3800mm超大直径人工挖孔桩施工技术
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[ 收稿日期]2 0 0 7 0 7 1 6 [ 作者简介]李慧莹( —) , 女, 广东广州人, 广州市建筑集团 1 9 6 9 有限公司高级工程师, 广州市广卫路 4 号 5 , 电话: ( ) 1 0 0 3 0 0 2 0 3 1 6 9 6 0 7 7
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施工技术
第3 卷 7
, 同时考虑了 3 8 02 0 0 ~ 1 0 00 0 0 k N 20 0 0 ~ 6 10 0 0 k N抗拔 力。 ) 人工挖孔桩位于深基坑内, 桩芯距基坑边 1 3 5 0 , 钢筋笼制作成型后吊装困难。 ~ 3 6 5 m ) 桩孔基岩层厚度大、 变化大, 且夹层多。 4 ) 人工挖孔桩施工受地下水影响较大。 5 ) 结构设计年限 1 安全等级为特级, 安全、 6 0 0年, 质量要求标准高。 2 施工技术 2 1 桩成孔方法 人工挖孔桩设计按椭圆形布置, 中心距 78 。 8 0 m m 桩成孔按照设计桩的单、 双号分两批跳挖。桩成孔在 砂层、 粘土、 全风化、 强风化段采用人工( 铁锹、 镐) 挖掘 的方法施工。土( 石) 方垂直运输采用台灵吊。每一节 井圈 挖 土 ( 石) 深度和护壁混凝土浇筑高度均为 。 护壁混凝土现场机械搅拌。 10 0 0 m m 在中、 微风化段, 成孔是采用人工机械法还是采用 孔壁的土 爆破法主要考虑了以下因素: ①爆破对孔底、 ( 石) 体产生强烈振动, 降低桩的承载力, 桩的沉降量增 , 爆破将影响地铁隧道 大; 0 0 m ②桩孔距地铁隧道约 1 的安全; 四周基岩夹制力大。 ③ 人工挖孔桩作业面小, 根据以往的施工经验, 无声爆破效果也并不理想。 综合考虑多种因素, 最后采用人工 +机械( 风镐) 台阶 法 施 工。 即 先 用 风 镐 沿 孔 底 一 边 凿 出 一 段 作为临空自由 10 0 0 m m×10 0 0 m m×5 0 0 m m深的基槽, 面, 目的是减少岩体的约束力, 加快施工进度, 同时在 基槽底凿 2 0 0 m m深的集水井进行孔内降水。 扩底部分先开挖桩身圆柱体, 再按设计尺寸从上 到下修( 凿) 成扩底形状。扩底倾斜段处在中、 微风化 段不做混凝土护壁。 桩成孔的施工进度在中、 微风化段每天为 5 , 0 0 m m 其余每天为 10 。 0 0 m m 2 2 钢筋笼安装 2 2 1 方案选择 38 0 0 m m人工挖孔桩的原设计配筋为 2排 5 6根 的Ⅱ级钢筋, ( ) 螺旋箍筋。 3 2 1 2 @1 5 0 1 0 0 一般情况下, 人工挖孔桩的钢筋笼是在现场加工 制作成型, 机械吊装。但本工程钢筋笼安装受工程设 计和施工总体方案要求限制, 钢筋笼安装方案需特殊 考虑。 根据工程设计特点和现场实际情况, 对多种钢筋 笼安装方案进行了分析比较。安装方案如下: ) 孔内安装 1 在加工场将钢筋加工成型; 人工将 箍筋吊放入孔内; 用塔吊将钢筋吊放到孔内; 用电动葫 芦逐根将钢筋按设计要求排放到位, 临时固定; 人工在
广州新电视塔工程结构总高度 6 , 主塔混凝土 1 0 m 结构高度 4 , 钢结构天线桅杆高度 1 , 结构设计 5 4 m 5 6 m 采用椭圆形筒中筒体系。内框筒( 核心筒) 是钢骨混凝 土结构, 外框筒由 2 4根 20 0 0 ~12 0 0 m m变直径钢管 混凝土柱、 钢环梁和钢斜支撑组成。 20 0 0 m m钢管混 ( 扩底 凝土柱基础设计采用人工挖孔桩, 桩径 38 0 0 m m 直径 50 ) , 桩芯混凝土强度等级 C , 护壁混凝土 0 0 m m 3 5 强度等级 C , 厚度 1 , 设计桩长 1 , 桩端持 2 0 5 0 m m 5 ~ 2 5 m 、 微风化岩( 层) 。 力层为中风化岩( 6 M层) 6 S 基坑深度 38 0 0 m m人 工 挖 孔 桩 位 于 深 基 坑 内, , 桩芯距基坑边沿 1 , 桩孔 8 7 2 0 ~1 6 7 2 0 m 5 0~3 6 5 m , 挖孔桩平面位置按椭圆形布 开挖面标 高 -1 4 3 5 0 m 所示。 置, 剖面如图 1
年1 月 2 0 0 8 卷 第1 期 第3 7
施 工 技 术 C O N S T R U C T I O NT E C H N O L O G Y
孔内将钢筋绑扎成型。此方案优点是: ① 不需要大型 吊装设备; ②可以利用现场的 3台塔吊吊运钢筋。缺 排主筋改为单排( 总数 点是须对钢筋笼进行修改, 将2 量不变) , 同时将螺旋箍筋改为普通箍筋; 孔内绑扎钢 筋安全性较差, 劳动强度较大。 ) 基坑外安装 2 在现场加工制作钢筋笼; 钢筋笼 二次运输到基坑外边沿; 用大吨位吊车进行钢筋笼安 装。此方案 优点 是可 以按 原设 计施 工钢 筋 笼。缺 点 是: , 钢筋笼重 1 , 5 0 ~3 6 5 m 5 ~2 2 t ① 基坑边距桩芯 1 需要大吨位( ) 汽车吊车吊装; 0 0 t ≥4 ②工程费用高。 ) 基坑内安装 3 在基坑内标高 -1 1 6 0 0 m地面上 道支撑上搭设钢 加工制作钢筋笼( 或者在基坑内第 1 筋加工平台, 沿桩位制作钢筋笼) ; 用5 汽车吊在基坑 0 t 内进行钢筋笼安装。此方案优点是可以按原设计施工 钢筋笼且可以利用现场的 3 台塔吊吊运钢筋。缺点是 影响标高 - 满足不 1 1 6 0 0 m地面上的人工挖孔桩施工, 了总体施工工期要求, 工程费用较高。 综合考虑各种因素, 最后采用孔内安装方案。施 工前征得了设计同意, 将人工挖孔桩的原设计配筋改 的 Ⅱ 级钢筋, ( ) 普通箍 为单排 1 1 2根 3 2 1 2 @1 5 0 1 0 0 筋。钢筋连接采用直螺纹连接。 2 2 2 钢筋笼绑扎方法 ) 施工流程 1 箍筋绑扎。 ) 吊放箍筋 2 按照桩长计算所需要的箍筋数量。 将箍筋按桩长每 2 分组编号从桩底开始, 按自然 m分组, 数字顺序编排。为了保持平衡, 在箍筋( 组) 上设置 4 个 吊点, 在麻绳上每隔 2 m作标记。再将箍筋逐节和麻绳 连接, 逐节( 组) 将箍筋吊放入孔, 直到满足设计要求。 ) 吊放主筋 3 用塔吊将主筋分批吊放入孔, 再用 电动葫芦将主筋逐根吊装到设计位置, 在井口用麻绳 临时将主筋按设计间距固定。 ) 绑扎箍筋 4 2 3 桩芯混凝土 桩芯混凝土采用商品混凝土, 台泵车同时浇 2 ~4 灌, 串筒下料, 混凝土浇灌时间 2台高频振捣棒振捣, 控制在 2~4 混凝土养护采用蓄水养护( 水深 约 h内,
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李慧莹: 38 0 0 m m超大直径人工挖孔桩施工技术 表 1 桩芯混凝土的配合比
3 k g ? m
2 5
名称
水
水泥
砂
碎石
粉煤灰
矿粉 - 7 0
外加剂 F D N 2 5 3 2
要求; 38 0 0 m m人工挖孔桩水下浇灌 ③最小超压力 混凝土要按大仓面考虑, 但最小超压力不满足要求。 经过计算和分析, 38 0 0 m m人工挖孔桩水下浇灌 混凝土不具备技术和设备的条件。 综合考虑各种因素, 最后决定采用无水浇灌混凝 孔内止水” 综合治理方案。 土方案。采用“ 孔外降水 + 根据孔内涌水量大的位置, 在距孔口 10 0 0 m m位
规格自来水 P · O4 2 5 R 中砂 5 ~ 3 2 m m Ⅱ级 用量 1 7 0 2 5 5 7 7 0 10 2 0 8 5
: A b s t r a c t T h e 38 0 0 m ml a r g ed i a m e t e rp i l eh a sb e e nu s e di nc o l u m nf o u n d a t i o no f e x t e r n a l f r a m e t u b e , s t r u c t u r e i nG u a n g z h o uN e wT VT o w e r .T h eb e a r i n gc a p a c i t yo f p i l ef o u n d a t i o ni sg r e a tw h i l et h eq u a l i t y ,i ’ ,c t sd i f f i c u l tt oc o n s t r u c t .I nt h i sp a p e r o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g yo fl a r g e s t a n d a r dr e q u i r e m e n ti sh i g h d i a m e t e r p i l e a n dc o n t r o l o f u n d e r g r o u n dw a t e r a r e i n t r o d u c e d . : ;m ;u ;t K e yw o r d s p i l e f o u n d a t i o ne n g i n e e r i n g a n u a l d i g g i n g p i l e n d e r g r o u n dw a t e r e m p e r a t u r e
3 ) 。单桩浇灌混凝土量约为 2 , 总浇灌 5 0 0 m m 0 0 ~2 5 0 m 3 量约 55 。 0 0 m
加工制作→吊放箍筋 → 吊放主筋 →
从孔口开始, 人工在孔内将箍筋逐
根按设计要求排放、 绑扎。
桩芯混凝土的配合比如表 1 所示。混凝土强度等 。 级C 3 5 3 地下水控制 地下水是深基坑施工中最常见的问题, 给人工挖 孔桩的 施 工 带 来 了 许 多 困 难。例 如 发 生 流 砂、 塌壁
C o n s t r u c t i o nT e c h n o l o g yo f 0 0 m mL a r g e D i a me t e r P i l e w i t hMa n u a l D i g g i n g 38
L I H u i y i n g
( , ,G ,G ,C ) G u a n g z h o uM u n i c i p a l C o n s t r u c t i o nG r o u p C o . L t d . u a n g z h o u u a n g d o n g 5 1 0 0 3 0 h i n a
图 2 地质柱状示意
受珠江涨退潮影响。 1 施工特点 ) 人工挖孔桩直径超大, 钢筋笼直径大、 刚度差, 1 ) 。 质量大( 1 5 ~ 2 2 t ) 人工挖孔桩设计承载力特大 2
图 1 基坑Байду номын сангаас面示意
单桩承载力为
人工挖孔桩的开挖面以下地质情况如图 2 所示。 地下水属孔隙潜水及基岩裂隙水, 主要存于第四 系砂土和基岩裂隙中。基坑边距珠江仅 8 , 地下水 0 m
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38 0 0 m m超大直径人工挖孔桩施工技术
李慧莹
( 广州市建筑集团有限公司,广东 广州 ) 5 1 0 0 3 0
[ 摘要]广州新电视塔结构外框筒柱基础采用 桩基设计承载力大, 质量标准要求 38 0 0 m m超大直径人工挖孔桩, 高, 施工困难。该文介绍了超大直径人工挖孔桩的施工技术和对地下水的控制。 [ 关键词]桩基工程; 人工挖孔桩; 地下水; 温度 [ 中图分类号]T U 7 5 3 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 ( ) 0 0 2 8 4 9 8 2 0 0 8 0 1 0 0 2 3 0 4