人工挖孔接樁施工技術(shù)探析

1、<p>　　人工挖孔接樁施工技術(shù)探析</p><p>　　[摘要]結(jié)合某建設(shè)工程項(xiàng)目實(shí)例，闡述了采用人工挖孔、套筒護(hù)壁處理斷樁施工技術(shù)的工藝及操作要點(diǎn)，并通過分析計(jì)算，對(duì)該施工技術(shù)的安全性作出了更深的探析。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]鉆孔灌注樁;斷樁;人工挖孔;接樁;安全性 </p><p>　　Abstract: Combined with a p

2、roject example, elaborated the using of artificial digging hole, the sleeve wall treatment of broken pile construction technology and operation points, through analysis and calculation, the construction technology of the

3、 safety made a deeper analysis. </p><p>　　Key words:bored pile;broken pile; artificial hole digging;pile extension;safety </p><p>　　中圖分類號(hào)： U443.15+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>　　鉆孔灌注樁作為

4、建筑工程一種基礎(chǔ)形式，以其適應(yīng)性強(qiáng)（能在各種土層中成樁）、成本適中、施工簡(jiǎn)便、承載力大、以及低噪音，低振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地被用于大型廠房，高層建筑，橋梁港口等建設(shè)。灌注樁作為地下隱蔽工程，在施工過程中影響質(zhì)量因素較多，時(shí)常會(huì)遇到斷樁等質(zhì)量事故，斷樁的處理不僅給施工單位帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的損失，也往往會(huì)造成工期的延誤，并對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此必須采取有效的斷樁處理措施，減少事故造成的損失。本文在分析某建設(shè)工程項(xiàng)目斷樁特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理

5、、技術(shù)可行的原則提出了人工挖孔接樁方法。 </p><p>　　一、工程概況及工程地質(zhì)條件 </p><p>　　某建設(shè)工程項(xiàng)目共3幢樓，其中1#樓為二十二層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，一層地下室，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁?；A(chǔ)施工在挖電梯井土方的過程中，基坑圍護(hù)局部坍塌，造成邊坡土方流動(dòng)，致灌注樁擠斷。按工程地質(zhì)勘察報(bào)告：擬建場(chǎng)地地貌單元屬第四紀(jì)海積平原，各土層見表1。 </p><p

6、>　　經(jīng)超聲波檢測(cè)，結(jié)果顯示斷樁（樁徑為0.7m）大致在設(shè)計(jì)樁頂以下4.0m～6.0m，由于該斷樁位置相對(duì)于整個(gè)樁長(zhǎng)（50.0m～60.0m）來(lái)說(shuō)并不深，如果進(jìn)行補(bǔ)樁需要重新設(shè)計(jì)鉆孔及承臺(tái)，重新開孔工期長(zhǎng)且造價(jià)太高，經(jīng)綜合考慮，采用人工挖孔接樁施工方法。最終，該方法取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，最重要的是確保了樁身質(zhì)量，也節(jié)省了時(shí)間。 </p><p><b>　　二、工藝流程 </b><

7、;/p><p>　　樁身動(dòng)測(cè)，確定斷樁深度→測(cè)量放樣→樁位定點(diǎn)，開挖樁位→放置鋼護(hù)筒→人工開挖孔內(nèi)土方，放置內(nèi)徑小一號(hào)的鋼護(hù)筒，直至斷樁截面下30cm左右→檢查成孔質(zhì)量→孔底清理→工程樁二次動(dòng)測(cè)檢測(cè)→封底→焊接接筋→安裝接樁鋼筋籠→鋼筋籠隱蔽驗(yàn)收→分段依次安裝加筋混凝土成品圈?！δＶ車侄我来位靥钌啊来伟纬鲣撟o(hù)筒（從下往上）→澆筑接樁樁身混凝土。 </p><p><b>　　三

8、、操作要點(diǎn) </b></p><p><b>　　1、施工測(cè)量 </b></p><p>　　（1）按工程基準(zhǔn)線引測(cè)各控制軸線，并按軸線測(cè)設(shè)樁位，確定樁中心點(diǎn)并放置鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒中心與樁中心重合，復(fù)核無(wú)誤后方可進(jìn)行孔內(nèi)土方開挖。 </p><p>　?。?）水平標(biāo)高依據(jù)業(yè)主提供的標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)入場(chǎng)內(nèi)，設(shè)若干個(gè)標(biāo)高控制點(diǎn)，以控制場(chǎng)地標(biāo)

9、高，并依此測(cè)量場(chǎng)地自然地面標(biāo)高，及施工中設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高的控制，設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)于固定參照物并且不會(huì)因樁基施工，而產(chǎn)生下沉及上浮的位置，并且做好標(biāo)志，便于施工中復(fù)核。 </p><p><b>　　2、樁孔開挖 </b></p><p>　?。?）采用人工挖孔并鑿掉上部斷樁，切除妨礙挖土的鋼筋，直至樁斷裂位置。在挖樁時(shí)邊挖邊在樁四周套上鐵護(hù)筒進(jìn)行護(hù)壁，直徑大小為1.5m

10、、1.4m、1.3m、1.2m、1.1m。每只護(hù)筒長(zhǎng)度為1.0m，壁厚5mm，放護(hù)筒時(shí)按上大下小順序逐個(gè)放置。 </p><p>　　（2）挖孔達(dá)到標(biāo)高后，進(jìn)行孔底檢查，必須做到平整，無(wú)松渣、污泥及沉淀等軟層，深度應(yīng)符合要求。驗(yàn)孔符合要求后應(yīng)抽干孔內(nèi)積水，然后隨即進(jìn)行動(dòng)測(cè)，合格后砼封底。 </p><p>　?。?）樁孔開挖過程中，應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)孔內(nèi)有無(wú)毒害氣體，和缺氧現(xiàn)象。 </p&g

11、t;<p>　　3、鋼筋籠的制作與安裝 </p><p>　　（1）鋼筋籠制作：鋼筋籠應(yīng)嚴(yán)格按施工圖紙及有關(guān)規(guī)范規(guī)程制作。 </p><p>　　（2）鋼筋籠一次性點(diǎn)焊制成型后，沉入樁孔，注意應(yīng)慢慢放下，不應(yīng)過猛以防撞壞鋼筋籠，鋼筋籠下放時(shí)還應(yīng)注意安放標(biāo)高，安放時(shí)應(yīng)校正無(wú)誤后方可固定，同時(shí)鋼筋籠同原樁上鋼筋進(jìn)行焊接。 </p><p><b>

12、;　　4、孔樁圈模安裝 </b></p><p>　　鋼筋籠安裝后，開始安裝孔樁圈模。圈模采用C20加筋混凝土預(yù)制，壁厚50mm，直徑比樁徑大10cm。圈模采用人工或葫蘆架吊入孔內(nèi)，每節(jié)之間用水泥砂漿連接固定，圈模頂標(biāo)高應(yīng)高出樁身樁頂標(biāo)高300mm。 </p><p><b>　　5、砼澆筑 </b></p><p>　?。?）灌注

13、混凝土前應(yīng)將孔底的淤泥、殘?jiān)?、積水等清除干凈，清底干凈后請(qǐng)監(jiān)理、業(yè)主代表復(fù)檢合格后方可澆筑。 </p><p>　?。?）灌注時(shí)應(yīng)采用串筒，并保證串筒口到混凝土面的距離＜2m，以免造成樁身混凝土的離析，混凝土澆筑時(shí)連續(xù)分層澆筑振搗。 </p><p>　?。?）混凝土采用比原樁標(biāo)號(hào)高一級(jí)的混凝土。 </p><p><b>　　4、安全保證 </b&

14、gt;</p><p>　　在整個(gè)施工過程中，要在孔內(nèi)進(jìn)行人工挖土以及清理，存在很大的危險(xiǎn)性，必須在確保安全的情況下才能進(jìn)行。首先應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)孔內(nèi)毒害氣體及缺氧等現(xiàn)象，同時(shí)，鋼護(hù)筒的安全性也是至關(guān)重要的，如果護(hù)筒壁厚不夠，承受不了孔內(nèi)土的水平自重應(yīng)力，造成塌孔，后果將是不堪設(shè)想的，因此，鋼護(hù)筒的安全性驗(yàn)算必不可少。 </p><p>　　地基在自然形成過程中，由于本身的有效重量而產(chǎn)生的應(yīng)力為

15、自重應(yīng)力，又分豎直自重應(yīng)力和水平自重應(yīng)力。天然地基因其地表形態(tài)、土層組成與分布以及整個(gè)地質(zhì)所受到的各種自然力的作用，其初始應(yīng)力場(chǎng)是比較復(fù)雜的。但是，如果把地基條件作簡(jiǎn)化即假定為半無(wú)限彈性體，則其自重應(yīng)力狀態(tài)屬于相對(duì)較簡(jiǎn)單的應(yīng)力狀態(tài)，因而，其豎直自重應(yīng)力（σzc）和水平自重應(yīng)力（σxc、σyc）計(jì)算就比較容易（見圖一）： </p><p>　?。ㄊ街衝―地基中的土層數(shù)；γi―第i層土的重度，KN/m3；zi―第i層

16、土的厚度；μ是土的泊松比，根據(jù)土的種類、密度不同而不同，可由試驗(yàn)確定。一般砂土可取0.2～0.25，粘性土可取0.25～0.42，淤泥質(zhì)土接近0.5。） </p><p>　　鋼護(hù)筒在孔下的受力情況是復(fù)雜且難以確定的，由于是人工挖孔，孔的形狀會(huì)有差別，同時(shí)，土質(zhì)及其均勻性、土的高度等都不盡相同，這會(huì)導(dǎo)致其四周所受的水平應(yīng)力也不同，現(xiàn)選擇一種相對(duì)不利但很容易出現(xiàn)的受力情況（圖二）進(jìn)行計(jì)算。 </p>

17、<p>　　圖二情況下，鋼護(hù)筒的內(nèi)力計(jì)算公式： </p><p>　　當(dāng)0≤α≤θ時(shí)，；； </p><p>　　當(dāng)θ≤α≤π-θ時(shí)，；； </p><p>　　（式中z=sinα;u=cosα;s=sinθ;e=cosθ。M、 M1―鋼護(hù)筒在θ、α角度時(shí)所受的彎矩，N、V―鋼護(hù)筒所受的軸力、剪力，q―受到土的自重水平應(yīng)力，N/m；r―鋼護(hù)筒半徑） <

18、;/p><p>　　根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式，鋼護(hù)筒應(yīng)滿足以下公式： </p><p><b>　??；； </b></p><p>　　（式中Mx、My―繞x軸、y軸的彎矩，γxγy―截面塑性發(fā)展系數(shù)，f―鋼材的抗彎、抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， fv―鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，V―計(jì)算截面沿護(hù)筒平面作用的剪力，S―計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對(duì)中和軸的面積矩，I―毛

19、截面慣性矩， tw―護(hù)筒厚度，N―軸心壓力， A―構(gòu)件的毛截面面積，Wnx、Wny―對(duì)x軸和y軸的凈截面模量，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意b、h的取值） </p><p>　　最后，根據(jù)（1）（2）式計(jì)算的σxc、σyc值，代入（3）～（9）式，求出鋼護(hù)筒所受的內(nèi)力M、V、N，再代入公式（10）（11）（12），比較鋼護(hù)筒抗彎、抗剪、抗壓的設(shè)計(jì)值。（經(jīng)計(jì)算，如鋼護(hù)筒在孔下6m，采用Q235鋼，一般鋼護(hù)筒厚度不應(yīng)少于5mm。） &

20、lt;/p><p><b>　　5、結(jié)論 </b></p><p>　　人工挖孔接樁施工技術(shù)是一種人為補(bǔ)救措施，本文所針對(duì)缺陷部位距樁頂距離較近的特點(diǎn)，很好地利用了較好的地層土質(zhì)分布特點(diǎn)，采用套筒護(hù)壁開挖處理斷樁的方法，不僅技術(shù)可行，而且經(jīng)濟(jì)費(fèi)用上也得到了節(jié)省，最重要的是確保了樁身質(zhì)量。但鉆孔灌注樁受地質(zhì)條件及操作人員熟練程度等因素影響，一旦形成斷樁，處理得當(dāng)與否非常重要

21、。對(duì)于斷樁的事后處理應(yīng)首先分析斷樁位置，再針對(duì)具體工程情況，分別對(duì)待，科學(xué)合理制定方案，采取有效措施進(jìn)行處理。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院.GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2008 </p><p>　　[2]王成華.土力學(xué)[M].武漢：

22、華中科技大學(xué)出版社，2010 </p><p>　　[3]《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》編寫組. 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)（第二版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000 </p><p>　　[4]關(guān)柯，劉長(zhǎng)濱，羅兆烈，等.建筑施工手冊(cè)（第四版）[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003 </p><p>　　[作者簡(jiǎn)介]金崇正(1964-),男,本科,高級(jí)工程師,方