关于人工挖孔灌注桩施工中对护壁要求的探讨

关于人工挖孔灌注桩施工中对护壁要求的探讨[摘要] 随着新农村建设的大力开展,农村住宅建设将成为我国建筑业巨大的

市场。建房子,必然会涉及到基础,在房屋施工时,我们经常看到人工开挖桩基的场面,类似我们日常生活中的凿井。但是在开挖的过程中,对于不同的地质类型,我们必须得涉及到不同的护壁围护措施。因此在这里关于人工挖孔灌注桩施工中对护壁的要求做一个探讨。

[关键词] 基础人工挖孔灌注桩护壁锚固混泥土

人工挖孔灌注桩是指在桩位采用人工挖掘方法成空,然后安装钢筋笼,灌注混凝土而成为桩基。人工挖孔灌注桩为干作业成孔,成孔方法简便,成孔直径大,单桩承载力高,施工时无振动、噪音,施工设备简单,可同时开挖多根桩以节省工期,可直接观察土层变化情况,便于清孔和检查孔底及孔壁,可较清楚地确定持力层的承载力,施工质量可靠,但其劳动条件差,劳动力消耗大。

为确保人工挖孔灌注桩施工过程的安全,必须考虑土壁支护措施。

图1 人工挖孔灌注桩构造示意

图2某人工挖孔灌注桩施工构造示意图

为防止塌孔,每一层土方开挖后应进行护壁。比较普通的有以下几种:

1.护壁钢筋笼

护壁钢筋笼的形状为一个圆台体的侧表面,由环形钢筋及母线钢筋焊接而成,环形钢筋间距视实际情况而定,自上而下排列,其顶部和底部环向钢筋的直径分别大于设计桩径10cm和30cm,其余环向钢筋的直径按线性变化的规律自上而下递增。

第一层开挖位于地表,可将其开口适当加大,以使护壁钢筋笼在场地上制作好后直接放入其中,对于第二层及以下各层而言由于护壁钢筋笼底部直径大于顶部钢筋直径,所以护壁钢筋笼不能直接放入,只能在井下制作完成。

2.护壁模板

浇铸护壁的模板相应也呈圆台体形状,其上口的直径等于设计桩径,下口的直径大于设计桩径20cm,高100cm,由3块呈曲面扇形的薄钢板制作而成,背后焊接三角铁作为骨架起支撑作用,相邻两块模板拼缝要预留2cm间隙。拼接时用螺栓将相邻模板从拼缝处固定,并用木条填塞预留缝隙,以方便拆卸。拆模的方法是:卸掉拼缝处固定的螺栓,向内侧敲打填塞的木条,使各块模板松动、分离后逐一取下。因为护壁混凝土在地面以下。湿度、温度对其强度的增长非常有利,一般1

天强度就能达到10Mpa左右,半天就可以拆模。拆模后若发现护壁有蜂窝、漏水现象,要及时加以堵塞和导流,保证护壁混凝土强度及安全。

3.浇铸护壁混凝土

护壁混凝土按C20设计(一般混凝土强度不小于C15),在混凝土内应掺一定数量速凝剂,以尽快达到强度要求。浇铸护壁时,为了防止模板产生偏移,应对称下料,用敲击模板或木棒插实的方法振捣,由于护壁混凝土在地面以下,湿度、温度对护壁混凝土强度的形成和增长非常有利,一般1天强度就能达到10Mpa左右,半天就可以拆模。如拆模后发现护壁有蜂窝、漏水现象,要及时加以堵塞和导流,保证护壁混凝土强度及安全。

4.岩体中的开挖

当开挖的时候遇到岩体时,应采用爆破的方法进行。在挖至一定深度时如遇到石灰岩层等,可采取爆破的方法进行施工。每次爆破经过清孔后,再进行相同程序的爆破,直至桩底标高。爆破后形成的井壁不需要进行混凝土护壁,但爆破时的飞石有可能会使上面土体中护壁遭到破坏,所以每次爆破后,应逐一进行检查,将受到破坏的护壁进行加固处理,以免发生安全事故。

5.熔岩条件的开挖

a>一般而言,对于小于1立方米的溶洞,可直接挖去软弱填充物,采用立模支护浇注C30钢筋混凝土堵塞填充。b>对于体积大于1立方米的溶洞可在用水泵抽掉洞内的稀浆或水的前提下,用砖砌外围作为支护,保证有足够的厚壁和刚度,另外,对于截面面积大于1平方米的,可采用支模方式作为护壁,立模浇注钢筋混凝土护壁。

6.深基坑加筋水泥土桩锚支护

对于有1-2层地下室的高层建筑而言,其深基坑围护一般多采用2-3排钢筋混凝土钻孔桩护壁,极大地增加了工程成本。因此可采用加筋水泥土桩

图3:某加筋水泥土桩锚支护构造示意图

图4:某土钉节点大样图图5:某锚杆支护构造示意图

根据《加筋水泥土桩锚支护技术规程》(CECS147~2004)中5.1.6条计算加筋水泥土桩的抗拔承载力设计值:

当在淤泥质土内锚固时:NR1=109.68

当在淤泥内锚固时: NR2=68.68

符合安全条件。

关于挖孔、护壁:

挖孔、护壁两道工序是紧密相连的也是挖孔桩施工的重要工序,为了保证成孔的安全,在每开挖一米深时,要及时浇注砼护壁。在放线定位后,将桩周围用护栏打围,防止行人进入,确保施工安全,准备好手动葫芦、铅桶、手推运渣车及抽水泵(如地下水位高时要在桩周围打井点降水)。

所有准备工作就绪后进行第一米开挖,挖孔桩第一米开挖、护壁、锁口砼是整根挖孔桩的开始,也是护壁砼成功的关键,开挖到位后,马上埋设锁口钢筋,在每节护壁与下一节护壁之间要埋设连接钢筋(间距20cm),为了保证挖孔的可操作性,挖孔、护壁节与节之间采用锯齿形(锯齿形也能增加桩的摩擦力)。

挖孔桩每天只能挖一米,挖好后要及时安设护壁模板,并在当天浇注好砼,夜晚则是护壁砼养护时间;在开挖过程中要严格控制桩的中心线,以保证桩身尺寸满足设计要求;孔内排水一般采用明排,如渗水量过大,必须在孔周围打井点降水;在挖孔到一定深度时,土质情况会发生变化,会碰到岩层,对于坚硬的岩石,可采用风镐掘进,如开挖至设计标高仍未碰到岩层,要根据实际情况超挖。

成孔、浇注桩身砼

挖孔达到设计标高后,要及时对成孔的各项数据(桩径、偏差、桩底渗水量)进行分析,以便及时采取补救措施;桩身钢筋笼在预制场地上分段加工,在成孔前就要运至孔边,安放到位后要及时固定,以防止其上浮;浇注砼前,要安放好导筒,要再次检查孔底渗水量,渗水量过大,要采用水下砼浇注,如检测需要,可埋设声测管。

结语

人工挖孔灌注桩施工中,对护壁的要求是比较严格的,人工挖孔的过程中,护壁是否合理、牢固将直接影响工程的安全状况。挖孔达到设计标高后,要及时对成孔的各项数据(桩径、偏差、桩底渗水量)进行分析,以便及时采取补救措施。对护壁也应及时进行监控观测。