复杂地形上建筑基础孔桩施工研究与应用

发表时间:2021/2/25   来源:《工程管理前沿》2020年第32期   作者:张开宇 陈锦勇 刘睿 高艺萌
[导读] 该技术是以渔安安井温泉旅游城J01组团为依托总结出的一套复杂地形上建筑基础孔桩施工施工技术
        张开宇  陈锦勇  刘睿  高艺萌
        (中建四局第六建设有限公司,安徽 合肥,230000)
        摘要:该技术是以渔安安井温泉旅游城J01组团为依托总结出的一套复杂地形上建筑基础孔桩施工施工技术;以基础孔桩施工为重难点,通过施工过程中的实际情况及可能出现的问题进行分析、研究、总结,并对现有施工方法进行优化,构建全方位、多层次、复合型的施工网络,针对复杂地形上基础孔桩施工具备一整套完善的施工工艺。
        关键词:复杂地形  基础孔桩  机械旋挖  人工挖孔  

        一、应用背景
        由中建四局第六建设有限公司承建的渔安安井温泉旅游城J01组团总建筑面积为37.3万㎡,占地10万㎡,共23栋住宅及1栋幼儿园组成。项目依山而建,现场台地分级较多,部分台地上部为高回填区,且地下为溶洞群,建筑基础所在地形相当复杂。
        本研究依托渔安安井温泉旅游城J01组团,若仅采用人工挖孔桩,因地形因素,施工工期较长,且安全隐患较大;为保证现场基础孔桩施工顺利进行,提高生产效率,保障工程安全质量为目标,我司采用机械旋挖桩及人工挖孔桩两种方式进行基础孔桩施工。
        对于场地相对较平整,机械可安全到达的区域采用机械旋挖施工,对于靠近边坡,台地上机械无法安全到达的区域采用人工开孔施工。
        二、技术特点
        1机械旋挖设备自重较大,需有一定的施工操作面;因边坡坡度较大,且稳定性不高,为了保证施工安全,需控制机械旋挖设备与边坡上口距离;
        2项目依山而建,岩石较坚硬,人工挖孔桩遇岩石需采用水磨钻施工;
        3机械旋挖桩对孔底沉渣的清理难度相对较大,需控制桩底沉渣,保证成桩质量;
        4人工挖孔桩需按设计要求进行孔桩护壁施工,保证施工安全;
        5部分位于边坡坡面上的孔桩,外漏的护壁需加强质量控制;
        6在具备条件的情况下,人工开挖可与机械旋挖同时施工,加快现场进度。
        三、工艺流程及操作要点
        1机械旋挖桩
        1.1成孔工艺
        场地平整→测量放线定桩位→钻机定位、调整垂直度→旋挖成孔→吊放钢筋笼→吊放导管→放置漏斗→灌注混凝土→提导管→起拔护筒;
        1.2孔底沉渣的控制和解决办法
        根据不同的地质情况用不同的钻头施工,保证沉渣不超过5㎝。用截齿钻头钻进,清理沉渣时把钻头反转,把孔底的沉渣清理干净。


        1.3塌孔的施工方法
        (1)根据地勘报告确定存在溶洞的孔桩;
        (2)采用机械旋挖机按设计要求进行孔桩施工;
        若能成孔,则按设计要求进行混凝土浇筑;
        若在施工过程中因溶洞导致孔桩坍塌,无法进行成孔,则按如下做法进行施工:
        ①塌孔后采用C15素混凝土对孔桩进行回灌;为了保证施工进度,需根据现场浇筑情况降低混凝土塌落度以及添加早强剂;
        ②根据地勘报告确定溶洞顶标高,C15回灌至溶洞顶标高,若现场与地勘报告不符则以现场实际收方确定;
        ③待初凝后再进行二次施工,直至孔桩底标高达到设计标高;
        ④因部分区域孔桩下存在多层溶洞,在回灌二次开挖后,挖至下层溶洞时,仍发生塌孔,则继续回灌(步骤同②、③);
        孔桩成孔后按设计要求进行后续施工;
        (3)由地勘单位针对现场溶洞情况进行分析,测算出单桩超灌极限值,以及区域预估超灌方量;
        若在使用C15混凝土回灌过程中,浇筑方量超过该极限值,或者该区域超灌预估方量较大成本较高,可采用全护筒跟进方式进行成孔;
        2人工挖孔桩
        由于项目地质岩层分布较为复杂,无法采用微差爆破,开挖过程中遇坚硬岩石或见岩,采用水磨钻进行施工。
        2.1成孔工艺
        场地平整→测量放线定桩位→孔桩开挖→支护壁模板、绑扎附壁钢筋、浇筑护壁砼→成孔验收→钢筋笼制作→钢筋笼吊装→桩身混凝土浇筑
        2.2遇溶洞处理
        (1)填充溶洞的施工方法
        按逐节0.3~0.5m深往下施工,先在土体部分沿孔壁周向孔外斜打入1.0~1.5m长的硬原木(梢径3~5cm,沿桩孔周布桩间距150mm)桩,然后掏空土体部分,再凿除岩石清出石渣,按相关要求施工护壁。待护壁混凝土凝结24小时后按照同样方法施工下一节,直至孔底到达持力层。
        (2)半填充溶洞的施工方法
        ①当溶洞内填充物是流动性很大泥浆或积水时,排除溶洞内的泥浆、积水,如果溶洞壁岩石完整,溶洞侧深不大(1.0m以内)且桩孔全部在溶洞内时,可不做护壁,只需将溶洞内的泥浆冲洗干净,待浇灌桩芯混凝土一并填充。
        ②当溶洞侧深大于1.0m以上时,则按设计桩径要求用水泥砂浆砌筑240mm厚砖护壁,边砌护壁边用混合砂石填充护壁的溶洞空腔,如溶洞高度在1.0m以内则一次将护壁砌到顶封闭溶洞,待护壁砌体砂浆凝结12小时内侧再绑扎钢筋、支模浇筑砼护壁过后才能继续往下成孔施工。
        ③为防止桩芯砼浇筑导致护壁破裂,溶洞范围内的护壁竖向和环向钢筋间距加密为100。砼浇筑速度每小时不大于0.5m。
        2.3塌孔处理
        ①塌孔处理
        由于地质原因在孔桩施工时造成塌孔的情况,首先清理塌孔淤泥,先从护壁一侧开始分段分段清理,清理过程中孔桩护壁内侧用240砖随时圈砌护壁内衬,抵住内侧土方和上段砼护壁,后浇筑孔桩砼护壁,在后续孔桩开挖时,深度每次开挖不大于50cm。
        ②遇不良土层处理
        在施工过程中遇到淤泥质土层等软弱土层时,可以用木方、木模板等进行支挡,同时缩短每一次的开挖深度并及时浇筑混凝土护壁。支挡的木方、木模板等要沿周边打入底部不少于0.2米深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放置,双排布置,互相反向交叉,能达到很好的支挡效果。
        四、效益分析
        通过本次对复杂地形上建筑基础孔桩施工研究与应用,改善了此类施工体系的施工工艺,减少了由于施工过程不熟悉或者不了解导致的施工成本增加、工期增加的情况。在工序合理性、减少资源投入方面具有一定的经济效益。
        五、结束语
        复杂地形上建筑基础孔桩施工研究与应用,能在很大程度上改善贵州省及西南地区的基础孔桩施工难题,提升整个行业内对此类地形基础施工流程及质量方面的把控力度。
        本次研究,从各项指标来看都是成功的,对于复杂地形上建筑基础孔桩的施工具有积极的指导意义,是值得推广和广泛应用的。
        参考文献
        [1]渔安安井温泉旅游城J01组团《2、3、4号楼及1号地库岩土工程勘察报告》;
        [2]渔安安井温泉旅游城J01组团施工蓝图;
        [3]渔安安井温泉旅游城J01组团施工组织设计;
        [4]渔安安井温泉旅游城J01组团孔桩施工方案;
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: