大直徑人工挖孔樁施工工法

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1、大直徑人工挖孔樁施工工法1前言隨著大跨度橋梁技術(shù)的發(fā)展和勘探技術(shù)、施工技術(shù)的進(jìn)步，大孔徑樁基礎(chǔ)近幾年得到了廣泛應(yīng)用，大孔徑人工挖孔樁（直徑2.5m~6.5m）作為高層或巨大豎向荷載結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式，在結(jié)構(gòu)受力和經(jīng)濟(jì)等方面均比較合理。2工法特點(diǎn)樁基的施工工藝和施工設(shè)備發(fā)展迅速，人工挖孔樁為一種施工工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)便的樁基形式，在施工質(zhì)量的直觀性、入巖能力、單樁承載能力、對(duì)地下障礙物的識(shí)別和排除能力等方面有一定的優(yōu)勢(shì)，施工方便、工藝成熟。本工法基本介紹了大直徑人工挖孔樁的材料、零件、施工機(jī)械及施工方法。3適用范圍3.1樁基孔徑≥2500mm的孔徑，陸

2、地豎向承重樁的施工。3.2無(wú)地下水或地下水很少的密實(shí)土層或巖層。4工藝原理結(jié)合工程及地質(zhì)條件，用人工輔以輕微爆破配合簡(jiǎn)單機(jī)具設(shè)備下井挖掘成孔、下放鋼筋籠、水下灌注或在無(wú)水條件下振搗灌注成樁，從而實(shí)現(xiàn)成樁達(dá)到豎向承重的目的。5工藝流程及其操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程第12頁(yè)共12頁(yè)孔口護(hù)圈澆筑開挖第一節(jié)樁孔土方樁基中心位置檢測(cè)澆筑第一節(jié)護(hù)壁混凝土安裝運(yùn)輸架安裝電動(dòng)葫蘆（卷?yè)P(yáng)機(jī)）安裝活底吊桶照明燈、通風(fēng)機(jī)、水泵等放置附加鋼筋、支護(hù)壁模板樁基中心位置檢測(cè)澆筑第二節(jié)護(hù)壁混凝土依次往下循環(huán)作業(yè)開挖擴(kuò)底部土方檢查驗(yàn)收樁孔鋼筋籠加工、安裝測(cè)量放樣及定樁位開挖、

3、吊運(yùn)第二節(jié)樁孔土方放置附加鋼筋、支護(hù)壁模板安裝混凝土導(dǎo)管或串筒澆筑水下或普通混凝土樁基成品檢測(cè)、驗(yàn)收第12頁(yè)共12頁(yè)5.2施工操作要點(diǎn)對(duì)于大孔徑人工挖孔樁由于其自身的特殊性，大孔徑人工挖孔樁具有以下特點(diǎn)：（1）超大孔徑使得每節(jié)施工時(shí)間的延長(zhǎng)，在復(fù)雜土層施工時(shí)孔壁更易坍塌或出現(xiàn)流砂現(xiàn)象；（2）孔徑過(guò)大，孔壁土體更易出現(xiàn)平面應(yīng)力不均勻現(xiàn)象使得護(hù)壁由于受力不平衡而變形；（3）護(hù)壁抵抗土側(cè)壓力的能力與孔徑大小成反比，故護(hù)壁厚度隨樁徑增大而增大，使得護(hù)壁沿孔徑周長(zhǎng)每延米重量加大，而土體對(duì)護(hù)壁單位面積摩阻力卻隨孔徑的增大而減小。這一增一減直接導(dǎo)致護(hù)壁在軟散

4、土層中的整體穩(wěn)定性更差、更易產(chǎn)生塌落事故；（4）孔徑大，工程量大，施工工期將延長(zhǎng)，導(dǎo)致孔內(nèi)總出水量增大，既增大了降低地下水位對(duì)周邊建筑物地基的變形影響，也給成孔和混凝土的澆灌帶來(lái)了困難；?（5）孔徑大，持力層面積亦大（擴(kuò)底時(shí)尤其如此），持力層易出現(xiàn)地質(zhì)不均勻現(xiàn)象如多種性質(zhì)巖土層、破碎及裂隙巖土層、不等高巖土面巖土層等，給樁身承載能力和樁身綜合質(zhì)量帶來(lái)影響；（6）樁徑過(guò)大，樁身大體積混凝土溫變控制的有效性將直接影響樁身質(zhì)量。在施工實(shí)踐中，結(jié)合實(shí)際情況，總結(jié)出了大直徑挖孔樁的施工措施，較有效地解決上述六個(gè)方面的難題。（1）當(dāng)遇局部軟土層，如樁身的一

5、半或局部遇流塑~軟塑狀淤泥時(shí)，采用垂直土釘與土工編織物及水泥砂漿組合，對(duì)局部軟土層加固處理；（2）當(dāng)樁孔太深，而土質(zhì)過(guò)差，護(hù)壁有下墜坍塌危險(xiǎn)時(shí)，設(shè)置多層孔壁斜向土釘，增加土壁與鋼筋混凝土護(hù)壁的聯(lián)結(jié)，確保護(hù)壁的穩(wěn)定性；（3）當(dāng)孔徑過(guò)大，孔內(nèi)水量過(guò)大，又遇松軟復(fù)雜土層（如流砂層或淤泥層）時(shí)，可采用“井中井”方法施工。（4）孔壁出水量過(guò)大時(shí)，為避免上段孔壁出水影響下段成孔或樁身混凝土的施工采取分段排水法進(jìn)行孔內(nèi)抽排水。（5）采取對(duì)應(yīng)性加壓回灌法解決因降水造成周邊地基下沉的問(wèn)題。（6）采取壓漿技術(shù)解決持力巖土層出現(xiàn)的力學(xué)性能不均勻問(wèn)題。（7）解決樁身大

6、體積混凝土溫變問(wèn)題，主要從混凝土制作材料的使用、施工方法和混凝土養(yǎng)護(hù)入手，減少和延緩水化熱在混凝土內(nèi)部形成的溫升和溫降作用。第12頁(yè)共12頁(yè)由于樁芯混凝土處于地下養(yǎng)護(hù)環(huán)境較好故溫控手段主要放在混凝土制作和澆灌方式方面，為此在進(jìn)行樁芯混凝土配制時(shí)應(yīng)考慮以下措施：（1）選用優(yōu)質(zhì)粉煤灰作為摻合料取代部分水泥用量；（2）改善混凝土骨料級(jí)配，適度加大粗骨料直徑。（3）當(dāng)直徑過(guò)大時(shí)，還可考慮采用縱向垂直分層澆搗法施工，即先澆搗樁身外圈混凝土，再澆搗樁身中心混凝土，視具體情況確定分層數(shù)以減小混凝土散熱體積尺寸。具體施工控制要點(diǎn)如下：5.2.1測(cè)量放樣及定樁位

7、根據(jù)批復(fù)的附合測(cè)量成果，確定樁位中心，以中心圓，以樁基半徑為半徑，畫出孔口護(hù)圈內(nèi)徑圓周，撒灰線，支模、澆筑或砌筑孔口護(hù)圈。樁基開挖前及在開挖過(guò)程中要對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)。安裝鋼筋籠前對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，以保證鋼筋位置的準(zhǔn)確無(wú)誤，為下一工序正常施工提供良好的施工條件。5.2.2孔口護(hù)圈澆筑或砌筑孔口護(hù)圈用混凝土澆筑、用磚砌護(hù)圈，孔口護(hù)圈施工完成后測(cè)量孔口護(hù)圈頂標(biāo)高。根據(jù)孔口護(hù)圈標(biāo)高及樁底標(biāo)高確定挖孔深度。護(hù)圈砌筑完成后復(fù)測(cè)樁位，在護(hù)圈頂面定位十字護(hù)樁，在挖孔施工過(guò)程中，利用十字護(hù)樁檢測(cè)樁孔中心偏位、樁徑、樁孔垂直度等。5.2.3開挖樁孔土方樁孔開挖時(shí)，先開

8、挖樁孔中間部分的土方，然后向周邊擴(kuò)挖，控制好樁孔截面尺寸，根據(jù)土質(zhì)的不同，確定開挖節(jié)段高度，在土質(zhì)好的情況下，約為1m為宜，當(dāng)土層堅(jiān)硬，不致坍陷時(shí)可加