矿区人工挖碎矸石成孔施工技术的应用

2013-08-15赵丽棠

山西建筑 2013年2期

关键词：吊桶护壁成孔

赵丽棠

(山西宏厦建筑工程第三有限公司，山西阳泉 045000)

0 引言

基础施工是建筑工程施工的一个重要分部，如何组织基础施工，不但影响到建筑工程的工期、成本，甚至还有社会效益，就成为一个至关重要的课题。在阳泉三矿西沙台E6号住宅楼的施工中，我们成功的运用人工挖碎矸石成孔这一施工难题，并进行了探讨。

1 工程概况

阳泉三矿西沙台E6号住宅楼工程位于三矿西沙台，为一幢三单元七层63户的多层住宅楼，总建筑面积为5 448.9 m2。是棚户区改造项目中的一幢楼，关系到解决一批特困户的问题。曾经因为地基处理成本高，甲方曾一度放弃这幢住宅楼的建设。

2 施工工艺

测量放线定桩位及高程→做护圈→打挡草袋钢筋→挖第一节桩孔碎石成孔→绑护壁钢筋→支模板→浇筑护壁混凝土、养护→校核桩中心线、直径→安装井架、电动辘轳→挖第二节桩孔碎石成孔→放草袋→绑护壁钢筋→支模板→浇混凝土、养护→校核桩中心线、直径→拆上节模板→逐层往下循环作业至设计深度→检查验收→吊放钢筋笼→放混凝土溜桶(导管)→浇筑桩身混凝土(随浇随振)。

3 主要施工方法

3.1 测量放线确定桩位和高程

根据三矿西沙台的永久坐标控制点引出E6号楼的控制点Ⓐ轴和①轴的相交点X:101 650.816，Y:94 884.769。依据桩基的施工布置图，确定每个桩孔的中心位置，并以此点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出桩孔开挖圆圈，并撒白灰线做标记。依据总平面布置图和桩基施工图确定桩孔的标高，并做好记录，请现场监理工程师检查，办好预检手续方可进行开挖。

3.2 成孔方法

3.2.1 成孔

以桩位点为圆心，内半径为0.7 m做一个圆护圈，护圈采用C20钢筋混凝土浇筑，高度为400 mm，宽度为300 mm。将第一节挡草袋Φ14的钢筋打入碎矸石层中，间距150 mm，水平段长为300 mm，锚入护孔圈内，竖直段长为1.2 m。然后挖第一节桩孔，要从上到下逐段进行，先挖中间部分的碎矸石，然后向周边扩展，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸;不小于设计孔径。弃石装入吊桶内，人工用吊桶提升至地面，用手推车运至集中地点，装自卸车运至指定堆土地点。成孔后，绑护壁钢筋，支模板，浇筑混凝土，第一板护壁高度为800 mm。

然后挖第二节桩孔，沿圆周，每间隔120°挖一点，共三点，高度为400 mm，用砖垫在上节护壁下面、支设稳固，以防护壁下沉，然后大面积开挖，先挖中心后挖四周，在护壁下方时，边挖边挡草袋，以防止侧壁碎矸石塌入坑内，每节挖孔深度为400 mm，成孔后绑护壁钢筋(护壁钢筋为Ф8@200，搭接长度为150);支模;浇筑混凝土、养护。以第二节成孔方法循环进行直至设计深度。挖孔时，当挡土钢筋进埋深还有400 mm时，应继续打挡土钢筋，保证混凝土内钢筋搭接长度为400 mm。

3.2.2 护壁模板

护壁模板采用一板定型组合钢模板，拼装成圆台型，模板上口内径小，下口内径大，以利于混凝土的浇筑。模板之间的连接采用U形卡，模板的上口和下口各设一道圆弧形的内钢圈作支撑，内钢圈选用∠40×4加工制作，并用钢管对顶，以防止模板变形、跑模。拆上一板支下一板，重复周转使用。第一板护壁高出地面400 mm，上下两板护壁搭接50 mm。桩孔的十字轴线和标高均要标在护孔圈上。

3.2.3 护壁混凝土的浇筑

第一板桩孔护壁混凝土和护孔圈混凝土一起浇筑，以保证护孔圈和护壁的整体稳定性。人工浇筑，机械振捣。混凝土的强度为C30。为确保孔壁的稳定性，每板护壁须在当日内连续浇筑施工。拆模后发现护壁有蜂窝、漏水现象时应采取补强措施防止造成事故。混凝土用串筒运送，人工浇筑，人工插捣密实。为加快施工进度，护壁混凝土可掺加由实验室确定的速凝早强剂的配比，以缩短混凝土的硬化时间。

3.2.4 检查桩位(中心)轴线及标高

检查桩孔的轴线，用十字线对中，线锤吊线到桩孔底，复核桩孔底圆心。检查桩孔底的半径偏差，孔壁的垂直平整度，并及时纠偏。测量桩孔的深度，做好施工记录，用红色油漆标识于护孔圈上。桩孔须以基准点为依据，逐根进行放线。保证桩孔的轴线位置、标高、截面尺寸符合设计要求。

3.2.5 搭设电动提升机

当桩孔深度达到2 m时，开始安装电动提升机，安装前要检查电动机、钢丝绳、绳卡及绳卡的数量，以保证提升机的正常、安全运转。提升机安装完成后，要检查其稳定性，并进行试运转，正常后方可投入使用。

3.2.6 安装吊桶、鼓风机、照明、活动盖板

1)安装吊桶时，应当使吊桶和桩孔的中心位置重合，以便控制桩孔的中心位置，并作为护壁施工的控制点。固定吊桶的钢丝绳卡不少于3个。

2)当桩孔深度达到5 m时，安装鼓风机，开始向桩孔内送风。每天作业前，首先向桩孔内通风10 min，加强空气对流，操作工人才能下桩孔下作业。作业时，上下人员每4 h轮换一次，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。

3)桩孔内照明电源须用36 V、防水、防爆带罩的安全灯具。

4)每日收工时，桩孔口要安装活动的安全盖板，当桩孔内有人施工时，桩孔口的1/3要掩好盖板，吊运碎石时，吊桶内不得装的过满，防止杂物掉下砸人，无关人员不得靠近桩孔口边，桩口上设防护栏杆。

5)因西沙台工地地下有煤层，有瓦斯存在的可能，因此操作工人均佩带有瓦斯检测仪器。

3.2.7 检查护壁混凝土质量

每段桩孔护壁模板拆除后，要检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下要垂直平顺，否则要修整孔壁。模板上口留出宽度为100 mm的混凝土浇筑口，接口处要捣固密实，强度达到1 MPa时拆模。

3.2.8 复验桩位中心线及标高

以桩孔口的定位线为依据，逐段校测，做好施工记录，并标识于护孔圈上。

3.2.9 检查验收

向下逐层循环作业，直到桩孔挖至设计要求的岩石层、扩底，保证入岩深度为2.5 m，清除虚土、碎石，检查岩石情况。请建设、设计、勘察、监理、质量监督等相关单位做桩基复验，对桩深直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度、基底土质承载力进行全面测定，做好验槽手续，方可隐蔽桩孔。

因基底岩石层情况复杂，两桩之间基底高差有大于其水平间净距的情况，此时须经设计部门出具处理意见。

3.3 钢筋工程

3.3.1 钢筋笼制作

灌注桩钢筋笼在现场制作，根据桩孔深度确定其长度。钢筋笼的主筋为通长钢筋，接头采用焊接，保护层厚度满足设计要求50 mm。每隔2 m设一道加强箍圈，并和钢筋笼主筋焊接。

3.3.2 吊装钢筋笼

现场利用塔吊吊装钢筋笼，人工将钢筋笼水平运到桩孔附近，钢筋笼的吊点位置采用焊接，焊接长度为10d(主筋直径)，由塔吊将钢筋笼从水平位置缓慢变为直立状态，起吊、缓慢放入桩孔，扶稳、慢慢下放，避免碰撞孔壁。当钢筋笼到达设计位置时，用槽钢在桩孔固定钢筋笼。若有两段钢筋笼连接时，采用绑条焊接，接头数按50%错开。

3.4 混凝土工程

1)浇筑桩身混凝土。现场不设搅拌站，桩身混凝土采用泵送商品混凝土。浇筑桩身混凝土:混凝土采用粒径为20 mm～40 mm的石子，坍落度为180 mm～220 mm。用漏斗加串筒向桩孔内浇筑混凝土。当桩孔深度超过12 m，混凝土的落差大于2 m时，选用混凝土导管浇筑。桩身混凝土应连续浇筑，一次浇筑到顶，中间不应停顿。

2)桩顶混凝土在浇筑完毕12 h后，洒水养护，养护时间不少于7昼夜。

4 质量要求

桩孔位中心线允许偏差:±10 mm;桩孔径允许偏差:±10 mm;桩的垂直度允许偏差3‰L(L为桩孔长);孔底部不允许有虚土。

5 安全防护措施

1)设专职瓦检员(聘用三矿)。每间隔10 min，检测坑下瓦斯浓度。2)上、下作业人员均必须佩戴安全帽、安全带、安全绳。3)作业前1 h，开始不停的向井下送风，风管直径为100 mm。4)坑下设36 V安全电压照明，灯泡为防爆型。5)井下、井上作业人员严禁吸烟。6)井口护圈必须高出地面300 mm。7)提土钢丝绳卡不少于3个。8)每班前，桩内使用的工具须提前绑扎牢固送入孔内。9)每日收工后，桩孔必须及时覆盖。10)每班前，须检查提升机的完好情况。