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摘要:人工挖孔桩灌注桩成孔方法简单,单桩承载力高,施工时无振动、无噪声,施工设备简单,施工方便、速度较快、不需要大型机械设备,同时人工挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强,从而在公路、民用建筑中得到广泛应用,本文旨在浅谈人工挖孔桩在实际施工过程中的施工工艺及质量控制要点。
关键词:人工挖孔桩;施工工艺;质量控制
1 人工挖孔桩概述
人工挖孔桩,顾名思义即用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩直径一般较粗,最小直径为800mm,单桩承载力高,适合用于楼层较少且压力较大的结构主体,且人工挖孔桩施工过程中由于是人力挖土,不会产生噪音,能够保证桩基的绿色施工。
2 人工挖孔桩主要施工工艺
2.1 工艺流程
场地平整→测量放线、定位、验线→砖砌井圈→检查桩位、标记→开挖第一节桩孔土方→第一节护壁绑钢筋、支模板(钢模)及浇筑混凝土→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装、调试垂直运输架、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔直径、绑扎护壁钢筋→拆上节模板、支第二节模板、校对桩中垂直度、浇筑第二节护壁混凝土→重复第二节挖土、支模、浇灌护壁混凝土工序,循环作业直至设计深度(持力层)→检查验孔→清理虚土、排除孔底积水→终孔检查验收→混凝土封底→下钢筋笼→钢筋笼隐蔽验收→浇筑桩芯混凝土→桩芯砼养护→桩检测
2.2 测量放线
在人工挖孔桩开挖前,首先放出现场工程桩轴线,按工程桩轴线向四周引出桩心控制点,并用牢固的木桩标定,同时用仪器进行复测,确定后砌筑井圈。
2.3 砌筑井圈
在人工挖孔桩施工过程中,由于需要防止杂物的掉落以及地表水流入孔内,需要先施工井圈(即锁口),井圈一般高出现场地面25cm,同时需要将桩孔十字轴线投测到井圈上,将该十字轴线与该桩的原始地面标高用红油漆标识在井圈表面。
2.4 护壁施工
在完成井圈施工后,即可向下进行挖孔,人工挖孔桩一般按节高进行施工,即每挖深一个节高,就立即绑扎护壁钢筋,再通过监理验收合格,最后支模浇筑混凝土。护壁模板一般采用定型组合式钢模板分块拼装,施工时拆上节、支下节循环使用,混凝土一般用吊桶垂直运至孔内操作面,人工进行护壁浇筑。
2.5 扩底施工
为提高桩底承载力,人工挖孔桩桩底一般需要进行扩大头处理,扩大头一般挖成中部比四周低的锅底形,由于人工挖孔桩为端承桩,故扩底需要在持力层基岩进行,因此需要借助于风镐施工,扩大头尺寸需要根据桩基承载力要求、施工现场实际地质条件确定,待扩底施工完成后,需要对桩底持力层基岩进行原位测试,一般为荷载板试验,用于确定桩底基岩承载力,同时需要建设单位、设计单位、监理单位、勘察单位现场验孔。
2.6 钢筋笼制作及吊装
人工挖孔桩桩身钢筋笼需要严格按施工方案进行生产,主筋及加劲箍一般采用焊接,因此在制作钢筋笼前,需要焊工先进行三组试焊,确定焊接相关参数,做到制作钢筋笼时焊接熔点均匀、无裂纹、无烧伤。钢筋笼吊装一般采用双钩起吊法,起吊点设置在钢筋笼加劲箍与主筋连接处,保证起吊点对称,一次性起吊。
2.7 混凝土浇筑
人工挖孔桩混凝土浇筑前,需要对孔内涌水量进行测定,当孔内涌水量小于0.3L/S时,一般用拖式混凝土泵输送混凝土,需要先将孔内积水抽排干净,并进行封底处理;当孔内涌水量大于0.3L/S时,一般采用水下混凝土导管浇筑,浇筑前需要进行导管试拼及密封试验,保证导管的拼装长度以及导管不漏水。
3 人工挖孔桩质量控制要点
3.1 桩孔施工
(1)首先要保证对桩心进行控制,因此在井圈施工时,需要在井圈上投测十字轴线,即井圈上设置四个控制点,通过该四个控制点,控制桩孔施工过程中的桩心偏差,同时还需要严格控制孔径,当孔径偏小时,会对桩身钢筋笼保护层厚度造成影响,从而影响桩身质量。
(2)桩孔施工过程中,偶尔会遇到不利土层,例如流砂层,流砂层往往伴随着渗水,甚至因为渗水带走流砂出现空孔,因此在该段的施工中,首先需要减小护壁节高,在渗水点处用砖、石及混凝土配合钢板网片进行封堵,混凝土加入适量的速凝剂,然后再进行护壁施工。
(3)避免孔内积水。由于人工挖孔桩需要持力层满足承载力要求,因此基岩承载力是一个硬性指标,一般持力层扩底后都可满足持力层要求,由于桩孔成型后,需要建设单位、监理单位、设计单位、勘察单位进行验孔,实际施工中,验孔及浇筑无法及时进行,这就导致成孔后会放置若干时间,而当孔内有积水时,会使得基岩受到浸泡变软,降低基岩承载力,最终降低人工挖孔桩竖向承载力,因此需要及时抽排孔内滞水。
3.2 钢筋笼制作
(1)钢筋笼所用钢筋进场后需要核对钢筋吊牌与合格证所标示的炉批号及生产厂家是否一致,并报监理验收,二次检验后方可进行钢筋笼的制作。
(2)钢筋笼主筋搭接施工时,马腿弯制作需要专用模具,通过专用模具保证主筋马腿弯弯曲角度、长度统一,同时焊缝有效长度必须满足规范要求,现场需要设置专人在焊接作业完成后清理药皮,现场管理人员做到焊口百分百检验。
(3)钢筋笼主筋与加劲箍焊接时,要注意避免咬肉现象,如果出现咬肉现象,宁可咬加劲箍,也不可以咬主筋,或进行帮条焊,另外螺旋箍筋需要先在主筋上用记号笔画好箍筋间距,再由工人对照画好的间距进行螺旋箍筋的绑扎。
3.3 混凝土浇筑
(1)采用拖式混凝土泵输送混凝土时(即孔内涌水量较小),需要将孔内滞水抽排,配合同配合比干混凝土在桩孔底均匀散开,同时注意浇筑时的振捣,混凝土振捣可采用插入式振捣棒,分层浇筑、分层振捣,先周边后中间,快插慢拔,直至最终表现形式为混凝土表面呈水平、不显著下沉。
(2)采用水下混凝土导管浇筑时(即孔内涌水量较大),混凝土必须具备良好的和易性,同时需要保证开灌前储料斗内有足够将导管底部一次埋入水下混凝土中0.8m以上深度的混凝土存储量,严禁在浇筑过程中将导管底部提出混凝土面。
4 结语
人工挖孔桩由于施工工艺简单、无噪音、单桩承载力高等优点,在现实中应用广泛,但要真正体现人工挖孔桩单桩承载力高的特点,就需要对人工挖孔桩施工全过程进行质量控制,只有做到施工过程中时刻注意质量控制点,保证成桩质量,才能真正体现人工挖孔桩不可替代的优势。
参考文献:
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