人工挖孔灌注樁由于容易發(fā)生安全事故,而被建設(shè)部列為限制使用工藝。不得用于軟土或易發(fā)生流沙的場地,地下水位高的場地,應(yīng)先降水后施工。人工挖孔樁樁長不得超過當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)行政部門的規(guī)定(如福建省規(guī)定:全省設(shè)區(qū)市、縣級市城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建的建筑工程,自2007年4月1日起人工挖孔樁樁長不得超過15m
但是,人工成孔灌注樁工程,其造價低、噪音小,尤其適用于場地狹小的場所。在粘土、粉質(zhì)粘土、含少量砂石粘土層,且地下水位低的工業(yè)、民用建筑及市政工程中,使用人工挖孔樁工藝,具有明顯的優(yōu)勢
本文以廈門世界貿(mào)易工地B棟為例說明人工挖孔灌注樁施工中若干質(zhì)量與安全問題的對策措施
廈門世界貿(mào)易工地B棟位于廈門火車站前廣場院西側(cè),場地北側(cè)為廈禾路,距紅線3m~20m,西側(cè)距紅線5m。地下室3層、建筑面積為8733m2,地上4層、建筑面積99523m2,框架-剪力墻結(jié)構(gòu),樁基共計94根,樁徑為1m~2.3m,基坑開挖深度約14.5m。
一、施工中孔壁坍塌及對策
施工過程中由于土壤的持力層發(fā)生變化及地下水影響等原因,將會出現(xiàn)因漏水、流砂等導(dǎo)致的孔壁坍塌的安全、質(zhì)量事故。根據(jù)對此類問題的分析,發(fā)現(xiàn)造成施工事故的原因主要在于
?、僖驑段煌临|(zhì)不好,或地下水滲出而使孔壁坍塌;②已挖好的樁孔未及時放好鋼筋籠,未及時澆筑混凝土,間隔時間超過4小時;③地下水位有較高的承壓力;④淤泥質(zhì)土層
針對這些問題,采取以下處理措施:
掌握現(xiàn)場土質(zhì),錯開樁位開挖,縮短每節(jié)高度,隨時觀察土體松動情況,必要時可在坍孔處用砌磚,封堵;操作進(jìn)程要緊湊,施工現(xiàn)場開挖和護(hù)壁兩個工序必須連續(xù)作業(yè),以確保孔壁不坍;地質(zhì)較差,出水量較大,遇流動性淤泥或流沙時,孔壁應(yīng)采用鋼護(hù)筒施工;對較易塌方施工段要即挖,即校對,即驗(yàn)收,即灌注護(hù)壁混凝土,要保證混凝土密實(shí)度,避免滲漏;對少量流沙的樁位,先將附近無流沙的樁孔挖深,使其起集水井作用,集水井應(yīng)選在地下水流的上方,用水泵抽水,將流沙樁孔和附近的地下水位降至樁底以下,使流沙樁免除在水淹狀態(tài)下施工。
二、孔內(nèi)的有害氣體處理
由于地質(zhì)構(gòu)造或其他特殊原因,在灌注樁的成孔過程中,樁孔中可能產(chǎn)生沼氣、天然氣、硫化氫等有害氣體。樁孔開挖深度超過5m時,每日開工前必須檢測井下是否有有毒有害氣體,應(yīng)有專門的通風(fēng)設(shè)備,保證有足夠的風(fēng)量。樁孔較深時,應(yīng)采用電引爆,爆破后應(yīng)通風(fēng)排煙,經(jīng)檢查孔內(nèi)毒害氣體濃度符合規(guī)定后施工人員方可下孔,無關(guān)人員嚴(yán)禁靠近施工現(xiàn)場。
三、地下水處理
地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見的問題,它給人工挖孔樁施工帶來許多困難。開挖破壞了含水層中水的平衡狀態(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)砂、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。
1、地下水量不大的樁孔
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。
2、地下水量較大的樁孔
當(dāng)用施工孔自身水泵抽水,也不易開挖時,我們從施工順序考慮,采取對周圍樁孔同時抽水,以減少開挖孔內(nèi)的涌水量,并采取交替循環(huán)施工的方法,組織安排合理,達(dá)到了很好的效果
3、對不太深的挖孔樁
可在場地四周合理布置統(tǒng)一的輕型管井降水分流,對基礎(chǔ)平面占地較大時,也可增加降水管井的排數(shù),一般即可解決。
4、抽水對周邊環(huán)境影響
有時施工周圍環(huán)境特殊,不能無限制抽水。一是抽出地下水,地下水位降低,可能引起周邊地層不均勻下降,不允許無限制抽水;二是周圍有江河、湖泊、沼澤等,不可能無限制抽水。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,能夠正常開挖。