本工程桩基采用人工挖孔桩, 设计工作量主要参数如下:桩数量:共180根, 其中φ900mm桩120根, φ1100mm桩52根, φ1200mm桩8根;桩身砼强度等级为C30, 钢筋笼通长配筋;护壁砼强度等级为C20;持力层为中风化岩, 桩端进入持力层≥500。
1 施工程序
施工顺序为:场地平整放线, 定桩位→浇垫层→架设支架和电动葫芦, 安装潜水泵。鼓风机照明设备等→边挖边抽水→自挖下1m左右土层进行桩孔周壁的清理, 标核桩孔的直径和垂直度→支撑护壁模板→浇灌一周护壁砼→拆模后继续下挖, 支模, 浇护壁砼, 循环作业, 达到设计要求强风化岩一定深度后确定是否作持力层→作扩大头, 对桩孔直径, 深度, 垂直度, 持力层进行全面验收→排除孔底积水, 钢筋笼设置, 用粗直径钢筋固定, 每2m为一处→浇灌桩身砼。
2 施工方法
2.1 施工测量放线
(1) 检查复核控制桩点, 检查其建筑基线尺寸是否符合点位, 是否通视、易量。
(2) 用经纬仪及钢尺测出各轴线和桩位, 用红漆标在垫层上, 待第三节护壁施工完成后将桩位控制线转移到护壁上, 用红油漆标上标志, 打入水泥钢针, 作为挖孔依据。
(3) 放好每轴线后, 及时报告与业主、总包或监理验线, 复核后方可施工。
2.2 桩孔施工
(1) 桩孔施工工艺流程:准备工作→挖土、石方→孔内排水送风→校正孔中心及几何尺寸→修整孔壁→绑扎护壁钢筋→安装护壁模板→校正中心及模板园度→浇灌护壁砼→养护→拆模板、修理护壁砼→下节排水送风挖土……循环施工。
(2) 开挖土、石方:本工程桩身护壁每根桩计划支护一至二节。工程桩土方开挖先中间后周边, 扩底部份先挖桩身圆桩体, 再挖扩底尺寸从上到下修成, 松散土层用铲、镐开挖, 进入强风层后用镐, 每节均应检查中心点及几何尺寸, 合格后才能进行下道工作。为安全起见, 每开挖下节桩孔前, 应用直径20mm钢筋长的1.2m打入土中, 测试是否有流砂、淤泥出现, 遇到砂层时, 每节挖深可降到0.5m, 挖深超过5m后, 要用鼓风机连续向孔内送内, 风管口要求距孔底2m左右, 孔内照明采用防爆灯炮, 灯炮离孔底2 m。
(3) 土方运输:在孔口安装支架及0.5t慢速卷扬机, 土用吊桶提升。
(4) 排水:开挖过程中, 如有少量地下水要随挖随用吊桶将泥水一起吊出, 如渗水量较大, 则在孔底一侧挖集水坑, 用高扬程水泵排出。
(5) 绑护壁钢筋、支护壁模板:护壁钢筋位于护壁砼中部并用2 2#铅丝满绑扎牢, 钢筋绑扎好后并经施工员检验合格后开始支护壁模板, 桩护壁模板采用定型钢模板, 根据现场实际情况及桩成孔的进度决定配模套数, 桩护壁模板根据桩径大小每套分3块, 高度为1m。
(6) 护壁砼浇筑:砼利用吊桶下送, 用半圆形防护板作布料台, 砼应对称浇筑, 防止模板侧移, 砼采用人工捣实, 每次分层厚度100mm~200mm, 防止漏捣。每台班砼至少保留2组试块。首节护壁砼拆模后, 放出中心十字线及标高于其上。
(7) 护壁模板拆除, 当护壁砼养护达到一定强度后, 便可拆除模板, 通常拆模时间为24小时, 再进行下一节施工。
(8) 成孔、终孔:当挖孔到设计要求的持力层时, 及时通知勘测部门、设计院、质监站、监理、建设单位现场工程师等确认桩底岩样, 以确定下一步控制扩大头的成型工作。终孔时, 必须会同建设、监理单位等单位进行成孔验收, 对安装钢筋笼、孔底形状、尺寸、土质、岩性、入岩深度等进行检验。检验合格后, 应迅速用200厚C20砼封底、安装钢筋笼、灌注桩身砼。
2.3 桩身钢筋笼安装
挖孔桩成孔, 验孔后, 桩身钢筋笼纵向筋及加劲箍筋应根据设计图纸要求, 在加工棚加工好, 运至孔内安装。时先将单独箍筋附于壁小台阶上, 然后再逐根绑牢纵向钢筋, 最后再焊接平箍, 钢筋固定安装后, 每四节护壁在小台阶部位焊1个Φ16钢筋呈三角形使钢筋固定, 不会向任何方向移运, 保证笼心位置, 确保保护层的厚度, 桩身钢筋笼安装绑扎后应报业主、总包及有关单位进行验收, 并作隐蔽验收记录。
2.4 桩身砼浇灌
(1) 清孔:将成孔时未清理干净的井底沉渣再一次清理干净, 然后抽干井底的地下水。
(2) 安放下料漏斗及串筒:把下料漏斗用两根钢管焊接起来, 放在井口固牢, 然后把导管一节一节的往下安装。
(3) 浇灌砼。
用手推车把商品砼从集料斗推至井口的下料斗, 然后由串桶导管导入井底, 每层灌注高度不得超过1.1m, 分层捣实直至桩顶。振捣方法由井下的操作工人每50cm振捣一遍, 每遍为15~20次, 串桶中间用尼龙绳吊牢防止脱落伤人, 串桶下口离现浇砼面保持在2m内, 随砼面增高, 逐节由井下工人拆除, 桩顶砼在砼初凝应抹压平整, 避免出现塑性收缩裂纹或环向干缩裂缝, 其表面浮浆应及时凿除并超灌20cm, 以保证有良好的连接。
2.5 桩的检测
单桩坚向承载力的检测以静载实验为主, 并配以可靠的动力实验, 其中静载试验的桩数不少于总桩数的1%, 且不少于3根。
成桩质量的检测可以采用钻孔取芯或配以可靠的动测方法, 其中钻孔取芯的桩数不少于总桩数的1%, 且不少于3根。
桩端持力层承载力检测可采用平板载荷试验, 同一土层参加统计的试验点不少于3根。
3 施工技术控制措施
(1) 定桩位采用白灰短钢筋双控制。在桩位上交叉固定两条线, 使两条线准确通过桩位中心。做第一节井圈护壁井圈时应用桩位中心控制模板中心。
(2) 保持钻孔垂直度。
(1) 人工挖孔修筑井圈时, 其中心线与设计轴线的偏差不大于20mm。
(2) 挖孔过程中, 每挖进二米, 要挂十字线检测桩孔倾斜度及孔径。
(3) 保证现场砼搅拌的质量。
(1) 严格按配合比中的材料用量配制砼, 碎石、砂子车车过磅。
(2) 搅拌时间不小于3min。
(3) 不合格的砼不能运往桩孔。
(4) 保证灌注砼的质量。
(1) 孔内有少量水时应先倒入混合好的砼干料, 无水后再正常灌注。
(2) 离析的砼严禁使用。
(3) 检查返至地面的砼质量。
(5) 桩头保护:桩体砼终凝后, 应在桩顶培土0.2m~0.3m, 以保护桩头不受破坏。
4 结语
人工挖孔桩采用人工挖土成孔, 灌注砼浇捣成桩, 这类桩具有施工操作工艺简单、单桩承载力高、无环境污染、工程造价低等优点, 所以在各地应用较为普遍。本工程中, 对桩进行相应比例的高应变检测及低应变检测, 结果表明, 本工程人工挖孔桩的检测参数均满足设计要求。
摘要：人工挖孔桩在建筑桩基础中广泛应用;本文首先简要介绍应用人工挖孔桩的工程;然后, 阐述人工挖孔桩的施工顺序和施工方法;最后, 介绍了施工技术控制措施。
关键词：人工挖孔桩,施工技术,桩基