《海岛地区复杂条件下的大口径人工挖孔桩的设计与施工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海岛地区复杂条件下的大口径人工挖孔桩的设计与施工（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 海岛地区复杂条件下的大口径人工挖孔桩的设计与施工 【摘要】阐述了大直径人工挖孔桩的适用范围，施工中的质量通病及处理措施，介绍了海岛地区采用人工挖孔桩施工中的难点及解决办法，实践证明，改良后人工挖孔桩在大榭开发区工程中取得了成功。【关键词】地质条件 人工挖孔桩设计 施工 工程质量0、前言人工挖孔桩是用人工开挖的大直径孔(一般在08-2 m)再浇灌混凝土，底部常做成扩大头，以提高桩端承载力，适用于荷载较大，场地地质条件允许人工分段挖孔成桩的桩基，桩长宜小于20m。具有如下优点：人工开挖，机具设备简单；当土质情况复杂时，可边开挖边用肉眼直接检查孔壁和孔底岩土性质，孔底清孔质量较易控制，桩基质量易保
2、证；可利用多人同时进行多根桩施工，以加快施工进度；单桩承载力高，可以采用一柱一桩方法，避免了采用群桩带来的桩问土应力叠加的相互影响和承台传力的复杂性，节省了大承台的费用，造价低，施工时无噪声，无振动，无污染，无挤土等现象，适应性强。但有如下缺点：在地下水位高的砂性土和淤泥质土中施工时(尤其有承压水的地区)，易造成管涌、流砂、坍孔事故：由于直径大(当1.5m以上时)，挖孔时卸荷量大，常引起孔壁土的松散和扰动，降低了桩周土的强度(桩周摩阻力)；特别在海岛地区因地下水较丰富，须抽水以保证干作业，但也易引起周围场地地下水降低和地面沉降，使周围的房屋、管道和设备仪器受损；且当挖土时穿越有机质含量高的土层
3、时排放出气体也会带来人身安全隐患。1、人工挖孔桩设计人工挖孔桩主要有等截面和扩底的挖孔桩，桩身直径800mm，扩底端直径宜3倍桩身直径，扩大角宜30。11人工挖孔桩容许承载力计算公式单桩竖向极限承载力标准值：Q =Q + Q=UQ L + A一般人工挖孔桩适用于在中风化基岩上，不考虑其沉降和桩侧阻力，只考虑端阻力，因此，人工挖孔桩单桩竖向极限承载力标准值Q 。12人工挖孔嵌岩桩的受力分析(1)桩性分析：按照承载性分析，人工挖孔嵌岩桩属于端承桩，桩顶荷载由桩端阻力承受。(2)桩受力分析：实际端承桩的侧面仍有摩阻力存在。在工程实践中，桩以中、微风化岩层作为持力层，因其端部沉降很小，桩的侧摩阻力很小
4、，可忽略不计，故可视作端承桩。2、人工挖孔桩施工工艺人工挖孔桩的施工，是测量定位后工人下到桩孔中去，在护壁的保护下直接进行开挖，待挖到基岩后，对基底进行验收，合格后下放钢筋笼，浇灌混凝土成桩。人工挖孔桩施工必须很小心，人工挖土、清底和验底都有很大的威胁性，因此需要有严格的安全措施，有较好的照明、排水和通风条件，防止流砂、管涌、坍方和有害气体危害。另外，人工挖孔桩多为一柱一桩结构，因此必须采取严格的质量控制措施。(1)土方开挖。土方开挖是在桩孔内由人工进行开挖的，桩孔上端需架立小型机架，用电动葫芦和出渣筒运输土方。桩孔内的渗漏水要用高扬程的水泵排出。深的桩孔内需用低压照明灯具进行照明，并用1.5
5、kw的小型鼓风机送风。同时在桩区内降低地下水位非常重要。降水有时会引起护壁下沉和断裂，须采取措施加以防护。(2)基底验收。挖孔桩一般要进行两项基底验收：一对基底表面岩型、走向及夹层按设计要求进行鉴定和验收；二检验基底是否真正座落在基岩上。(3)钢筋笼安装和混凝土浇灌。钢筋笼吊入孔内后，用溜槽及串筒离混凝土面2m内浇灌混凝土，以免离析。3、挖孔桩质量通病与预防及处理31质量通病(1)孔壁坍塌：如地下水位高，土层中有渗透系数大的粉土、细砂等砂性土层或深厚的淤泥质粘土时，又缺乏有效护壁极易引起孔壁坍塌。(2)孔底地基不符设计要求：桩孔底清底不彻底。NextPage(3)桩位偏移：如测量定位失误；成孔
6、时未控制垂直度；成孔后未及时浇灌混凝土，护壁受侧压力变形，使桩身倾斜、缩颈等都影响桩身完整性。(4)桩混凝土质量低劣：护壁渗漏严重，桩孔中大量积水，又没有采用水中浇混凝土的导管施工工艺，而采用一般串筒施工，混凝土产生离析，桩孔内振捣不好等。(5)其他事故：如高空坠落，桩孔内缺氧等。32预防及处理必须有周密的施工组织设计，包括降水方案，遇流砂层使用钢套筒，或在挖孔桩周围的土体中用高压注浆形成阻水帷幕等；必须认真确保人身安全措施；如群桩孔L内降水，必须注意保护周围的环境，以免房屋沉降等事故发生。待桩达到强度后，应检测桩的质量，并采取相应措施。4、大榭开发区人-I-挖孔桩施m中主要难点及解决办法41
7、人工挖孔桩施工中主要难点大榭中信大厦(9层)、大榭信谊大厦(10层)、大榭消防站(3-4层)，框架结构，场地地质为填土，淤泥，淤泥质粘土，粘土，含碎石粘土，强风化基岩，中风化基岩。勘测结果表明，此三个工程地质情况变化较大，持力层(中风化基岩)顶面起伏较大。勘测建议采用人工挖孔桩或钻孔灌注桩，设计从质量、工期、造价等几方面进行了比较，认为选用人工挖孔桩最合理，设计桩径巾800-1650mm，为嵌岩人工挖孔桩，一柱一桩，桩端嵌入中风化岩0.5-1 m，设计桩长2-19m，护壁材料前二个工程为混凝土，后一个为砖砌护壁。据以往工程经验，施工难题主要有三点：(1)持力层及嵌岩深度的确定。这将对保证质量和
8、单桩竖向承载力达到设计要求起关键作用。(2)穿越软弱土层，主要是穿越淤泥、淤泥质粘土及砂土中流砂现象，造成护壁困难。(3)施工中碰到有机质气体，如何防中毒。42解决办法421持力层及嵌岩深度确定(1)首先确定一根试桩，对照地质剖面图持力层标高，综合分析岩层分布走向和性状，开挖后由勘测、设计、施工、监理、业主共同确定此根试桩的持力层位置，封存基岩样本，出具试桩验收报告；考虑一柱一桩结构中每根桩质量的重要性，以后每根桩的持力层由现场监理按试桩验收报告和基岩样本验收。(2)一般岩石持力层选择中风化岩石。(3)工程桩进入持力层(中风化)确定相对容易，嵌岩深度0.5-1 m存在争议，这就要求现场监理每孔
9、都要下去，仔细察看，一般中微风化岩层，用风镐钻出的岩状层面粗糙，显规则层面状，构造密实，颜面显青灰状，声音清脆，此岩层厚度保证大于0.5m。422穿越软弱土层护壁穿越软弱土层(如软塑、流塑粘土、淤泥、淤泥质粘土)和流砂层，缩短每节护壁高度，改为50cm一节，模板采用3块活动钢模板，护壁混凝土浇筑采用钢钎插振捣密实，每节护壁搭接10cm，且护壁混凝土加早强剂。如以上方法未成功，且桩孔出现变化，应同设计仔细研讨后再处理。423施工中碰到有机质气体首先应检测桩孔内有无有毒气体，可在鸟笼内放置一小鸟，吊放到桩孔底，放置时间不少于10min，经检查小鸟正常方可下井作业；其次主要是保证通风和排气，碰到桩孔
10、内有沼气等有机质气体，应先落实安全措施，在孔内先保证一定通风和排气时间，再一人下去挖桩，一人在上面照应，如有大面积桩孔有此气体，应采取进一步措施或商讨设计修改桩型。5、结论(1)人工挖孔桩在施工中一定要加强对各种状况的观察，如地下水渗漏、土层变化、孔位变形等，以保证安全和质量为原则。(2)人工挖孔桩在大榭开发区多项工程都取得了成功，施工进度快，检测合格率100(为I类桩)，且以后的沉降观测结果证明房屋沉降小且均匀，保证了工程质量。(3)在土建工程中，基础部分对保证工程质量起关键作用，因为基础分部做得不好，上部做得再好，也不能保证质量。此桩型的成功为在大榭开发区复杂地质条件下采用人工挖孔桩提供了实践依据。当然，如果在复杂地质条件下采用此桩型施工安全得不到保证，或者说要为保证安全付出巨大代价，即要慎重考虑，经综合技术经济比较后才能确定。参考文献1江正荣，朱国梁简明施工计算手册(第二版)北京：中国建筑工业出版社199972黄生根，张希浩，曹辉地基处理与基坑支护工程(修订本)武汉：中国地质大学出社199993刘建航，侯学渊基坑工程手册【M】北京：中国建筑工业出版社,1997.
