人工挖孔桩施工方法及施工工艺.docx
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人工挖孔桩施工方法及施工工艺
2、人工挖孔桩施工方法及施工工艺
、人工挖孔桩工程概况
交通层围护结构为人工挖孔桩排桩,共有挖孔桩484根,直径为Φ1200mm,桩间距有1300mm和1000mm两种。
交通层南端靠罗湖口岸联检大楼前2#出入口及西侧火车站前均为φ1200@1300挖孔桩,深度~,嵌固深度5m,共304根,桩间用φ1000@800旋喷桩止水;交通层东侧罗湖商业城前为φ1200@1000咬合桩,深度,嵌固深度10m,共180根。
排桩完成后将桩头凿除干净,用×压顶的冠梁将各桩顶连成一体。
从罗湖站起伏较大的地质情况分析,有部分挖孔桩进入中风化岩层。
、人工挖孔桩施工工艺流程
人工挖孔桩施工工艺流程见图4-2-1。
、人工挖孔桩施工方法
、人工挖孔桩施工顺序
为保证两施工孔桩净距大于米,非咬合桩段采用跳4孔开挖,咬合桩段采用跳5孔开挖。
如下图4-2-2所示:
、人工挖孔桩施工机具
1)挖掘工具:
以铁锹、铁镐、铁锤、钢钎、风镐等简易轻便工具为主。
2)出土工具:
由机架、电动葫芦及活底吊桶组成。
机架采用型钢焊成的简易门式机架,其上安置单轨电动葫芦。
起重工具采用链式电动葫芦,起吊能力为10kN,吊放深度根据桩长选择,铰链处设有自动限位防坠装置,承重吊链的破坏拉力不小于60kN。
3)降水工具:
孔内设集水坑,采用大扬程的潜水泵抽水。
4)照明工具:
孔内照明采用低压防水照明灯具。
5)通风工具:
采用的鼓风机,配以直径为10cm的塑料送风管,向孔内送风不小于25L/s。
6)混凝土护壁模板:
采用钢模板。
7)人员上下:
采用吊挂式软爬梯。
8)水平运输:
手推车运至临时堆土场,然后用自卸汽车弃运。
、平整场地,测量定位
施工前,平整场地,铲除松软土层并夯实,施测孔桩十字线,桩孔位置定位,设置护桩并经常检查校核。
孔口四周挖排水沟,作好排水系统,及时排除地表水,搭好孔口雨棚,安装提升设备,布置好出碴道路,合理堆放材料和机具,孔口四周2m范围内不得堆放水泥杂物。
孔口四周设护栏,高度80~100cm,防止土、石、杂物及人员落入孔内。
、井孔开挖
1)井孔开挖由人工自上而下逐层用镐、锹进行,挖土次序为先挖中间部分后挖周边。
挖至地下水位时,在孔内挖集水井,设小型潜水泵将水排至场地排水沟内,集水井随挖土加深而加深。
随着挖孔加深,及时安装通风、照明、通讯等设备。
2)挖孔达到设计标高后,进行孔底处理,使孔底平整、无松碴淤泥及沉碴,嵌入岩层符合设计要求,经监理工程师检查合格后应马上封底,安放钢筋笼,灌注桩身混凝土。
3)当遇到流动性淤泥或流砂时,可采取以下措施:
(1)减少每节护壁的高度(可取),即挖即护。
(2)采用钢护筒施工,在井孔内设高1~2m高,厚4mm钢套护筒,直径略小于混凝土护壁内径,利用混凝土护壁作支点,用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中,阻挡流砂,钢套筒可一个接一个下沉,压入一段即开挖一段桩孔,直至穿过流砂层,再转入正常挖土和设混凝土支护。
(3)采用注浆加固措施,在桩四周预先注入水泥、水玻璃双液浆止水加固土体后再进行开挖和支护施工。
(4)采用上述方法仍无法施工时,即迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止,防止周围地面下沉及坍孔,并速报有关部门及设计单位处理。
4)挖孔桩内强风化及部分中风化软石采用风镐凿除,中~微风化岩石则采用微差控制爆破开挖。
(1)挖孔桩爆破施工参数如下:
炮孔直径:
Ф32
炮眼深度:
~以内
起爆:
非电毫秒雷管
炸药:
2#RJ乳胶炸药
装药集中度:
~m
爆破震速控制:
2cm/s
(2)挖孔桩内爆破炮孔布置及起爆顺序如下图4-2-4所示。
405040
6
8
14
13
11
140
60~70
9
7
10
12
140
2
3
4
5
图4-2-4挖孔桩爆破方案
(3)挖孔桩爆破施工注意事项
爆破时井口覆盖钢筋网和砂袋,以杜绝飞石外逸。
爆破作业时须加强爆破振动监测,并用监测结果及时修正爆破参数。
爆破后须采用高压风和鼓风机进行足够的通风排烟处理,经小动物试验检测确认后方可进入孔内作业。
、护壁施工
为防止坍孔和保证施工的安全,根据设计要求,孔桩采用砼护壁支护,人工填土层中每节高,其它土层中每节护壁高。
护壁厚100mm,C20砼内配φ6@300钢筋。
为了便于混凝土的浇注,护壁做成锥形,上口宽150~200mm,下口宽100mm(如图4-2-5)。
护壁施工采取一节组合钢模板拼装而成,拆上节支下节循环周转使用,模板用U形卡连接,上下设两半圆组成的钢圈顶紧不另设支撑,混凝土用吊桶运输人工浇筑,从第二节护壁模板开始上部留100mm高作浇筑口,拆模后用砼堵塞。
正常温度下24h后即可拆模。
灌注护壁混凝土时,可用敲击模板或用木棒反复插捣。
不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。
发现护壁有蜂窝、漏水现象应及时加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入桩孔内。
同一水平面上的孔圈二正交直径不宜大于50mm。
在第一节砼护壁上设十字控制点,每一节设横杆吊大线坠作中心线,用水平尺杆找圆周。
控制桩径偏差在+50mm~-50mm内。
混凝土浇注口
护壁
护壁间连接钢筋
模板
图4-2-5挖孔桩护壁施工示意图
、钢筋笼制作安装
人工挖孔桩钢筋笼采用在孔外绑扎,然后用1台50t履带吊和1台20T汽车吊起吊安装。
钢筋笼制作与安装遵守以下规定:
(1)钢筋笼制作外径比设计孔径小140mm左右;
(2)钢筋笼在制作、运输和安装过程中,为防止变形,在钢筋笼内布置一定数量的内撑及加强箍筋;
(3)钢筋笼的主筋净保护层不小于70mm,其允许偏差±20mm;
(4)钢筋笼吊装采用1台50t履带吊和1台20T汽车吊同时起吊,先使钢筋笼离开地面一定距离,然后履带吊机升高,汽车吊机配合使钢筋笼底端不接触或冲撞地面,直至履带吊将整个钢筋笼垂直吊起并安装就位。
吊放钢筋笼入孔时,不得碰撞孔壁,灌注混凝土时应采取安设砼垫块及固定箍筋等措施固定钢筋笼位置。
(5)钢筋笼需分段连接时,其连接焊缝及接头数量要符合技术规范要求;
(6)钢筋笼的制作偏差应符合下表4-2-1的规定:
钢筋笼的制作偏差表表4-2-1
序号
项目
允许偏差(mm)
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距
±20
3
加强筋间距
±50
4
钢筋笼直径
±10
5
钢筋笼长度
±100
、桩身混凝土灌注
桩身混凝土采用C25商品砼。
混凝土由搅拌运输车运输,混凝土输送泵泵送入模。
当孔内地下水不大,浇筑前清理孔底浮土和积水,采用串筒下料。
砼要垂直灌入桩孔内,并连续分层浇筑,每层厚度控制在以内,由于人工下井振捣有困难,在混凝土中掺水泥用量%木钙减水剂,提高混凝土坍落度,利用砼大坍落度下沉力使之密实。
在桩上部钢筋加密部位,仍用振动棒振捣密实。
为了保证桩端的砼强度,施工时要超灌一定高度的砼,在砼达到规定的强度以后进行桩头处理。
当桩孔内渗水量过大(>1m3/h)时,要采用水下混凝土灌注方法,按挖孔桩水下混凝土灌注有关规定进行。
由于南方气温较高,故砼浇筑12h后,采取覆盖草袋,并洒水的方法进行养护,养护时间不少于14d。
、人工挖孔咬合桩施工方法
人工挖孔桩桩间距1000mm地段为咬合桩,咬合200mm,护壁厚100mm,护壁为网格钢筋砼。
挖孔桩采用跳桩开挖施工,后施工孔桩在挖孔过程中,必须将与先施工孔桩相割的护壁拆除确保桩芯有充分的接触面,并尽可能扩大桩芯砼接触面;在开挖交通层基坑时,必须将孔桩与交通层侧墙面的护壁全部拆除。
精心施工,防止泥土和泥浆污染先施工桩桩间接触面。
对先施工桩桩间接触面按施工缝方法处理,先凿毛后冲洗,在最后浇筑桩芯砼前应对先施工桩桩间接触面再冲洗一次。
、人工挖孔桩施工组织
、机械配备
挖孔桩施工配备以下机械:
单轨电动葫芦20台;1t机动翻斗车4台;
50t履带吊机1台、NK200E型20t汽车起重机1台;
36v低压变压器1台;钢筋加工设备1套;
QY25型潜水泵3台、QB40-25型潜水泵3台;凿岩机4台。
、机构及人员配备
针对罗湖站具体情况,成立挖孔桩专业施工队,机构管理框图如下:
挖孔桩施工队设队长1名,副队长1名,技术主管1名,技术员2名,施工工班3个,工人90人。
每3人一组施工一根孔桩,同时施工20根桩。
、人工挖孔桩技术标准
(1)人工挖孔桩基底直径应符合设计要求,基底应平整无虚土,无积水,无淤泥,基底标高在允许误差范围内。
(2)人工挖孔桩允许偏差必须符合下表4-2-2规定:
人工挖孔桩允许偏差表表4-2-2
序号
项目
允许偏差mm
检验方法
1
钢筋笼
主筋间距
±10
尺量
箍筋间距
±20
直径
±10
长度
±50
主筋保护层厚度
±10
2
护壁
厚度≥100
±20
尺量
每循环护壁长度≤900
—50
护壁模板直径(长度)
符合设计
3
桩的位置偏移
垂直于桩基中心线
单桩
50
拉线尺量
单排桩
群桩基础的边桩
沿桩基中心线
条形基础桩
50
群桩基础的中间桩
4
垂直度
3‰
吊线尺量
5
桩柱垂直度
H/1000
吊线
6
桩身直径
±50
尺量
7
桩底标高
±10
尺量、测量
、人工挖孔桩施工技术措施
(1)开孔前,桩位应定位准确,在桩外设置定位龙门桩,安装护壁模板必须用桩中心点校正模板位置,并由专人负责。
(2)人工挖孔桩的护壁厚度不小于100mm,混凝土等级不低于桩身混凝土强度等级,上下节护壁间应用钢筋拉结。
(3)护壁中心线应和桩的轴线重合,其与轴线偏差不大于20mm。
第一节护壁比下面的护壁厚150mm,并高出地面150~200mm。
(4)上下节护壁相互搭接不小于50mm。
(5)每节护壁均应在当日连续施工完毕。
(6)护壁混凝土必须密实,根据土层渗水情况可使用速凝剂。
(7)遇有局部或厚度大于的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时,每节护壁的高度可减小到300~500mm,并随挖、随验、随浇注混凝土;或采用钢护筒或有效的降水措施。
、人工挖孔桩施工安全措施
人工挖桩施工时,人员要下到井底,桩深孔小,必须特别注意施工安全。
1)开挖过程中加强地面及孔内开挖人员的上下呼应,防止井下发生意外。
2)随时检查孔内有毒物质,特别是采用爆破作业的桩孔,人员进入之前必须采用高压风管或鼓风机进行足够的通风排烟处理,经动物实验检测确认安全后方可入孔作业。
3)作业人员必须配戴安全帽,每班上下孔内均须认真检查爬梯及吊篮等上、下工具的安全可靠性,孔内采用36伏以下的低压照明灯具。
4)孔口设第一道钢筋盖板,并在下班后加盖严实。
井下作业人员头顶设第二道钢筋护盖,在土石方起吊过程中,人员站在盖板之下,防止高处坠物伤人。
5)孔口高出地面10cm,附近不允许堆放材料工具,及时清除孔口周边的松散泥块和杂物。
6)钢筋笼吊放须由专人指挥,确保周围建筑物和行人的安全。
7)采用相邻孔同时施工的挖孔桩,其相邻施工工作开挖面之间最小距离不得小于。
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