张靖1许光辉2
1裕腾建设集团有限公司江苏昆山215313;2江苏兴业建设有限公司江苏昆山215313
摘要:人工挖桩施工设备操作简单,占地小,无泥浆排放,施工质量可靠,尤其是在地形比较复杂,地质情况良好,缺水少电的地区得到了广泛运用。
关键词:人工挖孔桩;质量;控制
在地形复杂,地质条件好,水资源短缺的地区,人工挖孔桩已得到广泛实施。它具有施工设备简单,操作方便,占地面积小,无泥浆排放的优点。灌注桩属于地下隐蔽工程,安全和质量尤为重要。本文结合工程实例,从三个方面对挖孔质量的控制进行描述:孔的形成,钢筋笼的制作和安置,以及混凝土浇筑。
1、成孔质量控制
人工挖孔桩的成孔质量主要由墙体防护,孔径,倾角等方面控制。
(1)护壁质量控制
墙面保护是确保钻孔质量的最基本手段。桩挡墙一般采用钢筋混凝土不小于桩体强度,钢筋采用Ⅰ级钢筋,砼的厚度不小于15cm。护壁的第一节深约1米并高出地面30cm,作为桩基施工的护筒,第一节以下根据挖掘深度,分节阶梯式护壁,每节控制50~100cm,孔径越小,分节长度越小。从每个镜头到剖面的长度,挡土墙都是一次(也就是说,在每个剖面被挖掘后立即浇筑混凝土)。当桩基穿过透水层时,在护壁预留泄水口并接硬质塑料管用于排水,桩基成孔后将外露塑料管切断。挖洞时,如果遇到一层含有大量水的水层,在确保施工人员安全的前提下,采用水泥砂浆按压填充卵石环密封浮潜层,然后向下挖掘。同时减小护壁的高度;或在浇注混凝土前利用快干水泥堵塞。为了确保桩的垂直度,需要在墙的每三个部分浇筑一次后检查桩的中心位置和垂直度。
人工挖孔桩需要爆破时,护壁混凝土须采取早强水泥,待护壁混凝土达到设计标号70%以上时,方可爆破施工。
(2)孔径质量控制
人工挖孔过程中,会遇到孤石和岩质层,工人为了省事缩孔或不护壁开挖,缩孔会带来质量问题,不护壁开挖会导致安全风险。为防止该现象的发生,除了现场技术人员的严格控制外,还需要对现场出土量和护壁所用材料量进行控制。每个挖孔班组都会有固定的提升筒,通过观察正常每个循环的出土量来检校正在开挖节段的土方量,对于护壁混凝土采用水泥用量的控制(现场一般采用数水泥袋的方式控制)。
(3)倾斜度质量控制
倾斜度控制采用动态控制,护壁前检查,施工中每进尺一节,对倾斜度控制一次,由于护壁混凝土是阶梯式的,垂球法无法实施。由于挖孔桩成桩前,桩里无泥浆,无法利用检孔仪进行检测。在施工初期,利用恢复放样的桩中心吊垂线检测(见图1);桩基挖孔达到5m以上,利用自制的检测仪器进行检测(见图2)。
2、钢筋笼制作与安装质量控制
钢筋笼制作与安装质量控制主要是主筋的对接质量,保证主筋对接的强度及同心性是控制的关键。
(1)目前桩基对接大多采用直螺纹机械连接
套筒必须采用正规厂家供应符合规范要求的合格产品,且进场后由工地试验室对其外观、尺寸、套筒螺纹内径以及力学性能等进行检验,钢丝直套接头经过工艺试验,合格后方可使用。操作卷盘机的人员在上班前必须经过培训并熟练操作。接头应安装扭矩扳手,检查连接两个钢筋笼的钢筋笼两侧两侧的紧固扭矩,并确保钢筋接头在套筒中心位置处拧紧。安装标准连接器后露出的螺纹不得超过2个螺距。
(2)控制套筒与主杆连接的接头的质量
首先拉直钢筋的端部,然后切割材料。
钢棒应在棒材轧机上预先加工。公差0到2P(P是螺距),操作员在加工时控制钢丝的质量。
每批绢丝经过加工后,钢筋直螺纹头的外观质量逐一检验。螺纹的螺纹形状,螺距等必须与连接套筒的形状和螺距一致。并通过配套测试仪通过测试后,用手将套管拧入钢筋末端,检查是否过松或过紧,螺纹长度是否符合要求。
将检测合格的钢端螺纹放在塑料保护套上或拧在连接套上,以防止钢丝在搬运或运输过程中受到损伤或污染,并按规定整齐堆放。
(3)钢筋笼安装质量
安装钢筋笼时,为了确保骨架在吊装时不变形,对于长骨架使用两点。当骨架下降到第二个吊点附近的加强箍上时,可用钢(由钢骨架的重量指定)通过加强箍下方,骨架暂时支撑在孔口上,钩子移动到骨架的上端,取出临时支撑,骨架缓慢下降。骨架降至设计标高为止。暂时将骨架支撑在管口上,然后抬起骨架的第二部分,使骨架的上部和下部连接在同一条直线上。在连接所有套管接头后,它们会沉入孔中,直到安装好所有的骨架,并牢固地定位在孔口处。为了避免在浇筑混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架的最高位置必须根据测量的孔高来确定,以计算钢筋的长度并校正后检查焊接位置。在钢筋笼的上端,布置十字准线以找到钢筋笼的中心,并根据保护桩找到钢筋笼的中心。
两根平行的工字钢或槽钢插入定位钢筋顶部的顶部吊环中,两根平行枕木放置在保护管的两侧(保护管上方约5厘米)。并将整个定位骨架支托于枕木上。
3、灌注混凝土质量控制
混凝土是通过使用水下混凝土施工管道或与人造振动器结合的系列振动器的结构来建造的。前者适用桩长超出10m或浇注前孔内有积水;后者适用于桩长小于10m且孔内无积水。
(1)灌注水下混凝土施工质量的控制
导管根据桩径不同选用200~350mm,导管长根据配管而定,各节导管内径大小一致,偏差不大于+2mm,并且在使用前进行水密测试。确保可靠的密封性能,导管在水下作业时不会泄漏。仔细检查导管的连接,不应严重使用变形和磨损。将橡胶圈放入孔中,紧紧放置以确保密封良好。导管在桩孔中的位置保持居中,以防止导管偏离,碰撞到钢筋笼中并损坏导管,下口离孔底部25-40cm,并且上嘴口连接到
混凝土到场后检查塌落度及和易性是否满足要求,塌落度控制在180~220mm,如不符合技术规范要求,第二次混合是必需的,第二次混合仍然不符合要求并且严格禁止。
第一批混凝土的数量,即连续浇注在露天贮料斗中的混凝土的数量必须符合施工规范的要求,以确保管道埋深不小于1m。
当混凝土浇筑到桩顶时,顶面高程应比设计高0.5?1m,以保证桩顶顶部和混凝土顶部的混凝土质量。
(2)串联管与人造振动器的质量控制
当筒管漏斗,悬吊桁条和漏斗底部从高处倾倒时,自由落体高度一般不应超过2米,以免发生离析。超过2米时,线管,滑管等设施向下。混凝土分层浇筑,厚度控制在30~45cm。插入式振动器振动,并且振动深度通常不超过杆长度的2/3至3/4倍。振动很快时,应该插入并缓慢拉动。振动棒插入下混凝土5?10cm,移动距离不超过40cm,与挡土墙混凝土的距离为5?10cm。对于每个振动场地,振动到混凝土被压实的地方,即混凝土不再发出气泡。串筒结合人工振捣灌注示意图:
4、结语
由于山区的地形条件和环境条件,手动挖桩解决了施工机械施工的限制。通过适当的控制,挖孔效率与机械钻孔基本一致,质量可靠。
参考文献:
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011;
[2]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2014;
[3]“桩基工程手册”,人民传播出版社,2001.7。