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浅谈挖孔桩施工技术


所属栏目:建筑施工论文
发布时间:2012-06-04 10:55:28  更新时间:2023-06-02 17:25:49

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一、概述

(一)、挖孔桩技术是从旱地施工的墩台基础发展起来的,先后用于建筑、大桥的边滩、引桥,以及城市跨线桥、立交桥,可节省钻孔机具,还可避免钻机噪音污染和泥浆对街道环境的污染。现在已发展到水中也采用挖孔桩,直径不断增大,桩长不断增加。

(二)、在地质条件允许的情况下,采用挖孔桩有许多优点:

1、挖孔桩成本更低,可大量节省直接成本,有效控制活化劳动的消耗,施工机械由简单的卷扬起吊设备代替钻机,并节省了许多钻孔用原材料,其成本比灌钻孔可降低30—40%。

2、施工进度更快,质量更好。施工进尺比钻孔快,且可大面积施工,对周围孔的扰动较小,容易多孔平行施工,大大加快全桥进度,且桩底无浮泥,清孔彻底,更易扩大桩底孔径,以增加桩底面积,提高桩基承载力。桩基为隐蔽工程,质量好坏直接影响桥梁整体质量,而用于桩基完整性及质量检测的费用较高;而挖孔桩无需灌注水下混凝土,消除了钻孔及灌注中许多质量隐患,如:扩孔、塌孔、卡钻、断桩、钢筋笼保护层厚度、沉淀层厚度等问题,更能保证桩的完整性及质量。

但是,挖孔桩施工条件有限制:

1、地下水位较低。

2、地质条件良好,地层土体密实,流沙、淤泥层不太严重。

3、工期较紧,而又缺乏钻机。

4、桩长较短,孔径较大。

(三)、我区地处黄土地区,气候干旱,地下水位低,加之黄土直立性好,地质不复杂(如图一示),很适合挖孔施工,只要做好孔口和孔壁的支护防渗工作,充分利用丰富的人力资源,使用简单的起吊设备,并做好安全措施,用挖孔法施工是十分快速有效的。我区桥梁桩基设计多为钻孔灌注桩,许多施工单位在施工中,根据地质条件,并充分利用黄土区特有的特点,用挖孔代替钻孔施工,取得了良好的经济效益,并总结了适合这种地质施工的成套经验。在很多工程建设中广泛应用,如:石中高速公路北段K14+316.4跨铁路立交、中郝高速公路跨中宝铁路大桥、盐兴公路一些大中桥等工程,都成功应用挖孔技术。
浅谈挖孔桩施工技术

(a) (b) (c) (d)

图一

注:(a)为中郝高速公路跨中宝铁路大桥K221+142.00处地质

(b)为石中高速公路北段跨铁路立交K14+350.00处地质

(c)为桃同高速公路同心互通式立交K1+205.00处地质

(d)为同沿高速公路K68+763.80通道地质

二、挖孔技术处理

(1)、准备工作

平整场地→桩孔定位放线→埋设护筒→设置排水沟→安装提升、照明、通风、水泵设备→准备绳梯、盖板、支挡工具、遮雨棚布、警示牌、混凝土灌注导管

→设置围栏→布置出渣道路

(2)、挖孔

根据地质条件,大多采用孔口护筒法施工,桩孔定位,埋设护筒,护筒宜高出地面20cm以上。开挖过程中,孔壁塌落不严重时,可用挡土板支撑,并用25cm钢筋加固;塌孔或裂缝严重时,可采用边挖边护法,即边挖边置内模浇注护壁混凝土,混凝土护壁形式有内齿式和外齿式(如图二示),模板为截锥形。每次浇注时,须将内模定位一次,保证基桩的垂直度和有效直径。挖掘及支撑护壁两个工序,必须连续作业,不宜中途停顿,以防塌孔。

开挖时不得随意扩大工作面,不要扰动周围土层;遇到地下水位浸入时,可在孔底局部开挖集水坑,并设置潜水泵抽水;挖掘时,不必将孔壁修成光面,尽量使孔壁凸凹不平,以增加桩的摩擦力。开挖过程中经常检查桩孔尺寸、平面位置、竖直度,不致偏位。
浅谈挖孔桩施工技术

图二

(3)、浇注封底混凝土及桩身混凝土

挖孔达到设计要求后,可根据需要扩大桩尖面积,以提高桩基承载力。彻底清孔,清除浮土和积水,检查孔径、孔长等。合格后,立即浇注封底混凝土,以封闭地下水。封底及桩身混凝土灌注为避免离析,应用串筒或导管进行,分层震捣密实。

三、挖孔施工安全措施

挖孔施工主要由人工在井下开挖,所以安全措施必须到位。

1、地表多为砂性土,为防止孔口坍塌,须用护筒护壁,孔口护筒宜高出地面20-30cm,还可防止土、石、杂物滚入孔内伤人。孔口四周严禁堆放料具,以防掉入孔内,并设置围栏,3m内不许车辆通过。

2、挖孔较深时,应经常检查孔内二氧化碳浓度,如超过0.3%,应增设通风设备。对可能有腐植物产生的有害气体逸散到井内时,发现气味异常,施工人员立即离开,通风排气,直至排净安全后再施工。孔内应有照明设备,照明可用防爆灯。对井下电气设备,要保证线路绝缘良好并充分接地,保证电气设备一机一闸一漏电保护器,设专人看护并常检查线路。

3、下井作业人员,需戴安全帽;孔口应设置安全盖板,起吊出渣时,作业人员要站在盖板下;要配备安全带、救生绳索、吸氧设备、上下联络设备;孔内应设置绳梯或钢筋梯,供作业人员上下出入,不应借出渣料斗升降。

4、施工现场要有安全负责人,保证与井下人员常联系,出现险情时,及时安排处理措施。

5、井下作业人员随时注意孔壁情况,当孔壁有裂纹及塌落现象时,及时报告井上技术负责人,并采取支护措施,避免事故发生;作业人员作业时间不能太长,防止疲劳事故发生;停止挖孔或成孔后,要盖好孔口,设警示牌,并专人看管。

四、结束语

随着我区高速公路里程的不断增长,桥梁桩基施工的技术与经验也在不断地丰富与积累,成熟的施工技术所带来的经济效益也是明显地。以上针对我区地质挖孔桩施工的一些浅见,愿和广大施工人员共同分享,未尽之处,有待总结完善。



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