摘要:現(xiàn)階段隨著建筑工程技術(shù)的越來(lái)越發(fā)展,傳統(tǒng)的人工挖孔樁施工技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前社會(huì)管理與發(fā)展的需求;因此需要對(duì)現(xiàn)有挖孔樁施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn),盡可能降低各種因素對(duì)工程進(jìn)度與施工質(zhì)量的影響。基于此,本文筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),就人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術(shù)這一新型施工技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)論述,忘給予實(shí)際施工一定的參考。
關(guān)鍵詞:人工挖孔樁;水磨鉆成孔;聯(lián)合施工技術(shù)
隆回縣農(nóng)村急救中心工程建筑面積19340㎡,造價(jià)3630萬(wàn)元,地下3層,地上6層,基礎(chǔ)采用人工挖孔樁。該基坑?xùn)|側(cè)為正常營(yíng)業(yè)的急診大樓,離擬建地下室8米,基底高差10米,采用φ1300的人工挖孔樁作為支護(hù)樁,基礎(chǔ)人工挖孔樁成孔過(guò)程中,挖至4米以下遇到了堅(jiān)硬的巖石地質(zhì),由于人工挖孔困難,針對(duì)巖石地質(zhì)挖孔樁成孔的特點(diǎn),詳細(xì)編制了爆破成孔和水磨鉆法成孔兩種方案,并對(duì)兩種方案進(jìn)行了對(duì)比分析。
一、施工方案比選
根據(jù)工程水文地質(zhì)條件、地基巖土類(lèi)別、周?chē)h(huán)境等因素的影響,樁基類(lèi)型和成孔的方式多種多樣。人工挖孔樁以承載力大,造價(jià)低和施工質(zhì)量易于保證等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用,但巖石地質(zhì)的人工挖孔因開(kāi)挖難度大,一直是施工過(guò)程中存在的難點(diǎn)。
機(jī)械沖孔樁施工成孔工藝較復(fù)雜,施工過(guò)程中每一環(huán)節(jié)要求比較嚴(yán)格,施工過(guò)程中稍有不慎容易造成質(zhì)量事故,不宜冬季施工,現(xiàn)場(chǎng)文明施工難度較大,清運(yùn)泥漿時(shí),如處理不好,對(duì)周邊環(huán)境影響較大。機(jī)械沖孔期間現(xiàn)場(chǎng)需要修筑泥漿池,施工時(shí)要做好泥漿的排放與清運(yùn)工作。人工挖孔樁根據(jù)成孔方法不同,可分為:爆破法、水磨鉆法。人工挖孔爆破法對(duì)樁孔壁有松動(dòng),爆破時(shí)孔內(nèi)粉塵濃度大且不易散去,對(duì)作業(yè)人員身體危害大,對(duì)樁底持力層有震松或震裂情況,持力層質(zhì)量難以保證的缺點(diǎn),下面來(lái)針對(duì)人工挖孔樁水磨鉆成孔施工方案詳細(xì)分析:
二、爆破成孔施工技術(shù)分析
采用爆破成孔成孔方法,需要清理好樁孔內(nèi)巖石表面泥土,視巖石大小、走向設(shè)鉆孔點(diǎn)。每根鉆釬由一個(gè)人進(jìn)行操作控制,雙手緊握鑿巖機(jī)器,對(duì)準(zhǔn)鉆孔的位置,確保鉆釬與鉆孔中心位置在同一直線上。對(duì)于爆破器材的選擇需要采用防水性能較好、爆破威力較大的水膠炸藥,雷管選用非電導(dǎo)爆管雷管。針對(duì)孔樁安全施工方案,本工程的人工挖孔樁均為嵌巖樁,為保證爆破安全,在正式起爆之前,需要將Ф18鋼筋放置在樁口,并將Ф18鋼筋做成圓形鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)需要比該樁徑大50mm,隨后將一樣大小的鐵板蓋在上面,再將重量大于1500kg的砂袋推上,在進(jìn)行起爆工作時(shí),工地周?chē)┕と藛T不可以在井下開(kāi)展施工工作,還要告知鄰近居民,加強(qiáng)安全防范。
三、人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術(shù)分析
(一)施工工藝流程
施工準(zhǔn)備→樁位放樣→砌筑磚胎模引?!F(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土將井內(nèi)開(kāi)挖面整平→架設(shè)支架及電動(dòng)葫蘆→鉆機(jī)就位→鉆孔取芯→氣動(dòng)鉆機(jī)打眼、松石→人工出渣→樁孔修正及下一循環(huán)的施工→成孔檢查與驗(yàn)收→泥漿及污水排放。
(二)準(zhǔn)備工作
1、根據(jù)工程設(shè)計(jì)文件及相關(guān)專業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等文件編制現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電專項(xiàng)施工方案、水磨鉆人工挖孔樁專項(xiàng)方案,其內(nèi)容包括:出渣腳手架支架計(jì)算書(shū)、施工工藝流程等。2、對(duì)用于工程實(shí)體的主要材料、設(shè)備按相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范要求、施工圖紙、專項(xiàng)方案進(jìn)行驗(yàn)收。
3、對(duì)參與樁基工程人員如測(cè)量工、電焊工、電工要持證上崗,對(duì)挖樁工人施工前進(jìn)行安全交底及技術(shù)交底。4、施工場(chǎng)地設(shè)好排水溝,并做好沉淀池。
(三)樁位放樣
將樁位中心點(diǎn),用儀器現(xiàn)場(chǎng)放樣并作標(biāo)記,自檢合格后報(bào)監(jiān)理單位復(fù)檢。
(四)砌筑磚胎引模
砌筑高于地面約50cm磚胎引模,防止土石及雨水流入井內(nèi)。并將標(biāo)高、軸線引至磚胎模上。
(五)搭設(shè)出石渣鋼管支架,安裝電動(dòng)葫蘆及滑輪
1、支架采用Ф48×3.0mm規(guī)格的鋼管,嚴(yán)禁在鋼管上打孔,鋼管按要求涂刷防銹漆進(jìn)行防銹處理。四根鋼管立桿架立在護(hù)壁周邊堅(jiān)硬的地坪上,地坪如土質(zhì)差,需稍加處理。
2、電動(dòng)葫蘆和滑輪是用來(lái)吊水磨鉆機(jī)、出石渣用,電動(dòng)葫蘆功率、滑輪大小、鋼絲繩大小確定,根據(jù)專項(xiàng)施工方案計(jì)算確定。電動(dòng)葫蘆用架管固定在支架的側(cè)邊上,離地約20cm,防止地上水注入電機(jī),電機(jī)上用防水材料遮擋,防止雨水進(jìn)入,但不能包裹電機(jī)。
(六)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土,將樁內(nèi)開(kāi)挖面找平
1、清理土層后,露出的巖石因凹凸不平,水磨鉆機(jī)不能開(kāi)鉆。
2、用普通水泥、砂、石現(xiàn)場(chǎng)人工攪拌混凝土,將樁內(nèi)凹凸不平巖石面找平。
3、混凝土達(dá)到終凝強(qiáng)度后水磨鉆機(jī)即可開(kāi)鉆。
(七)水磨鉆機(jī)就位
1、利用電動(dòng)葫蘆牽引力安裝水磨鉆機(jī)。
2、水磨鉆機(jī)就位后,如鉆機(jī)頂部在護(hù)壁井以上,其鉆機(jī)支架必須安全地固定在出石渣支架上。
3、若鉆機(jī)頂部處于井內(nèi),則必須在孔樁側(cè)壁上加設(shè)鉆架支架,確保高差符合施工設(shè)計(jì)要求。不僅如此,還需要隨著此次循環(huán)或者下一階段循環(huán)進(jìn)行再次加固。
(八)鉆孔取芯
1、取芯點(diǎn)需要沿著樁基孔壁進(jìn)行布設(shè),其直徑一般保持在160mm,保持鎖口內(nèi)壁與取芯圓保持相切布設(shè),借助按照特定施工順序?qū)ν庵軒r芯進(jìn)行鉆取,取出巖芯高大約在600mm,待外周巖芯全部取出后,樁芯體外圍一圈自動(dòng)形成臨空面;其中需要注意的是水磨鉆每鉆一孔花費(fèi)時(shí)間保持在5到10分鐘之間。鉆機(jī)取芯套筒的傾斜率應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求,具體要求為:保持套筒直徑在160mm,其支架外延超出寬度在100mm,支架總高度保持在1400mm,實(shí)際斜率則是(100+150/2)/1400 =1/8?;诖耍枰_保套筒向孔樁側(cè)壁外傾角度保持在7.5°以內(nèi)。如此這樣才能夠確保鉆機(jī)到位后套筒起鉆點(diǎn)可以達(dá)到設(shè)計(jì)孔樁邊線而不出現(xiàn)縮孔狀況。
2、樁體垂直度必須符合要求,通常兩次循環(huán)后落實(shí)一次孔直徑、孔中心的偏差檢測(cè)。
3、水鉆操作期間一定要確保鉆頭始終處于冷水中,并且冷水需要具備一定的壓力,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鉆頭的及時(shí)沖洗,確保在鉆進(jìn)過(guò)程中不出現(xiàn)卡鉆或者沾淤的現(xiàn)象,在保持干凈與平穩(wěn)的狀況下,完成相應(yīng)工作。
(九)氣動(dòng)鉆機(jī)打眼松石
樁孔四周形成空心槽后,需通過(guò)氣動(dòng)鉆機(jī)在樁孔中心部位實(shí)施大眼處理,并打入鋼楔,再使用大錘進(jìn)行夯擊,確保錘擊方向保持水平。在反復(fù)水平力的作用下,巖石底部會(huì)被捉奸撕開(kāi),進(jìn)而形成水平剪切破裂,最終樁芯巖體破碎完工。
(十)人工出渣
在每個(gè)樁位孔口安裝1臺(tái)電動(dòng)葫蘆,在一次單循環(huán)施工完成之后,需要做好水鉆鉆出的巖芯的依次出渣工作,從樁孔的一側(cè)出渣,將棄碴放置在指定地點(diǎn)。
(十一)樁孔修正與下一階段循環(huán)施工
在使用水鉆鉆芯之后,樁基孔壁會(huì)形成鋸齒狀,為了使得設(shè)計(jì)樁徑和有效樁徑可以相同,施工人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)鑿除侵占樁基空間多余的巖石。將樁孔內(nèi)樁中心標(biāo)記出來(lái),及時(shí)檢查樁基底部偏位情況,如果出現(xiàn)偏差,需要及時(shí)進(jìn)行糾偏,與此同時(shí),還需確定和標(biāo)記下一個(gè)循環(huán)外周水鉆孔的取芯位置,方可進(jìn)行下一步施工。
四、結(jié)語(yǔ):
筆者在“隆回縣農(nóng)村急救中心工程”樁基工程中采用“水磨鉆成孔”,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,具有噪聲小、快速、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、質(zhì)量可靠、對(duì)建筑物持力層沒(méi)有任何影響、施工安全的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)多個(gè)工程實(shí)踐總結(jié)其經(jīng)驗(yàn),形成此法,在挖掘巖石地質(zhì)樁基成孔可廣泛應(yīng)用。綜上所述,人工挖孔樁加水磨鉆成孔施工優(yōu)點(diǎn)十分明顯,具有施工設(shè)備投入少、成孔結(jié)束后能夠直接觀察到孔內(nèi)的地質(zhì)狀況,樁基質(zhì)量得到可靠保障。因此,施工單位需要結(jié)合實(shí)際狀況,合理應(yīng)用人工挖孔樁加水磨鉆成孔施工技術(shù),切實(shí)提高工程樁基施工的質(zhì)量。
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作者簡(jiǎn)介:陳燦(1985.05),男,工程師,本科,主要從事工作:建筑工程施工。