人工挖孔樁施工方法
人工挖孔樁的艱苦在于勞動者的勞動強度很大,而危險則在于施工環境的惡劣,這兩個方面原因的構成,使得在很多地區已經限制使用人工挖孔的施工方法。為了保護勞動者的安全,我們注意到直徑較大鉆孔設備正在不斷涌現。
但是人工挖孔畢竟是一種施工方法,在建筑工程中遇有局部的機械無法接近的樁體時,人們總是想起人工挖孔樁。目前國內挖孔直徑為4.2m,國外已達8m。
(1)人工挖孔樁的孔徑(不含護壁)通常在0.8m以上,只有滿足這樣的孔徑挖掘人員才能夠在孔內進行正常的生產活動。在人工挖孔樁開挖前,如果在平面上樁位的凈距離小于2倍的樁徑且小于2.5m時,為了保證樁間的土壁不至于坍塌,應采用間隔開挖的施工手段,排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m,孔深不宜大于40m。
(2)開挖土方時應采用分段開挖方法,每段開挖的深度取決于土壁能夠保持直立狀態的能力,一般情況下以0.8~1.0m為一個施工段,挖土由施工人員從上到下逐段進行,同一段內挖土次序為先中間后四周。擴底部分采取先挖樁身圓柱體,再按擴底尺寸從上到下削土修成擴底形。挖土完成后需要仔細清理遺留在孔底的虛土,并且測量孔深和孔底標高。
(3)人工挖孔樁最大的質量問題是孔身不易垂直,為了保證孔身能夠垂直下挖,在孔口地面上應設置十字控制網,可是由于控制網的存在會影響開挖工作的進行,可以將提升設備的鋼絲繩設置在十字控制網的下垂線位置,以便作為挖土根據,粗略控制柱身中心線。
(4)為了防止孔壁坍塌,人工挖孔樁在施工時,應設置護壁,護壁大多使用素混凝土,只有樁徑較大、樁長較長、或者土質較差、有滲水時,才應在護壁中配制6~10鋼筋,上下護壁相交的主筋應相互搭接。
護壁的設置涉及使用護壁模板,而模板的高度取決于開挖土方施工段的高度,從人工挖孔的實際情況來看,模板的高度確定在為1.0m左右為合適,為了拆裝和上下運輸方便,模板可以由4塊或8塊活動鋼模板組合而成。
(5)護壁由支模中心線控制,可以將樁控制軸線、高程引到第一節混凝土護壁上,每節以十字線對中,吊大線墜控制中心點位置,用尺桿找圓周,然后由基準點測量孔深。
(6)為了保證樁體的垂直度,對于第一節護壁的偏差應從嚴控制,第一節孔圈護壁的中心線與設計軸線的偏差不得大于20mm。出于擋水、擋土、安全和定位的目的,孔圈的頂面應比施工場地的自然標高高出150~200mm,壁厚比下面孔壁厚度增加100~150mm。
混凝土護壁有兩種形式,分別為外齒式和內齒式;外齒式的優點在于作為施工用的襯體,抗塌孔的作用更好,便于人工用鋼釬等搗實混凝土;增大樁側摩阻力。內齒式的優點,主要體現在挖土修整及支模較為簡便。
(7)人工挖孔樁混凝土護壁的厚度不宜小于100mm,混凝土強度等級不得低于樁身混凝土的強度等級。采用多節護壁時,上下節護壁間宜用鋼筋拉結,同時護壁搭接長度不得小于50mm,每節護壁均應在當日連續施工完畢。
(8)護壁混凝土必須保證密實,根據土層滲水情況使用速凝劑,同一水平面上的井圈任意直徑的極差不得大于50mm,同時護壁模板的拆除時機,在一般常溫情況下宜在24h之后進行。如果發現護壁有蜂窩、漏水現象時,應及時補強以防止造成事故。模板拆除后,再開挖下一段土方,然后繼續支模灌注混凝土,如此循環,直到將孔挖到設計要求的深度。
(9)如果在挖孔過程中,遇有局部或厚度不大于1.5m的流動性淤泥和可能出現涌砂涌土時,可以將每節護壁的高度減少到300~500mm,并隨挖、隨驗、隨澆筑混凝土。也可以采用鋼護筒或其他有效的降水措施。
(10)挖至孔底標高時,孔底不應有積水,終孔后應清理好護壁上的淤泥和孔底殘渣、積水,然后進行隱蔽工程驗收,驗收合格后,應立即封底和澆筑樁身混凝土。
(11)對于質量在1000kg以內的鋼筋籠,可用帶有小卷揚機和活動三木搭的小型吊運機具,或汽車吊吊放入孔內就位。對直徑、長度、重量大的鋼筋籠,可使用吊車吊放。
(12)澆筑樁身混凝土時,混凝土應連續分層澆筑,每層澆筑的高度不得大于1.5m。對于直徑較大的挖孔樁應分層搗實,第一次澆筑到擴底部位的頂面,隨即振搗密實,再分層灌注樁身,分層搗實,直至樁頂。為了防止混凝土的離析,澆筑時應當使用溜槽;當混凝土下溜高度超過3m時,應用串筒,串筒末端離孔底高度不宜大于2m。對于混凝土的振搗,應當采用插入式振搗器振實。
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