論文導(dǎo)讀:近幾年,在公路工程施工中,全國許多地區(qū)都逐漸推廣和采用了人工挖孔成樁的施工手段,其具有設(shè)備簡單、施工操作方便、占用施工場地小、對周圍建筑物影響小、施工質(zhì)量可靠、可全面展開施工、工期短、造價低等優(yōu)點,因此得到廣泛應(yīng)用。江西武吉高速公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中也運用了此法,并獲得了較好的效果。含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態(tài),使周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi),從而影響了人工挖孔樁的正常施工,如果遇到動態(tài)水壓土層施工,不僅開挖困難,連護(hù)壁混凝土也易被水壓沖刷穿透,發(fā)生樁身質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞:挖孔樁,基礎(chǔ),施工

  近幾年,在公路工程施工中,全國許多地區(qū)都逐漸推廣和采用了人工挖孔成樁的施工手段,其具有設(shè)備簡單、施工操作方便、占用施工場地小、對周圍建筑物影響小、施工質(zhì)量可靠、可全面展開施工、工期短、造價低等優(yōu)點,因此得到廣泛應(yīng)用。江西武吉高速公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中也運用了此法,并獲得了較好的效果。

  1.工程情況

  本工程位于江西省武吉高速公路B5合同段。路基全長3.416公里,雙向六車道,路面總寬26米,主要構(gòu)造物為兩座大橋:石橋電站高架橋和青洞高架橋。工程地質(zhì):本區(qū)上部覆蓋層厚度為2m~10m,覆蓋層一般為沖擊層,表層為較薄的粘性土,下部為圓礪、卵石,地下水含量較豐富,物理性質(zhì)良好。由于路線處基巖埋深較淺,對橋梁工程可選用基巖作為基礎(chǔ)持力層,故橋梁基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。

  2.問題及處理

  2.1地下水

  路線處地下水含量較豐富,地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見的問題,它給人工挖孔成樁施工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態(tài),使周圍的靜態(tài)水充入樁孔內(nèi),從而影響了人工挖孔樁的正常施工,如果遇到動態(tài)水壓土層施工,不僅開挖困難,連護(hù)壁混凝土也易被水壓沖刷穿透,發(fā)生樁身質(zhì)量問題。如遇到了細(xì)紗、粉砂土層,在壓力水的作用下,也極易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。論文參考。

  2.1.1地下水量不大時

  可選用潛水泵抽水,邊抽水邊開挖,成孔后及時澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁,然后繼續(xù)下一段的施工。本合同段的兩座大橋大部分樁基采用邊抽水邊開挖并及時澆筑混凝土護(hù)壁,順利的完成挖孔及澆筑。

  2.1.2水量較大時

  一般情況下,地下水發(fā)育的地區(qū)禁止使用人工挖孔樁施工工藝(因為對工程質(zhì)量和人身安全均存在隱患),但在樁長較短,兩側(cè)土壁的直立性強且不易坍塌的地段也可采用人工挖孔樁。當(dāng)用施工孔自身水泵抽水,也不易開挖時,應(yīng)從施工順序考慮,采取對周圍樁孔同時抽水,以減少開挖孔內(nèi)的涌水量,應(yīng)采取交替循環(huán)施工的方法,組織安排合理,能達(dá)到很好的效果。論文參考。以本合同段的青洞高架橋為例,本橋臺采用雙排樁,樁密集,樁長較短,樁間相互影響大,又所處地勢低洼,地下水滲透大,施工起來就采用對周圍挖孔同時抽水以達(dá)到減少孔內(nèi)的涌水量,完成施工的目的。

  2.1.3抽水對環(huán)境影響

  有時施工周圍環(huán)境特殊,一是抽出地下水對周圍環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施等影響較多,不允許無限制抽水;二是周圍有江河、湖泊、沼澤等,不可能達(dá)到無限制抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類問題最有效的方法是截斷水源,封閉水路。樁孔較淺時,可用板樁封閉;樁孔較深時,用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水,以保證在正常抽水時達(dá)到正常開挖。

  2.2流砂

  人工挖孔在開挖時,如遇細(xì)砂、粉砂層地質(zhì)時,再加上地下水的作用,極易形成流砂,嚴(yán)重時會發(fā)生井塌,造成人員傷亡和質(zhì)量事故,因此要采取有效可靠的措施。

  2.2.1流砂情況較輕時

  有效的方法是縮短這一循環(huán)的開挖深度,將正常的1米左右一段,縮短為0.5米,以減少挖層孔壁的暴露時間,及時進(jìn)行護(hù)壁混凝土澆筑。當(dāng)孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成樁孔時,可用紡織袋土逐漸堆堵,形成樁孔的外壁,并保證內(nèi)壁滿足設(shè)計要求。

  2.2.2流砂情況較嚴(yán)重時

  常用的辦法是下鋼套筒,鋼套筒與護(hù)壁用的鋼模板相似,以孔外徑為直徑,可分為4~6段圓弧,再加上適當(dāng)?shù)睦邨l,相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接,在開挖0.5米左右,即可分片將套筒裝入,深入孔底不小于0.2米,插入上部混凝土護(hù)壁外側(cè)不少于0.5米,然后即支模澆筑護(hù)壁混凝土,若放入套筒后流砂仍上涌,可采用突擊挖出后即用混凝土封閉孔底的方法,待混凝土凝結(jié)后,將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法應(yīng)用到已完成的混凝土護(hù)壁的最下段鉆大,使孔位傾斜至下層護(hù)壁以外,打入漿管,壓力澆筑水泥漿,使下部土壤堅硬,提高周圍及底部土壤的不透水性,以解決流砂現(xiàn)象。

  2.3淤泥質(zhì)土層

  在遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層時,一般可用方木、木板模板等支擋,并要縮短這一段的開挖深度,并及時澆筑混凝土護(hù)壁,這次支擋的木方木板要沿周邊打入底部不少于0.2米深,上部嵌入上段已澆好的混凝土護(hù)壁后面,可斜向放置,雙排布置互相反向交叉,能達(dá)到很好的支擋效果。

  2.4樁身混凝土的澆筑

  2.4.1消除水的影響

  (1)孔底積水

  澆筑樁身混凝土應(yīng)保證其符合設(shè)計強度,要保證混凝土的均勻性、密實性,因此要防止孔內(nèi)積水影響混凝土的配合比和密實性。

  澆筑前要抽干孔內(nèi)積水,抽水的潛水泵要裝設(shè)逆流閥,保證提出水泵時,不致使抽水管中殘留水又流入樁孔內(nèi)。論文參考。

  如果孔底水量大,確實無法采取抽水的方法解決,樁身混凝土的施工就應(yīng)當(dāng)采取導(dǎo)管水下灌注的施工工藝了。

 。2)孔壁滲水

  對孔壁滲水,不容忽視,因樁身混凝土澆筑時間較長,如果滲水過多,將會影響混凝土質(zhì)量,降低樁身混凝土強度,可在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。對于出水量較大的孔可用木楔打入,周圍再用防水材料封閉,或在集中漏水部分嵌入泄水管,裝上閥門,在施工樁孔時打開閥門讓水流出,澆筑樁身混凝土?xí)r再關(guān)閉,這樣也可解決其影響樁身混凝土質(zhì)量的問題。

  保證樁身混凝土的密實性

  樁身混凝土的密實性,是保證混凝土達(dá)到設(shè)計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性,水量不大時可采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法,其中的澆筑速度是關(guān)鍵,即力求在最短的時間內(nèi)完成一個樁身混凝土澆筑,特別是在有地下壓力水情況時,要求集中足夠的混凝土短時間內(nèi)澆入,以減少地下水對混凝土的稀釋作用,保證混凝土的強度。對于滲水量較大時,串流筒下料分層振搗澆筑的方法就不是很安全了,應(yīng)當(dāng)采取直升導(dǎo)管法灌注水下混凝土的施工方法了。

  2.5合理安排施工順序

  合理安排人工挖孔樁的施工順序,能有效降低施工難度,故在制定施工方案時要認(rèn)真考慮,根據(jù)實際情況合理安排。

  在可能的條件下,先施工比較淺的樁孔,后施工深一些的樁孔。因為一般樁孔愈深,難度相對愈大,較淺的樁孔施工后,對上部土層的穩(wěn)定起到加固作用,也減少了深孔施工時的壓力。在含水層或有動水壓力的土層中施工,應(yīng)先施工外圍(或迎水部位)的樁孔,這部分樁孔護(hù)壁混凝土完成后,可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土,而作為排水井,以方便其他孔位的施工。保證了樁孔的施工速度和成孔質(zhì)量。

  3.實踐效果

  由于在人工挖孔樁施工時采取了上述的技術(shù)措施,故在施工過程中比較順利,達(dá)到了預(yù)期的效果,在對武吉高速公路B5標(biāo)146根成樁進(jìn)行的超聲波試驗檢測,全部為I類樁,人工挖孔樁滿足設(shè)計要求,達(dá)到了質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良等級。

  總之,在挖孔樁基礎(chǔ)施工過程中,會出現(xiàn)各種不盡相同的問題,請各位同仁根據(jù)有關(guān)規(guī)范參照實際情況進(jìn)行解決。

【參考文獻(xiàn)】

[1]交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊«橋涵»(上冊).人民交通出版社,2003,10.

[2]交通部第一公路工程總公司.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社,1997.