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图01 挖孔桩施工工艺流程图
场地平整→修建排水沟集水井→C15砼垫层施工→放线、定桩位→架设支架、安装潜水泵、鼓风机、照明设备等→边挖土边抽水(对于咬合桩,同时凿除一序桩的护壁)→每下挖1.0米左右土层,进行桩孔周壁的清理、咬合桩孔的直径和垂直度→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护模砼→拆模后继续下挖、支模浇灌护壁砼,达到强度后拆模→进入岩层一定深度都确定能否作为持力层→对桩孔直径、深度、垂直度、持力层进行全面验收→排除孔底积水→吊装钢筋笼→(对于咬合桩,将咬合部分浇水湿润)放入串筒、浇灌桩身砼上升至设计位置→继续浇灌砼至高出桩顶设计标高200mm以上。
4.2施工工艺
4.2.1定位及锁口
开挖前,应按工程桩轴线(中心线)向四周引出桩心控制点,用牢固的木桩标定,工程桩定位后,开始挖第一节桩孔土方,安装第一节桩孔护壁模板时,必须用桩心点效正模板位置(由专人负责),支护牢固,并检查护壁厚度、位置正确、质量符合要求后方能浇捣护壁。第一节护壁轴线偏差不大于2厘米,高出现场地面25厘米,壁厚比下面井壁厚度增加10~15cm。当第一节护壁拆模后应及时将中心轴线引到护壁上,作为控制桩心轴线的标准依据,并把标高引到护壁内,用以控制桩底的标高。井圈高出地面防止地表水在施工过程中进入井内。
4.2.2开挖
人工挖孔桩分节开挖,分节支护。围护桩穿越地层由上至下依次为:人工填土层、粉质粘土层、强风化、中风化泥岩。对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖;风化层、中风化层岩质硬,采用空压机破碎开挖。
(1)挖孔作业采用人工逐层开挖,由人工逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层用锤、钎或风镐破碎,挖土次序为先挖中间部分后周边,允许误差为30mm。
(2)挖土一般情况下每层挖深1.0m左右,及时用钢模现浇砼护壁。每天进尺为一节,当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。桩护壁上段坚向筋按设计要求(φ10@150)将钢筋伸入下段护壁内,伸入长度不小于设计要求的长度。上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。
(3)第二批桩开挖施工时,在土方开挖后先将相邻桩的相接部分护壁砼凿除,将相邻桩咬合部分护壁钢筋剪断并打弯锚入该批桩的护壁钢筋中,将露出的邻桩桩身凿毛,并清洗干净,再绑扎护壁钢筋、立模、灌注护壁砼。
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(4)为保证桩与桩之间的咬合密实,在该桩成孔后下钢筋笼之前,再次将邻桩的咬合面清理干净,并刷界面剂。
(5)开挖通过地下水质土层时,缩短开挖进尺,随时观察土层变化情况,当深度达到3m时,应加强通风,保证人员施工安全。有情况及时上报项目部。
4.2.3降水、排水施工措施 (1)排水
根据工程地质情况,成孔整个过程都必须排水降水,应组织完整有效的排水系统,桩孔内水的排放采用两级排水系统,将孔桩内水先抽排至地面排水系统,经处理后排入市政管网。施工区域地面排水系统为沿场地四周布置的排水沟和集水井。
(2)降水
为保证下井作业时孔底岩土疏干,成孔安全、护壁顺利进行。在孔桩开挖过程中桩井内渗水可利用大孔径桩孔深井集中降水,方法是:
a、根据地勘资料,选择地下水位相对集中的部位且深度最深的地方开挖直径1000mm的挖孔桩,护壁结构形式同设计,直到挖至持力层。
b、少量渗水可在桩孔内挖小集水坑,随挖土随用吊桶吊出。
c、渗水量稍大可在桩孔内挖一较深集水井,用小型潜水泵抽出,随土加深集水井。 d、渗水量较大时,可在每一区域内选一桩超前开挖,作为周围桩孔的降水井。 e、水泵抽水时,应清理好井口,以防异物掉进孔内,并作好抽水记录。 4.3 护壁施工
护壁采用C30现浇砼,厚度0.15m,护壁的结构形式设为内八字搭接,搭接长度不小于0.05m。护壁模板采用工具式钢模板,模板由四块组成,模板间用插销连接。护壁结构如图3所示。为保证桩孔及人员的安全,防止护壁整体塌陷,要求在每节护壁底部预埋4根Ф22铁环吊钩,如图4所示。
4.4土石方提升
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶,用电动辊辘提升至地面,倒入手推车运到临时存碴场,采用自卸卡车集中统一运送走。
4.5孔桩封底
孔桩开挖至设计标高后,经监理工程师会同设计及有关质检人员共同检验,并做好探底实验,检验合格后,
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迅速采用C30砼封底。
4.6 钢筋笼制安
钢筋笼加工:钢筋笼现场加工制作,加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。主筋与箍筋点焊连接,钢筋接头错开。
钢筋笼吊放:采用塔吊吊放钢筋笼,人工辅助对准。吊放钢筋笼过程中保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合,并保证桩顶标高符合设计要求。钢筋笼最上端设定位筋,由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,反复核对无误后焊接定位。灌注完的混凝土开始初凝时,割断定位骨架竖向筋,使钢筋笼不影响混凝土的收缩。避免钢筋混凝土的粘结力受损失。
4.7桩身砼浇筑
根据场地条件,桩身砼采用商品砼,并确保第一次连续浇筑成桩的要求。砼浇筑前,要再次将孔底沉渣和积水清理干净,清后若超过4小时,则应重新清理检查。
(1)砼有孔口设置的串筒下料至孔底,串筒底端出料口距砼筑面不超过1M,防止产生砼离析现象。 (2)砼浇筑点固定在桩孔一侧,斜向分层浇筑,浇筑点的砼必须保持高出浮浆表面,然后四周赶推,防止浇筑时砼从过稀的浮浆中通过而离析。
(3)采取分层震捣,震捣的层厚不超过0.5M。振捣以垂直插入为主,操作做到快插慢拔,并使插点均匀排列,防止漏振;振捣上层砼时,振棒应插入下层5~10CM。以保证砼上下层的总体结合。
(4)在有少量渗水的桩孔中浇筑砼时,砼开始浇筑点必须在安全无水及无渗水位置进行。浇筑点的砼面要高出渗水出砼面,用振棒推赶至渗水处,并用抽水机将低处的水抽出孔外,确保砼浇筑点的砼不被水淹。如属上部渗水,要设接水装置将渗水引入一个大桶内用抽水机排除,防止水流入砼而造成离析。
(5)桩身砼要确保连续浇筑,依次成桩。在浇筑中原则上下得有间歇时间。如遇特殊原因,如机械故障,停电等,其间歇时间应小于砼初凝时间。
(6)当桩内渗水量≥18公升/分的孔桩,桩身砼浇筑采用水下砼浇注,水下砼浇注采用导管输入砼。导管每节长1~3米,直径为250mm,两导管间用胶圈螺栓连接固定。为保证水下砼质量。贮斗内砼初存量应满足第一次浇筑时导管底端能埋入砼中0.8m以上。导管底端距孔底保持20~30cm以利砼隔水栓能顺利排出, 砼隔水栓落至孔底后.应迅速将导管落至孔底,以防导管埋入深度不够而漏水.随着砼面的上升,适当提升和拆卸导管,导管埋入管外砼面以下要保持2~4米,不得小于1米,严禁把导管底端提出砼面,并设专人测量导管的埋深、作好记录。提升导管时,要避免碰动钢筋笼,防止其上浮。砼浇筑要连续进行,不得中断,如发生堵管或导管进水等情况,要立即采取措施处理.最后一次砼的灌
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入量要注意控制,并考虑处理桩顶浮浆,保证设计的桩顶标高和桩身砼质量。导管提升采用卷扬机或电葫芦提升。
5挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测 5.1挖孔桩终孔验收
挖孔桩终孔验收包括两部分:验岩样和验终孔。包括以下步骤:
(1)当挖孔桩终孔时,施工公司要先进行自检,自检确实达到设计规定的桩端持力岩层,桩型(包括扩大头)符合要求,桩底沉渣清理干净,孔内水抽干净后,再及时通知监理,并提出验收申请。监理同意后组织质检、设计、勘察、业主、施工公司到现场进行终孔验收。
(2)验收前要做充分的准备
◇将要验收的桩制成表格(包括:桩号,设计及实际的桩长、桩径、桩行、持力层,入持力层深度等),事先交给参加验收的有关人员,让他们先熟悉所要验收的桩的基本情况。
◇将要验收的桩再现场在桩护壁边用油漆,按1、2、3┅的顺序编写,明确验收顺序,及挖孔桩提升设备(验收人员上下用)移动线路。若人员较多时可分组进行验收,一般一个组有5-6人(质检、设计、勘察、业主、监理各一人)。
◇验收需配备如下设备和工具:空压机和送风管(井内送风)、低压电灯(照明)、挖孔桩提升设备和吊笼(验收人员上下用)、钢卷尺(量桩径、桩行、入岩深度等)、铁锤(采岩样、判断岩性)、雨衣、雨鞋。
◇验收前将井底水抽干净。 (3)验收
有关人员进入孔下,通过查看、测量等方法,并将数据填入表内,然后在室内汇总,填写验收结论。不符合要求的提出整改要求,施工公司按整改要求进行整改,合格后再提出验收申请。
5.2成桩质量检测
挖孔桩的成桩质量检测方法应依照现有国家、地方规范和规程进行,通常采取芯和超声波方法。具体检测方法及检测频率由质检、设计、监理等部门研究决定,施工公司密切配合。挖孔桩质量要求见表2。
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6施工保证措施 6.1质量保证措施 6.1.1挖孔桩护壁保证措施
(1)井圈护壁顶面标记桩号、标高、放钢筋笼之前应复核护壁面标高,保证钢筋笼和浇砼的标高控制准确,按规定进行护壁厚度、内孔径,垂直度的检测工作,至少 每进尺三级护壁进行一次检测工作。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 项目内容 桩孔位中心线 孔深 砼强度 沉渣厚度 桩孔径 桩的垂直度 钢筋笼安装深度 砼充盈系数 桩顶标高 护壁砼厚度 孔底虚土 有效桩长 允许偏差 ±50mm 0~300mm 设计要求 ≤50mm ±50mm ≤0.5% ±100mm >1.0 -50mm~+30mm ±30mm 备注 指有护壁砼 不允许 -0,+100 表2 挖孔桩质量要求
(2)浇注每段护壁砼前要校对每段桩的轴线,浇注砼时振动四周要均匀,以免摸板受压偏移。施工检验随进度抽查,发现不合时及时纠正处理。
(3)上下段护壁间要预留纵向钢筋加以联系,使之成为整体,并确保个段间的连接处不漏水。 (4)桩孔开挖后应尽快灌注护壁砼,且必须当天一次性灌注完毕。不得在桩孔水淹模板的情况下灌注护壁砼。
(5) 砼要求密实、早强、塌落度较大,益使用速凝剂,并采用小颗粒骨料,砼入模后不得使用插入式震动器,以免破坏模外土体的稳定性,可用敲击模板或用竹竿、木棒反复震捣。
(6)护壁模板的拆除,应根据气温情况而定,一般可在24小时后进行。
(7)每条桩终孔前,应先检查,将孔底松散石块、泥砂清理干净,并把孔底整理水平,然后会同
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