局部处理本校科技学院拟建宿舍楼为6层，14栋砖混结构，条形基础。食堂3层，框架结构，总建筑面积为11．2万ITl2。针对拟建建筑物所处位置及地基土情况，分别作出不同的地基处理，生活区3号楼场地的地基土主要以②层砂质粘土、③层全风化花岗混合岩、④层强风化花岗混合岩共同作持力层。局部地段第④层埋深较浅，采取下挖0．5m换填粗砂土夯实做褥垫处理，经测试后地基承载力按知。=200kPa设计，并适当的加强了基础的强度和上部结构的整体刚度。4号楼场地地基条件较好，采用天然地基浅基础，基础可置于②层砂质粘性土层之上，承载力特征值可按fa。=220kPa进行设计。5号楼场地地基以③层全风化花岗混合岩和④层强风化花岗混合岩为主，作建筑持力层。针对东半部的第②层砂质粘性土，采取将该层全部挖除，并视持力层顶面坡度将基础砌置成阶梯型，承载力特征值可按知。=300kPa一进行设计。其他建筑也根据此作法进行局部处理，采取这种办法处理即节约了资金又缩短了建筑工期，并达到了预期目的。3人工挖孔桩地基处理根据场地的地质情况，对1#、2#楼等建筑地基采用人工挖孑L灌注桩进行地基处理，设计桩径中900mm，桩长根据持力层确定，但有效桩长不小于5．00m，扩大头高度2．20m，扩大头直径2．40m，桩端持力层为全风化化岗混合岩，桩端极限承载力qP^=3000kPa。2．1挖孔桩施工工艺2．1．1施工工艺流程场地平整一施工放线一确定桩位一监理验收一做孔口保护圈架设辘轳一挖孔施工一每下挖90mm进行桩孑L周壁的清理一校核桩孔的直径和垂直度一挂护壁钢筋一支撑护壁模板一浇灌护壁砼一拆模继续下挖，重复施工直至达到全风化花岗混合岩设计深度后，由勘测、监理单位验收。后，下钢筋笼灌注，灌注桩芯砼至设计顶标高。一44—3．1．2挖孔施工顺序分两人一组同时作业，由于设计挖孔桩的扩底较大，对相邻纵向桩间距为2400mm的桩，采取隔一跳一的办法施工，同时在临桩应必须灌注完混凝土且满足强度要求后，方可施工相临桩。3．1．3桩孔施工土方的处理由于分组同时作业，弃土较多，施工正值多雨季节，因此挖孑L施工现场应有弃土堆放场地，挖出的土方必须及时外运，确保施工现场畅通。所挖土方不得堆放在桩孔孔边缘，确保施工安全。3．1．4挖孔施工作业在挖孑L作业前，技术人员要对施工作业人员进行技术交底及安全教育，特别是桩基持力层、设计深度、桩周土的物理力学性质及特性、地下水情况、挖桩作业顺序、可能出现的问题和一般的处理办法等。孑L口处护壁上端必须高出地表200～300mm，并用水泥砂浆抹好，防止雨水倒灌和掉入异物。安质员应对每个桩孑L进行开工前、施工过程中的护壁情况，包括护壁质量、桩孔垂直度等随时进行检查。正在施工的井下、井上作业人员要有明确的联络信号，井上作业人员要对井下作业人员负有安全责任。弃土和其它建筑材料在井内垂直运输时，采取措施，确保井下操作人员的安全，在井底设置安全区，以防物体堕落伤人。由于场地部分地段为近期推填土，土质密实程度较差，且不均匀，因此挖孔掘进工作中应减少土体暴露时间和尽量缩短交接班时间，及时作好护壁，以防坍塌。当相邻桩在灌注桩蕊砼时，短距离的桩孔要停止挖孔作业，以防止井孔在较大侧向压力下土体失去稳定而坍塌，造成人身安全事故的发生。3．2复杂地段的施工措施1)由于场地部分地段为新近推填碾压而成，随机性强，结构较松散，且不均匀，施工期间正直雨季，因而地下水是施工中最常遇见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。对地下水量不大的桩孔，用潜水泵将水抽出，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)当水量较大时，采取对周围桩孔同时抽水，下挖中间的桩孔，同时采取短节支护摸板，快速浇筑混凝土，抽水时采取抽基岩埋藏相对较深的桩孑L，即地下水下游段。对于全风化化岗混合岩表面松散，在上地下水的作用下形成流砂的桩孔，人工挖孔时，将正常开挖1000mm左右一段的深度，缩短为500mm，采取钢护筒支护(下转第46页) 万方数据吉林水利钢丝网水泥薄壁渡槽无模施工工艺高俊巍等2008年6月径不得超过3ram。砂浆为干硬性的，一般在400#以上，要500#以上普通硅酸盐水泥，要使用洁净的饮用水。尤其对水灰比要严格掌握，开始控制可在0．5之内，逐渐把砂浆的水灰比控制在0．45—0．35之内。砂浆要随用随拌。2．5槽身抹制槽身抹制要做到搓实、抹平、压光。其中搓实和压实是保证质量的关键环节。先在槽内把拌好的砂浆用木抹子反复用力搓入网孔，使内部达到高度密实，直到外网孑L都出现凸起连片砂浆小包为止。用条件可用振动办法配合。抹制大体分三遍：第一遍是搓实砂浆，每二遍抹素灰，第三遍找平压光。具体操作时。先在槽内低处向高处抹，一段一段搓压抹实，使槽外网孔都被连片凸起的砂浆小包所埋没。最好是从中间向两头抹，或从一端向另一端抹，不允许从两端向中间抹。在抹制过程中不许间断，不许留工作缝，要连续抹完为止。第一遍抹制达到基本成型，第二遍继续在槽内起点开始抹素灰。抹素灰前，要对表面进行处理，使钢丝网表面露出来，再抹素灰。这样做，一是为了控制厚度，二是有利结合。第三遍在素灰基础上抹平砂浆压光(这一遍砂子粒径不超过3mm)。压光要在初凝前进行，一般都是压2—3遍。槽的外部抹制方法同槽内一样，先要削去露出的连片凸起砂浆小包，露网为止。在此基础上抹素灰、抹平砂浆，压光2—3遍结束。在抹制过程中槽身下面要放席子、油毡纸之类东西，接滴漏的砂浆．以便随时收起来继续用，避免浪费。2．6养生养生好坏直接关系到工程质量和寿命，一定要认真进行。夏季温度高，蒸发量大，要防止日光暴晒出现小裂纹。最好搭上凉棚或遮雨棚。压光后要及时用喷雾器雾状养生，以保持湿润，充分进行水化反应，确保砂浆表面不裂。终凝扣可经常浇水养生。在气温高的情况下要养生15d以上。2．7拆掉支撑除固定支撑外．其余可随用随拆，所以在支立模时就要考察拆除的方便，并防止振动。3无模施工的经济效益钢丝网水泥薄壁渡槽无模施工，通过工程实践证明，无模比有模每延米长可节省投资约132元，省人工2个，省木材0．04m3，一般50m长的渡槽可提前工期7d。而且工艺容易掌握，质量好。梨树县转山湖灌区一之二和三干两座无模施工薄壁渡槽，还被评为市级优质工程。钢丝网水泥薄壁结构建筑物无模施工。从工艺上看，完全可以用到抹制水池、油池、闸门板、压力管道、防浪墙等建筑物；从理论上看，这种工艺能把砂浆的粘度及表面张力确切地控制到好处。因此，该工艺是有推广价值的。口(上接第44页)措施，钢护筒上每隔200mm打一lOmm呈梅花型布置的小孔。以减少开挖时的侧土压力，减少孔内的涌水量，从施工顺序上考虑，并采取交替循环、先挖上水段桩孔的施工方法，合理组织安排，达到很好的效果。3．3桩身混凝土的灌注在桩身灌注混凝土前，对桩孔内积水较少的可抽干孔内积水，抽水的潜水泵装有逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流人桩孔内。对孔内积水较多的桩孔，且水量较大的，特别是基岩埋藏较深的桩孔，则采取水下灌注混凝土的施工工艺进行桩孔灌注。对孔壁渗水的桩孔，则采取了先用塌落度较底的干性混凝土灌入孔底，封住桩底扩大头部分，然后再灌注桩身混凝土的办法。桩身混凝土灌注时，采取自下而上分层振捣的施工方法，以确保桩身混凝土的均匀性和密实性。3．4地基处理的效果经过对地基局部处理地段及采取人工挖孔桩一46一法进行的地基处理方式的检测工程合格，满足设计要求，达到了质量验评标准的优良等级。试验证明，采取这种灵活多变的，合理利用勘察报告，结合上部结构特征针对不同的工程地质条件而采取的不同的地基处理方式的处理办法是符合实际且经济可行的。3结语1)通过本工程地基处理方法的选择实例证明，充分合理地利用勘察报告，设计与勘察密切配合，针对不同的工程地质条件而采取的不同的地基处理方式的处理办法是符合实际且经济可行的。2)正确的选择桩基持力层为降低工程造价，减少施工成本为业主带来了实惠。3)各种检测资料证明本期工程建设地基处理方法可行，技术可靠，工期短，造价低，为我们今后的建设项目提供了宝贵的工程范例。'