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1、人工挖孔斜樁施工工法7人工挖孔斜樁施工工法一、前言隨著我國(guó)建筑技術(shù)的不斷發(fā)展完善,越來(lái)越多的大型、特殊結(jié)構(gòu)建筑物應(yīng)允而生,有較多的拱型結(jié)構(gòu)、大跨建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)有斜樁,北師大珠海校區(qū)風(fēng)雨操場(chǎng)150米大跨鋼拱支墩下設(shè)計(jì)有四根斜樁,與地面夾角約33.75度,原設(shè)計(jì)樁徑1600,端部擴(kuò)大頭直徑為2400,砼強(qiáng)度等級(jí)為C40。樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,根據(jù)地質(zhì)條件,樁長(zhǎng)為15—25m。因大傾角斜樁在國(guó)內(nèi)幾無(wú)先例,無(wú)成熟的施工工藝和設(shè)備,為保證施工質(zhì)量,決定將此斜樁樁芯剖面變更為半圓形與矩形組成的組合形狀,成孔方法按遂道形式人
2、工開(kāi)挖施工。二、特點(diǎn)及適用范圍1、無(wú)需大型設(shè)備,適用性強(qiáng),應(yīng)用廣泛;2、操作方便,施工速度快;3、施工安全。三、工藝原理及施工程序1、樁芯形狀變更為增加挖孔操作面,方便出入及渣土運(yùn)出,經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意,將原設(shè)計(jì)圓形樁截面更改,樁芯斷面如下圖所示:人工挖孔斜樁施工工法7改變形狀后的樁芯截面受壓面積不變或略擴(kuò)大,孔內(nèi)凈空高度應(yīng)為1800,以方便工人進(jìn)入操作,砼強(qiáng)度等級(jí)及護(hù)壁主筋及箍筋以設(shè)計(jì)單位的變更修改為準(zhǔn)。2、超前支護(hù)因斜樁挖孔為沿一定角度向土層延伸,因挖孔上部土層強(qiáng)度有限,不可避免造成坍孔,本工程斜樁上段土層為填土和強(qiáng)風(fēng)化層,
3、地下水含量豐富,為防止挖孔時(shí)大量滲水和塌方,在此類土層中進(jìn)尺前進(jìn)行超前支護(hù)處理,加固孔道上部土體。土體處理和加固范圍為樁孔上部及兩側(cè)局部土體。加固方法為高壓旋噴注漿,即用旋噴樁施工機(jī)械從地面向下豎直鉆孔,在加固土層范圍旋噴注漿,向土層壓入1:2水泥砂漿,固化拱上部土體,待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再行開(kāi)挖樁孔。加固范圍為樁頂至樁底全長(zhǎng),沿樁長(zhǎng)方向,拱頂2.0m厚范圍的土層,詳見(jiàn)下圖。因樁長(zhǎng)不能準(zhǔn)確確定,因此需根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告及臨近直樁施工情況,按估計(jì)樁長(zhǎng)進(jìn)行土體加固。人工挖孔斜樁施工工法73、護(hù)壁施工工藝斜樁護(hù)壁分為上段半圓拱形和下段
4、豎直形,孔底設(shè)底板,作為兩側(cè)壁下部的支撐,此底板為受力構(gòu)件,位于兩側(cè)板之間,不同于墊層;上部拱形護(hù)壁外觀同直樁一樣為鋸齒形,側(cè)壁及底板平滑無(wú)鋸齒。護(hù)壁厚度相對(duì)豎直樁略為加大,為200,底板厚度為150,砼強(qiáng)度等級(jí)為C25;圓拱縱向鋼筋采用Φ16@150,另一方向設(shè)半圓形Φ16@150;豎直段及底板均配置雙向Φ16@150。護(hù)壁形式如下圖所示:人工挖孔斜樁施工工法7一、資源投入及施工部署(一)、主要資源投入見(jiàn)下表。序號(hào)名稱數(shù)量備注1旋噴樁機(jī)具根據(jù)工期確定人工挖孔斜樁施工工法72定制鋼模(1.0m)3套/樁可流水施工3定制鋼模(
5、0.5m)2套不良土層備用4卷?yè)P(yáng)機(jī)1套5測(cè)量?jī)x器1套其他輔助機(jī)具及安全設(shè)施參照豎直挖孔樁配置。(二)、施工部署1、旋噴注漿設(shè)備入場(chǎng)后即開(kāi)始土層加固施工,待定制鋼模板入場(chǎng)后可插入開(kāi)挖,邊加固邊挖孔。2、斜樁端部以上(與承臺(tái)交接處以上)不再挖孔及做護(hù)壁,采用大開(kāi)挖的形式,或承臺(tái)開(kāi)挖后再施工,可減少加固范圍及成孔長(zhǎng)度,并可加快施工速度。3、每條樁施工時(shí)先進(jìn)行超前支護(hù),待達(dá)到強(qiáng)度后再挖孔。一、施工方法及操作要點(diǎn)1、鉆孔加固土體挖孔施工前,用對(duì)樁孔上部2.0m厚范圍土體進(jìn)行旋噴注漿加固,待加固范圍內(nèi)水泥硬化達(dá)到強(qiáng)度后再行開(kāi)挖。2、模板
6、采用專用定型鋼模板,其中上部拱形模板參照豎直孔設(shè)計(jì)為嗽叭口,下段豎直模板立面為矩形,模板支撐采用專門配套的形鋼支撐桿,如上圖A-A剖面所示。下段直壁模板與已澆筑護(hù)壁砼為平滑連接,在模板頂部設(shè)200*200下料口;上段護(hù)壁外形為鋸齒形。模板示意圖見(jiàn)下。人工挖孔斜樁施工工法71、土質(zhì)良好時(shí)每天進(jìn)尺1.0m,底板與護(hù)壁同時(shí)澆筑砼。當(dāng)采用不帶陰角的側(cè)模時(shí),則底板可采用預(yù)制板,在孔外提前預(yù)制,待側(cè)壁拆模后即搬運(yùn)就位。2、如土質(zhì)較差有塌孔可能時(shí),必須減小每天的進(jìn)尺量,可減少為每天0.5m以下。3、護(hù)壁砼碎石選用1—3石,砼中加入早強(qiáng)劑,
7、保證3天強(qiáng)度達(dá)到75%;因每段護(hù)壁兩端均傾斜,上段護(hù)壁為拱形,角落砼不易密實(shí),因此需采用較大流動(dòng)性的砼,入模塌落度宜控制為14—16。每段護(hù)壁砼澆筑分兩個(gè)階段,護(hù)壁下段,上設(shè)在豎直模板上口處的下料口下料,振搗密實(shí)后封閉下料口,從拱形模板端部下料澆筑上段砼。砼振搗采用振動(dòng)棒及敲擊模板外壁相結(jié)合的方式;加強(qiáng)拱頂端的振搗,保證拱頂砼密實(shí)。4、孔下照明因孔深比較大,為保證挖土及上下孔安全,必須設(shè)孔內(nèi)人工照明。孔內(nèi)照明采用專用低壓設(shè)備,線路牢固固定于孔壁上部。為保證土石外運(yùn)安全,孔道內(nèi)也必須保證足夠照明。5、孔土外運(yùn):采用斗車運(yùn)輸挖出
8、的土石,因孔內(nèi)坡度達(dá)30多度,人力運(yùn)輸困難,必須在孔外設(shè)轆轆或小型電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)助力,對(duì)斗車進(jìn)行牽引,保證出料順利。人工挖孔斜樁施工工法71、樁芯砼因孔下操作較為困難,且孔道內(nèi)坡度較緩,砼澆筑面較長(zhǎng),下部砼無(wú)法有效振搗,因此本工程斜樁采用高流動(dòng)性免振砼,由輸送泵送入孔下。2、測(cè)量定位本工程樁孔