人工成孔灌注桩井桩护壁施工技术

2014-09-02李亚平

中国科技纵横 2014年15期

关键词：椭圆形第四系护壁

李亚平

(甘肃省定西市陇中建设监理有限责任公司,甘肃定西 743000)

人工成孔灌注桩井桩护壁施工技术

李亚平

(甘肃省定西市陇中建设监理有限责任公司,甘肃定西 743000)

人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备,挖孔桩要比桩、混凝土打入桩抗震能力强,造价相对机械成孔降低。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大,采用切实可行的人工成孔灌注桩井桩护壁施工方法显得尤为重要。

人工挖孔灌注桩护壁塌方地下水位高

1 工程简况

1.1 工程概况

定西中鸿·春天家园住宅小区11#楼工程项目，位于定西市新城区，总建筑面积为17962.46平方米，主楼为地下一层，地上22层;基础采用钢筋混凝土桩-筏联合基础，桩采用钢筋混凝土人工成孔灌注桩，桩端进入持力层(设计为角砾层)不得小于2m，灌注桩混凝土强度为C40。场地±0.000相对于绝对标高1890.05m，桩头相对标高-6.4，经现场开挖，与施工、监理、设计、地勘等单位确定井桩桩长约7.5m. 井桩为圆形、长圆形(椭圆形)井桩二种，表现为：(1)圆桩，桩身直径800mm和1000mm，(2)长圆形井桩，两端半圆直径800mm，中间直段长度1000mm。

1.2 地质情况

(1)杂填土：第四系人工堆积物，层顶标高为1889.51～1892.44m，层厚为0.6～0.4m。浅黄色，粉质粘土、砂砾石组成，土质不均。(2)粉质粘土：第四系冲洪积物，分布于整个场地，层顶标高为1888.18～1889.94m，层厚为4.4～5.9m。褐黄色，土质不均，成分以粘性土为主，土质不均，夹少量细砂。(3)砾砂：第四系冲洪积物，层顶标高为1882.66～1884.94m，层厚为1.8～6.7m。杂色，粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25～50%，主要矿物成分为石英、长石，另含少量云母。(4)角砾：第四系冲洪积物，场地内广泛分布，层顶标高为1874.62～1881.22m，层厚为2.2～8.4m。杂色，粒径大于2mm约占总质量的60～70%，最大粒径80mm，中粗砂充填，磨圆度较差，分选性较差，具次棱角状，中密，矿物成份主要为石英、长石，局部夹薄层粉质粘土。(5)粉质粘土：第四系冲洪积物，多夹杂在角砾层中，部分地段上覆于角砾层，层顶标高为1877.12～1882.34m，层厚为0.4～2.6m。褐黄色，成份以粘性土为主，土质不均，夹少量砾石。

1.3 场区地下水

该场地地下水为第四系孔隙潜水，赋存于角砾层中，主要接受大气降水和河流侧向补给，以地下径流的方式向下游排泄，受补给源的影响，水位随季节变化，年波动幅度在0.3～0.5m左右，局部地段由于受临近场地人工降水的影响，水位波动幅度较大。勘察期间(2013年5月)水位埋深8.2～12.7m，对应水位标高1878.7～1880.84m。

应场地地下水水位较高降水量且降水时间较长，施工确定采用井点降水。沿工程外围四周，15-20m设置一个降水井，经检测降水13天后达到施工要求。

2 人工成孔灌注桩井桩护壁技术措施

2.1 圆形井桩开挖遇泥砂护壁方法

(1)挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂，很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果塌落不严重，可以用挡土板支撑，同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。(2)圆形井桩开挖遇流砂层、淤泥层护壁方法。井桩开挖遇到厚的流砂层、淤泥层，护壁外围泥砂大量塌落，混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落。许多施工单位只好改用沉井基础，因而增加了造价。遇到这种情况，在施工时应采取加强措施：

1)顶层护壁用直径20cm圆钢加设2—4个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。2)加密护壁竖向钢筋，并让钢筋伸出20cm以上，与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇注成形。3)在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层，以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体的孔隙中，以固结护壁外围土体，护保壁周泥砂不塌落。压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。4)对挖孔中遇断桩处理，首先对相临井桩混凝土浇注完毕后，需扩大井桩开挖直径，借用机械清除断桩后，采用回填夯实，二次开挖井桩的方法施工。

2.2 长圆形(椭圆形)井桩直段部分护壁施工方法

根据以往施工经验，椭圆形井桩在施工过程中，其直段部分不能形成自然拱，塌方严重，施工时必须首先确认对井壁采取切实可行支护方案后，再进行椭圆形井桩开挖。

(1)井桩护壁采用边挖边支护的施工方法，椭圆形井桩在开挖前，先依据椭圆形井桩尺寸竖向14HRB400钢筋间距200mm，18HRB400内箍筋三道，用密目网在外圈缠三道，在内箍筋半圆与直段处用20HRB400钢筋做横撑做成一个2m高防护套筒。(2)施工时椭圆形井桩上层挖深至2-4m，即开始有塌方情况对椭圆形井桩部分进行支护，因下方椭圆形井桩没有再出现塌方情况，采用该方法即加快施工速度，降低了成本，也保证了安全。

3 人工挖孔桩施工应注意安全事项

(1)现场技术人员应向施工人员进行技术和安全交底，详细说明挖孔桩处的地质情况和需要注意的事项，提出可能出现的问题和应急处理措施。要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料机械，并要经常检查和落实。(2)经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外。(3)井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时发出联络信号，并迅速撤离。(4)孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作一小时，井下人员和地面人员进行交换。