人工挖孔樁施工過(guò)程中關(guān)鍵點(diǎn)質(zhì)量控制

陸文斌

【摘要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人工挖孔樁以工藝簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，得到設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)單位的認(rèn)可，施工過(guò)程中對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)質(zhì)量的把控尤為重要，以人工挖孔樁施工工藝流程為主線，對(duì)容易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的環(huán)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明，關(guān)鍵處加以計(jì)算驗(yàn)證，以提高人工挖孔樁成樁效率，減少質(zhì)量問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】人工挖孔樁 質(zhì)量 控制

人工挖孔樁是指用人力挖土、現(xiàn)場(chǎng)澆筑的鋼筋砼樁。人工挖孔樁施工方便、速度較快、不需要大型機(jī)械設(shè)備。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)不同的環(huán)境條件有較強(qiáng)的適應(yīng)性，從而在公路、民用建筑中得到廣泛應(yīng)用，但挖孔樁井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全和質(zhì)量顯得尤為重要。本文中，作者將從人工挖孔樁施工各主要環(huán)節(jié)入手，闡述具體施工中所要注意的問(wèn)題及相關(guān)問(wèn)題的解決方案。

一、鎖口澆筑

鎖口澆筑前放出樁心坐標(biāo)點(diǎn)，無(wú)誤后，進(jìn)行鎖口開(kāi)挖，鎖口開(kāi)挖深度應(yīng)低于地面10cm，開(kāi)挖時(shí)因由上至下、先中間后兩邊依次開(kāi)挖，并控制好截面積。開(kāi)挖完成后采用定型鋼模板進(jìn)行模板支立，同時(shí)模板圓心坐標(biāo)與設(shè)計(jì)樁心坐標(biāo)一致。一般情況下鎖口寬及高均為30cm，內(nèi)外模板支立過(guò)程中要確保鎖口厚度及高度并保證模板豎直度，模板支立完成后，進(jìn)行鎖口砼澆筑。

二、挖孔

開(kāi)挖樁孔應(yīng)遵循從上到下，先中間后兩邊的順序依次開(kāi)挖，開(kāi)挖過(guò)程中，每節(jié)孔樁開(kāi)挖深度為0.9-1.2m為宜。第一節(jié)樁孔開(kāi)挖完成后，要及時(shí)澆筑護(hù)壁，護(hù)壁有素砼及鋼筋砼兩種，為確保護(hù)壁強(qiáng)度整體性及穩(wěn)定性，推薦采用鋼筋砼現(xiàn)澆護(hù)壁，護(hù)壁內(nèi)鋼筋網(wǎng)采用φ10鋼筋，間距20cm進(jìn)行配筋，護(hù)壁模板采用鋼模板，模板之間使用卡具、扣件連接，為方便操作，模板不設(shè)水平支撐，為便于擋土擋水，護(hù)壁上口比下口大0.1-0.15m，護(hù)壁鋼筋模板支立完成后，進(jìn)行護(hù)壁砼澆筑，采用人工澆筑、人工振搗，當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到1.2MP后，方可拆模。

拆模后，首先對(duì)樁孔進(jìn)行校準(zhǔn)，其次開(kāi)始安裝提升設(shè)備、吊桶、水泵、通風(fēng)機(jī)等，提升設(shè)備基礎(chǔ)必須搭設(shè)穩(wěn)定、結(jié)實(shí)，吊桶中心線要盡量與十字控制網(wǎng)中點(diǎn)重合，當(dāng)孔深大于5米時(shí)，必須在每次下孔作業(yè)前向孔內(nèi)通風(fēng)，必要時(shí)輸送氧氣，防止有毒氣體危害。安裝完成后，在鎖口周圍要設(shè)置安全防護(hù)欄，并懸掛密目網(wǎng)，同時(shí)，設(shè)置醒目標(biāo)志，防止他人靠近。

開(kāi)挖第二節(jié)樁孔土方時(shí)使用提升設(shè)備，挖孔人員必須佩戴安全帽，挖孔時(shí)，推動(dòng)活動(dòng)蓋板，掩蔽孔口，防止從桶里卸出的土塊、石塊等雜物墜落孔內(nèi)傷人，開(kāi)挖至規(guī)定深度后，檢查樁孔直徑及井壁圓弧度，修整孔壁，使上下垂直平順，檢查無(wú)誤后，開(kāi)始支模，護(hù)壁模板采用拆上節(jié)支下節(jié)依次周轉(zhuǎn)使用，模板上口留出高度為100mm的砼澆筑口，完成后，按要求安放鋼筋網(wǎng)片，澆筑砼。當(dāng)每節(jié)樁孔護(hù)壁做好以后，進(jìn)行護(hù)壁檢測(cè)，有問(wèn)題處隨之進(jìn)行修整，井深必須以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，逐根進(jìn)行引測(cè)，保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。

逐層向下開(kāi)挖過(guò)程中，每次進(jìn)入孔內(nèi)施工前，首先要抽出孔內(nèi)積水，其次要對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)換氣，確?？變?nèi)充足氧氣含量，同時(shí)，應(yīng)時(shí)時(shí)做好周圍新開(kāi)挖土體穩(wěn)定情況的觀測(cè)，開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度時(shí)對(duì)樁身直徑、孔底標(biāo)高、樁位中心線、井壁垂直度等報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，合格后做好施工記錄。

三、鋼筋籠安放

鋼筋籠按照設(shè)計(jì)圖紙要求制作完成后，在運(yùn)輸途中應(yīng)防止鋼筋籠扭曲、變形，無(wú)誤后綁好砂漿墊塊，吊放鋼筋籠時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)孔位，直吊扶穩(wěn)，緩慢下沉，避免碰撞孔壁，鋼筋籠放到設(shè)計(jì)位置時(shí)，應(yīng)立即固定。

四、樁身砼澆筑

1、干灌法砼澆筑

當(dāng)孔內(nèi)存水量較少，且孔內(nèi)積水抽干后四周不再繼續(xù)向孔內(nèi)涌水，建議采用干灌法，為防止砼出現(xiàn)離析等問(wèn)題，施工前必須抽干孔內(nèi)積水，砼使用導(dǎo)管澆筑，導(dǎo)管與孔底間距離不大于1.5m，連續(xù)澆筑，離孔口6m以下時(shí)，因振搗設(shè)備長(zhǎng)度不足，可不振搗，主要依靠砼自身的落差形成的沖擊力及砼自身的重量的壓力面使其密實(shí)，當(dāng)離孔口間距離6m以上時(shí)，使用人工振搗方式密實(shí)，每50cm為一層進(jìn)行振搗，直至砼澆筑完成。干灌法砼澆筑主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，可以時(shí)時(shí)觀測(cè)孔內(nèi)砼情況，遇到突發(fā)問(wèn)題能夠及時(shí)解決，澆筑效率高，主要缺點(diǎn)是偶爾會(huì)出現(xiàn)砼密實(shí)性不好，影響成樁質(zhì)量。

2、濕灌法砼澆筑

當(dāng)孔內(nèi)存水較多，且孔內(nèi)積水抽干后四周繼續(xù)向孔內(nèi)涌水嚴(yán)重時(shí)，建議采用濕灌法，濕灌法施工工藝與鉆孔灌注樁砼澆筑工藝相同，采用導(dǎo)管澆筑砼，砼灌注前，檢查導(dǎo)管密實(shí)性就顯得尤為重要，很多施工人員對(duì)導(dǎo)管密實(shí)性檢查不夠重視，導(dǎo)致出現(xiàn)斷樁，這樣的問(wèn)題在很多施工現(xiàn)場(chǎng)都會(huì)遇到，必須引起足夠的重視，下面筆者將以一工程實(shí)例，加以計(jì)算，詳細(xì)闡述導(dǎo)管密實(shí)性不好對(duì)整個(gè)樁產(chǎn)生的影響。

某施工現(xiàn)場(chǎng)，人工挖孔樁樁徑為1.8m，樁長(zhǎng)38m，采用濕灌法進(jìn)行樁身砼澆筑，澆筑前，未對(duì)導(dǎo)管密實(shí)性進(jìn)行認(rèn)真檢查，致使在離樁頂25m處出現(xiàn)一個(gè)直徑為1mm的一個(gè)孔洞，此孔洞肉眼根本無(wú)法觀測(cè)出來(lái)，開(kāi)始灌注時(shí)，第一車砼裝滿大料斗后，迅速灌注下去，第二車砼采用小料斗，罐車一邊放料，料斗一邊灌注，但第二車剛開(kāi)始灌注時(shí)，砼怎么也灌注不下去，導(dǎo)致出現(xiàn)斷樁，認(rèn)真分析其原因，主要為第一車砼灌注完成后，因?qū)Ч苌系目锥赐鶎?dǎo)管里滲水，等第二車砼到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始灌注前，導(dǎo)管內(nèi)砼已經(jīng)離析，無(wú)法灌注，致使斷樁，可以說(shuō)，斷樁的主要原因?yàn)閷?dǎo)管壁上破裂的一個(gè)直徑1mm大的孔洞，但通過(guò)下面的計(jì)算，就可看出問(wèn)題的根源。

導(dǎo)管孔洞在水中壓力：P=ρgh

式中 ρ—水密度，取1kg/m?

g—重力加速度，取10m/s?

h—孔洞距水面距離，取25m

代入上式可得：P=ρgh=1×10×25=250KPa

孔洞在水中流量：

式中Q—流量，m?/S

—流量系數(shù)，取0.65

A—小孔面積，為 =3.14×0.0005×0.0005=0.000000785㎡

P—水壓力，為250 KPa

ρ—水密度，取1kg/m?

代入上式可得： =0.0000114 m?/S

當(dāng)?shù)谝卉図艥仓瓿珊螅诙図胚_(dá)到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始澆筑需要20分鐘，即1200秒，則此段時(shí)間，通過(guò)導(dǎo)管孔洞進(jìn)入到導(dǎo)管內(nèi)的水量為：

V=Q×S=0.0000114×1200=0.01368 m?

此段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到導(dǎo)管內(nèi)水量淹沒(méi)導(dǎo)管深度為：

式中V—進(jìn)入到導(dǎo)管內(nèi)水量，0.01368 m?

S—導(dǎo)管面積，為 ，其中導(dǎo)管直徑為0.25m則：S=3.14×0.125×0.125=0.049㎡

代入上式可得： =0.28m=28cm

從上面的計(jì)算可以看出，當(dāng)導(dǎo)管壁有一個(gè)徑為1mm的一個(gè)孔洞，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在灌注完第一車后，第二車開(kāi)始灌注前，導(dǎo)管內(nèi)已經(jīng)滲入進(jìn)去28cm高的水，這些水與砼結(jié)合，足以使砼出現(xiàn)離析，導(dǎo)致斷樁。

所以說(shuō)，人工挖孔樁濕灌法施工前檢查導(dǎo)管的密封性非常必要，千萬(wàn)不可大意，導(dǎo)管密封性檢查無(wú)誤后，進(jìn)行砼灌注，在灌注過(guò)程中，一定要確保導(dǎo)管在砼中埋設(shè)深度不小于2m，砼澆筑到樁頂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)超過(guò)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，以保證在剔除浮漿后，樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著人工挖孔樁施工技術(shù)的不斷成熟，相關(guān)技術(shù)問(wèn)題均已得到很好解決，但過(guò)程中對(duì)細(xì)節(jié)處的質(zhì)量把控，對(duì)樁身整體質(zhì)量有著較大的影響，只有控制好過(guò)程中各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)做好相關(guān)安全防護(hù)，才能進(jìn)一步提高人工挖孔樁成樁效率，使其更加符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

【參考文獻(xiàn)】

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