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摘要:随着城市化的高速发展,超高层建筑会越来越多,超高层桩基础采用人工挖孔桩是最经济的,为保证超高层工程项目的整体质量和施工安全,必须重视超高层人工挖孔的监理管控。
关键词:超高层;人工挖孔桩;技术探究
前言
随着我国综合实力的不断增强,城市化的进程不断加快,在大城市的中心区域兴建超高层城市综合体会越来越多。为保证超高层工程项目的整体质量和施工安全,必须重视基础工程质量和安全的监理管控。
一、超高层人工挖孔灌注桩工程特点及监理重难点分析
1.由于人工挖孔砼灌注桩设计承载力较大,应确保成桩的质量,对于桩距较密的桩采用分批开挖,保证桩基在成孔施工中能安全成孔,达到设计及施工规范的要求。
2.超高层人工挖孔砼灌注桩从基坑底开始成孔,成孔段一般没有流砂及淤泥层,施工时可采用人工挖孔桩互降法进行有效降水的施工方案,即选容易挖深的桩提前向下开挖,以作为降水井抽水,后施工的桩的水位下降,如此交切开挖,达到降水的效果。
3.相邻桩距较密桩(中心距S≤3.0D)时,为保证基坑安全,必须采用跳挖成孔施工,采用分两批成孔的施工工艺,使其减少对相邻桩影响,积水使用潜水泵及时排出。
二、挖孔桩施工过程中主要施工机具:
风镐、空压机、插入式振捣器、电焊机、潜水泵、混凝土取芯机、鼓风机,电动卷扬机等设备。施工机械、设备进场后,并及时报监理审核。
三、超高层人工挖孔桩采用人工风镐打凿及水磨钻施工监理要点
1.超高层人工挖孔砼灌注桩从基坑底开始成孔,对于常规岩土(中风化及不是特别坚硬微风化岩石)使用人工用风镐进行打凿。
2.超高层人工挖孔砼灌注桩从基坑底开始成孔,对于在施工过程中遇到特坚硬的岩石,使用水钻法人工挖孔施工。由于岩石强度过高采用常规的风镐打凿施工方法难以进深,在确保挖孔桩安全、非潮湿的情况下采用水钻法入岩。水钻法主要是采用直径为150mm的混凝土取芯机沿桩基础设计圆周边取出高约为500mm的圆柱体岩芯,形成一圆外周临空面,然后对剩余的桩基岩芯部分进行分块,沿圆半径取芯分块形成内部临空面。依次按照分层取芯、破裂、取岩块的循环工序作用,最终达到成孔的目的。水钻法非常适用于人工挖孔桩桩基孔底入岩施工。
四、超高层人工挖孔桩开挖施工顺序和施工方法及安全的控制
1.采用短把的镐、锹等简易工具进行人工挖土,遇到比较硬的岩层时,可用风镐、手提式混凝土取芯机施工。垂直运土,用电动卷扬机或人工进行垂直运土;轴线经复核无误后开始第一节开挖,每进尺浇捣护壁砼一次,即以一节为一个施工段;当桩孔深度超过3米时,应使用半月板对施工面上的工人进行防护,当桩孔深度超过5米时,每次作业前必须对桩内积水进行抽干并使用气体检测仪及小动物双结合对桩内气体进行检测,确认无害后,用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气,并必须对井内施工面送风1h以上,保证桩孔上下空气联系通畅,方可下井作业,否则严禁下井作业;桩孔较深时用橡皮电缆12V以下安全灯照明,对于电缆电线采用加套pvc软管,严禁拖地、泡水。
2.成孔开挖以三人为一个小组(石方凿岩另增加人员)配合,每小组一天安排2~3根桩进行流水作业,施工人员必须佩戴安全带,人员上下挖孔桩时必须使用安全绳及配合爬梯进行上下。对于挖孔桩上下施工范围必须使用硬料对周边做好围蔽防护工作,对于上方要平铺好钢笆片及安全网,预防周边掉落硬物危及孔下作业人员安全。对孔下作业人员必须每隔一小时到挖孔桩上方进行休息10分钟,预防人员体力或对桩下气体引起不适等的意外可能。
3.开挖过程中,不能边抽水边开挖,特别采用水磨钻工艺施工时,必须保证桩内空气非潮湿状态,雨天时禁止施工。
4.开挖过程中遇到孤石或其它障碍物时,采用人工及空压机和风镐配合施工。
5.成孔过程中,地面派专人修通排水沟,及时排掉桩孔内抽出的水,从桩孔内挖出的废土或石碴由专人负责及时运出场外。
6.桩位、垂直度、直径校核:基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。超高层人工挖孔桩的施工是在基坑的土方降至底板垫层底的标高情况下进行施工,第一节护壁高出自然地面15-20cm以上,护壁成孔后,由现场施工员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线,桩位轴线用正交的十字线控制,作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据,直径检查用尺杆找圆周的办法进行。后续水钻挖孔施工中,不做护壁施工;如遇个别挖孔桩位位置地质条件较差,再做混凝土护壁施工。
五、超高层人工挖孔成孔质量监理注意事项
1.多桩孔同时成孔,应采取间隔挖孔方法,以减少地下水的渗透和防止土体滑移。
2.桩孔的垂直度和直径,应每段检查,发现偏差,及时纠正,保证位置正确。
3.桩端终孔深度按设计要求施工,每根桩终孔后必须请勘察、设计、业主、监理人员检查验收,要逐根进行隐蔽检查。
4.质量要求
1)、桩孔位中心线位移允许偏差:≤30mm;
2)、桩孔径允许偏差:不允许负偏差;
3)、孔底沉渣厚度:不允许。
六、超高层人工挖孔桩钢筋笼制作安装质量监理注意事项
钢筋笼制安拟采用基坑面的加工场进行焊接,分段成型的施工工艺。
1.钢筋进场必须有出厂合格证书和质量保证书,并按规定进行见证取样检验,检验结果合格后方可加工制作。
2.钢筋笼吊装施工方法
钢筋笼制作成型后,为确保钢筋笼吊装安全,决定采用塔吊整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装。当钢筋笼制作为一段时,采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装;当钢筋笼制作为分段时,将下一节钢筋笼吊放于孔口并高出1.0m左右,然后把上一节钢筋笼吊起,使主筋对准后进行焊接,再绕螺旋箍筋,把整个钢筋笼吊起,慢慢放入孔内就位。
3.钢筋笼隐蔽检查
钢筋笼安装好后,施工对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检,自检合格后书面报请监理工程师检查,检查合格再予以隐蔽工程签字手续。
七、超高层人工挖孔桩桩芯砼施工质量监理注意事项
1.砼浇灌质量控制:严格控制混凝土的水灰比、坍落度,坍落度控制在设计配合比的范围内,应由取样员检验其坍落度,合格后方可开始浇捣。浇注砼前,要安放好导筒,要再次检查孔底渗水量,渗水量过大,要采用水下砼浇注。混凝土导管离孔底距离不大于1.5m;且应连续浇灌,应采用插入式振动器,分层捣实,每层浇捣高度≤0.5米。整个桩芯砼必须连续浇捣成型,保证桩身完整,密实性良好。在砼浇灌前,应事先测好每个桩孔口标高,及设计桩顶标高,用红油漆作上标记,以便砼浇捣时,控制浇捣面的标高。
八、基桩检测要求
试块制作数量按《桩基技术规范》的要求制作,且保证每根桩必须有一组试块,试块强度检测结果达到设计强度要求。
工程人工挖孔桩根据桩基检测方案和规范要求,采用低应变检测法、基桩钻芯法和声波透射法进行了检测,检测结果应满足设计及规范要求。
结语
总之,随着城市化的高速发展,超高层建筑会越来越多,超高层桩基础采用人工挖孔桩是最经济的,加强对超高层人工挖孔桩监理过程的学习,全面掌握超高层人工挖孔桩监理要点是保证整体工程质量和施工安全的基石。
参考文献:
[1]付登宇,冲孔灌注桩施工工艺和施工质量管理研究【J】建筑学研究前沿,2018(32)16