高壓水清洗管樁樁孔淤泥施工技術(shù)

□文/付 鵬 王 濤 李 隆

高壓水清洗管樁樁孔淤泥施工技術(shù)

□文/付 鵬 王 濤 李 隆

PHC管樁由于單樁承載力高、施工方便等在工程中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但PHC管樁在打樁施工過(guò)程中和休眠期樁芯內(nèi)部會(huì)灌入大量的泥土，極不容易清理干凈，使灌芯混凝土和樁身不能良好結(jié)合。近年來(lái)對(duì)管樁抗拔要求提高使管樁灌芯深度增加，給灌芯前的清孔造成了更大難度，傳統(tǒng)的洛陽(yáng)鏟等工具已不能滿足施工要求。天津醫(yī)科大學(xué)空港國(guó)際醫(yī)院項(xiàng)目結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，采取高壓水沖洗清孔的施工工法，一方面提高了工作效率，節(jié)約施工成本，另一方面達(dá)到了很好地清洗效果，保證了PHC管樁的樁身承載力。

PHC管樁；高壓水；清孔；淤泥

1 工程概況

天津醫(yī)科大學(xué)空港國(guó)際醫(yī)院工程分為門診部、住院部和醫(yī)技部3部分，總建筑面積為96 863 m2，地下為1層的整體地下室，地上部分門診部為4層、醫(yī)技部為1層、住院部為10層，最高檐口高度40.55 m。住院部為框剪結(jié)構(gòu)，門診樓和醫(yī)技部為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁和PHC管樁、承臺(tái)+整體筏板基礎(chǔ)形式。

2 工程特點(diǎn)

工程所在地土為淤泥質(zhì)土，共包含2類樁，分別為鉆孔灌注樁和PHC管樁，住院部全部為鉆孔灌注樁，門診樓和醫(yī)技部為PHC管樁，鉆孔灌注樁共505根，PHC管樁共2 858根。PHC管樁分樁長(zhǎng)15 m、樁徑600 mm和樁長(zhǎng) 20 m、樁徑 500 mm，灌芯長(zhǎng)度分別為 4.5、5 m。傳統(tǒng)的施工方法用“洛陽(yáng)鏟”等工具清孔已經(jīng)不能滿足新規(guī)范所要求的深度且質(zhì)量得不到保證。根據(jù)土質(zhì)特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用高壓水對(duì)PHC管樁進(jìn)行沖洗的新型清孔方法，不僅提高了工作效率、節(jié)約施工成本、清洗效果強(qiáng)于傳統(tǒng)方法，更保證了PHC管樁的樁身承載力。

3 主要施工技術(shù)及措施

3.1 工藝原理

采用水流逆沖法施工，用大功率水泵向樁內(nèi)沖洗，泥漿在高壓水的沖擊作用下被不斷帶出樁外，隨著樁孔內(nèi)泥漿的深度不斷延伸，高壓水管持續(xù)下插，形成高壓沖洗區(qū)，利用水流的反沖力將泥漿沖出管樁。

沖洗深度大于灌芯混凝土的深度，待泥漿基本沖洗干凈之后，將水管上提一定的高度，最后向孔內(nèi)注入清水，將樁孔的內(nèi)壁清洗干凈。

3.2 工藝流程

施工準(zhǔn)備→插入泵管→向樁內(nèi)注入高壓水→持續(xù)沖洗→檢測(cè)清孔深度→樁孔清水沖洗→用潛水泵抽出樁芯內(nèi)積水。

3.3 操作要點(diǎn)

3.3.1 插入泵管

插入樁內(nèi)的水管為外徑75 mm，壁厚2.5 mm的塑料水管，施工中利用其硬度和柔性，便于插入時(shí)工人的操作。施工時(shí)為減少端部的阻力，在管端接一段鐵管并將鐵管端部做成斜口，見(jiàn)圖1。

圖1 管端鐵管

3.3.2 向樁芯內(nèi)注水

開啟水泵，向樁芯內(nèi)注水，靠水流的沖擊力將樁芯內(nèi)泥土沖出。反沖過(guò)程中，上下拔動(dòng)水管，擾動(dòng)樁芯內(nèi)土體，使其松散，容易被反向水流沖出。泵管插入樁芯深度比設(shè)計(jì)灌芯深度大0.5 m。

3.3.3 水流循環(huán)系統(tǒng)

施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置2口集水井和3個(gè)水泵，采用1臺(tái)7.5 kW的水泵作為注水水泵，水泵和塑料管間用消防水帶軟管連接，樁口流出泥漿水被排至第1個(gè)集水井沉淀后，用1臺(tái)潛水泵將水抽至另一個(gè)積水井，形成循環(huán)系統(tǒng)，見(jiàn)圖2。

圖2 水循環(huán)系統(tǒng)

待清孔完成后，將沉淀的泥漿清除，集中處理。水流循環(huán)系統(tǒng)一方面節(jié)約用水，減少施工成本，另一方面最大限度減少周圍環(huán)境污染。

3.3.4 抽干樁芯中積水

清洗過(guò)程一般持續(xù)15 min，視反向水流泥漿濃度判斷清洗程度，最后用清水清洗完成后，用測(cè)量工具深入樁芯內(nèi)檢測(cè)清孔深度是否滿足要求。滿足要求后，將小型潛水泵放入樁芯底部，抽干樁芯內(nèi)積水。

4 效益分析

與傳統(tǒng)的洛陽(yáng)鏟清孔方法相比，改變純?nèi)斯げ僮鳎と斯ぷ鲝?qiáng)度明顯減小，作業(yè)效率增大。本工程需清孔4.5、5 m深，傳統(tǒng)方法每人每天平均清孔2根樁，而本方法4個(gè)人每20 min可以完成清洗一根樁，一天能清洗30根樁。

人工費(fèi)按150元/（人·d）計(jì)算，2 858根PHC管樁如按傳統(tǒng)方法進(jìn)行清孔需費(fèi)用21.435萬(wàn)元，本工程實(shí)際發(fā)生費(fèi)用5.716萬(wàn)元，節(jié)約成本15.719萬(wàn)元。

按20個(gè)清孔工人計(jì)算，傳統(tǒng)清孔方法需71 d才能完成清孔工作，本方法19 d即可完成清孔工作，縮短工期52 d。

用傳統(tǒng)的清孔方式只能將樁內(nèi)泥土挖出，但樁壁上的泥土并不能清理干凈；本方法清洗效果明顯，基本將樁芯內(nèi)壁褶皺處的泥土清洗干凈，為后續(xù)的灌芯混凝土施工提供很好地結(jié)合面，能更好地保證灌芯混凝土的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

高壓水沖洗管樁淤泥的方法與傳統(tǒng)方法相比具有費(fèi)用低、功效高、質(zhì)量?jī)?yōu)的特點(diǎn)且工藝流程簡(jiǎn)單、易操作，材料設(shè)備無(wú)特殊要求，方便購(gòu)買等諸多優(yōu)點(diǎn)，相信在不久的將來(lái)用“高壓水清洗管樁樁孔淤泥施工技術(shù)”定會(huì)得到廣泛推廣與應(yīng)用。

[1]《建筑施工手冊(cè)》編委會(huì).建筑施工手冊(cè)[M].4版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]10G409，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁[S].

□王 濤、李 隆/中建五局第三建設(shè)有限公司。

TU473.1

C

1008-3197（2013）04-25-01

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.04.010

2013-04-01

付 鵬/男，1988年出生，助理工程師，中建五局第三建設(shè)有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。