在深基坑支護(hù)工程人工挖孔護(hù)壁樁施工技術(shù)探討

1、    在深基坑支護(hù)工程人工挖孔護(hù)壁樁施工技術(shù)探討    林杰摘要：本文通過對(duì)珠江新城i1-4地塊（廣州遠(yuǎn)洋大廈）工程基坑支護(hù)工程項(xiàng)目的地質(zhì)條件及工程特點(diǎn)的分析，就人工挖孔護(hù)壁樁施工方法及質(zhì)量控制進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)；人工挖孔護(hù)壁樁；施工方法；質(zhì)量控制1.工程概況珠江新城i1-4地塊（廣州遠(yuǎn)洋大廈）工程基坑支護(hù)工程項(xiàng)目位于廣州市珠江新城花城大道和華穗路交界處，裙樓4層，塔樓21層，地下共4層，項(xiàng)目總建筑面積約62984平方米，其中地上為44364平方米，地下為18620平方米，基坑總面積約為5528m2，周長為295m，基坑深度17.2米，基坑開

2、挖深度為16.50m?；又ёo(hù)采用1200人工挖孔樁作支護(hù)排樁，采用單排攪拌樁作止水帷幕。2. 工程地質(zhì)概況及水文條件1.地形地貌場(chǎng)地較平坦，北面為主干道花城大道，西面為一洗車場(chǎng)；從華穗路上的高程控制點(diǎn)（標(biāo)高7.733米）引測(cè)，實(shí)測(cè)鉆孔孔口標(biāo)高為7.988.71米（廣州高程系），屬?zèng)_積平原地貌單元。2.地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)1：50000廣州市基巖地質(zhì)圖等區(qū)域地質(zhì)資料，在區(qū)域構(gòu)造上，場(chǎng)地位于廣州斷陷盆地的中部，已揭露基巖為白堊系上統(tǒng)三水組（k2s2）泥質(zhì)粉砂巖、粉、細(xì)砂巖和粗砂巖，局部為礫巖。場(chǎng)區(qū)東南側(cè)約1.4km外分布有一條推測(cè)性斷裂：天河-北亭斷裂，該斷裂走向nw330°340°

3、，傾向sw，傾角5070°；場(chǎng)區(qū)北部約3.9km外分布有一條控制性斷裂-瘦狗嶺斷裂，該斷裂控制廣州斷陷盆地的北部邊緣，總體走向?yàn)閟e90°110°，傾向南，傾角5070°，以上兩條斷裂均屬盆地同生期斷裂；本次勘察場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造蹤跡，覆蓋層主要為第四系沖積成因的粉質(zhì)粘土和殘積成因的粉質(zhì)粘土、粉土等。3.巖土層結(jié)構(gòu)及其特征根據(jù)鉆探資料，場(chǎng)地內(nèi)巖土結(jié)構(gòu)按成因可分為人工填土層（qml）、沖積土層（qal）、殘積層（qel），其中填土層編號(hào)為l；沖積粉質(zhì)粘土、粘土編號(hào)為2；殘積層粉質(zhì)粘土、粉土編號(hào)為3；白堊系上統(tǒng)三水組（k2s2）的泥質(zhì)粉砂巖、粉、細(xì)砂巖、粗

4、砂巖、礫巖等編號(hào)為4。各層描述如下：（一）人工填土（qml）第（1）層 雜填土：局部為素填土及耕土，雜色，結(jié)構(gòu)松散。由磚塊、石塊、碎石、砂和粘性土等組成，層厚：2.505.40米；場(chǎng)區(qū)內(nèi)分布普遍，所有鉆孔均有揭露，其中27號(hào)鉆孔分布有素填土，3l、32、35號(hào)鉆孔分布有耕土。（二）沖積土層（qal）第（2）層 粉質(zhì)粘土、粘土：灰黃色，局部為淺灰色、灰紅色，含少量粉細(xì)砂，局部為粉土，按其稠度可分為兩個(gè)亞層：（2-1）層：軟塑，現(xiàn)場(chǎng)作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)9次，n（實(shí)測(cè)擊數(shù)，下同）=35擊，平均值4.0擊：n（修正擊數(shù)，下同）：2.84.6擊，平均值3.8擊。層頂埋深：2.703.50米，層厚：0.701.

5、90米：場(chǎng)地內(nèi)13、68、10、11、31、34號(hào)鉆孔有揭露。（2-2）層：可塑，現(xiàn)場(chǎng)作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)6次，n=411擊，平均值7.0擊；n=3.810.3擊，平均值6.5擊；層頂埋深：2.803.40米，層厚：l.202.00米；場(chǎng)地內(nèi)僅4、5、9、15、19、28號(hào)鉆孔有揭露。（三）殘積土層層（qel）第（3）層 粉質(zhì)粘土：局部為粉土，褐紅色，含少量粉細(xì)砂，局部含多量粉細(xì)砂，遇水變軟，為原巖風(fēng)化殘積土，按其稠度分為三個(gè)亞層：（3-1）層：可塑，局部為軟塑，現(xiàn)場(chǎng)作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)30次，n=414擊，平均值8.6擊；n=3.812.3擊，平均值7.6擊；層頂埋深：2.505.20米，層厚：1.00

6、8.40米：場(chǎng)地內(nèi)分布普遍，312、14、22、24、27、28、3032、3537號(hào)鉆孔有揭露，其中33號(hào)鉆孔揭露的為軟塑狀粉質(zhì)粘土。（3-2）層：硬塑，現(xiàn)場(chǎng)作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)19次，n=1220擊，平均值1l.8擊：n=11.017.2擊，平均值13.8擊；層頂埋深：2.4010.20米，層厚：1.009.70米；場(chǎng)地內(nèi)分布較普遍，13、7、11、13、17、18、23、25、29、3l、33、34、36、37號(hào)鉆孔有揭露，其中2號(hào)鉆孔揭露的為粉土，33號(hào)鉆孔揭露的硬塑狀坡積粉質(zhì)粘土歸入該層統(tǒng)計(jì)。（3-3）層：堅(jiān)硬，局部夾強(qiáng)風(fēng)化巖塊，現(xiàn)場(chǎng)作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)13次，n=2l32擊，平均值26.4擊；

7、n=17.027.9擊，平均值21.9擊：層頂埋深：4.5013.40米，層厚：0.706.60米；場(chǎng)地內(nèi)分布較普遍，6、7、10、14、2729、3l35、37號(hào)鉆孔有揭露，29號(hào)鉆孔揭露的為粉土。（四）白堊系上統(tǒng)三水組泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、礫巖（k2s2）場(chǎng)地揭露的基巖為白堊系泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖，局部為砂礫巖、礫巖，主要為粉砂巖，呈褐紅色、灰褐色，根據(jù)其風(fēng)化程度可分為四個(gè)風(fēng)化帶：（4-c）層：全風(fēng)化，巖芯呈堅(jiān)硬土狀，遇水易崩解；現(xiàn)場(chǎng)作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)19次， n=2948擊，平均值40.4擊；n=20.844.2擊，平均值33.3擊；層頂埋深：3.3017.00米

8、，層厚：0.705.50米，采芯率：6587%；場(chǎng)地內(nèi)1、2、4、9、16、18、2224、26、28、30、34、36、37號(hào)鉆孔有揭露。（4-i）層：強(qiáng)風(fēng)化，巖芯呈半巖半土狀，局部呈塊狀、碎塊狀及短柱狀，局部間夾薄層中等風(fēng)化巖及全風(fēng)化巖：現(xiàn)場(chǎng)作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)27次，n=5194擊，平均值65.9擊；n=40.578.7擊，平均值54.3擊；層頂埋深：3.0019.80米，層厚：0.3010.80米，采芯率：3094%；場(chǎng)地內(nèi)分布普遍，所有鉆孔均有揭露。（4-m）層：中等風(fēng)化，巖芯較破碎，呈塊狀及碎塊狀，局部較完整，呈短柱狀，裂隙發(fā)育，局部夾薄層強(qiáng)風(fēng)化巖及微風(fēng)化巖層頂埋深：4.4038.30米

9、，層厚：0.506.60米，采芯率：5592%；場(chǎng)地內(nèi)分布普遍，僅10、2426、30號(hào)鉆孔未見連續(xù)厚層揭露，僅薄層出現(xiàn)或間夾于強(qiáng)、微風(fēng)化巖層中。（4-s）層：微風(fēng)化，巖芯完整，呈柱狀，局部較破碎呈塊狀，泥質(zhì)、泥鈣質(zhì)膠結(jié)，局部為鈣質(zhì)膠結(jié)，局部裂隙較發(fā)育：層頂埋深：5.0026.50米，揭露層厚：0.5014.10米，采芯率：8599%；場(chǎng)地內(nèi)分布普遍。4.人工挖孔護(hù)壁樁施工方法4.1 人工挖孔樁的施工程序?yàn)榱舜_保人工挖孔樁的施工質(zhì)量和安全，必須嚴(yán)格執(zhí)行施工程序：場(chǎng)地平整測(cè)量放線確定樁位挖第一節(jié)土方支模澆筑第一節(jié)護(hù)壁砼拆模在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、起重卷揚(yáng)機(jī)、活

10、底吊土桶、通風(fēng)、照明設(shè)施等第二節(jié)挖土、支模、澆筑第二節(jié)護(hù)壁砼、拆模重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑護(hù)壁砼、拆模工序，循環(huán)作業(yè)至設(shè)計(jì)深度進(jìn)行擴(kuò)底，清理虛土監(jiān)理驗(yàn)收綁扎鋼筋籠驗(yàn)收并吊放鋼筋籠就位澆筑樁身砼至設(shè)計(jì)標(biāo)高。5.施工技術(shù)要求5.1 測(cè)放樁位開孔前，應(yīng)先依據(jù)設(shè)計(jì)樁位平面布置圖，建立建筑物測(cè)量控制網(wǎng)，測(cè)定樁位方格控制網(wǎng)和高層基準(zhǔn)點(diǎn)。在準(zhǔn)確定位放樣后，應(yīng)在樁位以外設(shè)置定位龍門樁，便于安裝護(hù)壁模板時(shí)用樁心點(diǎn)校正模板位置，并由專人負(fù)責(zé)。5.2 挖孔及護(hù)壁當(dāng)樁凈距小于2.5m時(shí)，應(yīng)采用間隔開挖。相鄰排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m。挖孔直徑為設(shè)計(jì)樁徑加兩倍護(hù)壁厚度，樁徑容許偏差小于50mm，樁位施工容

11、許偏差對(duì)于條形樁基沿垂直軸線方向和群樁基礎(chǔ)中的邊樁應(yīng)小于50mm，其余樁應(yīng)小于150mm，樁孔垂直度容許偏差小于0.5%。護(hù)壁采用配筋砼支護(hù)，護(hù)壁厚175mm，節(jié)高5001000mm。配筋為8150雙向配置。護(hù)壁砼等級(jí)與樁身砼一致，同為c25，砼坍落度控制在57cm。第一節(jié)護(hù)壁高出自然地面200mm，便于擋土、擋水。護(hù)壁混凝土拆模時(shí)間應(yīng)在24小時(shí)后。發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)。每節(jié)護(hù)壁均應(yīng)在當(dāng)日連續(xù)施工完畢。安裝提升設(shè)備時(shí)，使吊桶的鋼絲繩中心與樁孔中心線一致，以作挖土?xí)r粗略控制中心線用。護(hù)壁支模中心線控制，系將樁控制軸線、高程引到第一節(jié)混凝土護(hù)壁上，每節(jié)以十字線對(duì)中，吊大線錘作中心控

12、制用，用尺桿找圓周，以基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量孔深，以保證樁位，孔深和截面尺寸正確。當(dāng)開挖至擴(kuò)底部分時(shí)，應(yīng)先挖樁身圓柱體，再按擴(kuò)底尺寸從上到下削土修成擴(kuò)底形。5.3 鋼筋籠制作與吊裝樁身主筋與主筋連接采用搭接焊，焊件試驗(yàn)必須合格。在鋼筋籠同一截面內(nèi)同一根鋼筋不得有兩個(gè)接頭，且有接頭的鋼筋數(shù)不得超過鋼筋總數(shù)的50%。鋼筋籠制作容許偏差如下表：為防止鋼筋籠扭轉(zhuǎn)變形，應(yīng)加焊內(nèi)固定筋。吊放鋼筋籠時(shí)要對(duì)準(zhǔn)孔位，緩慢平穩(wěn)下放，避免碰撞孔壁。當(dāng)放至實(shí)際位置時(shí)，應(yīng)立即固定。5.4 灌注樁身混凝土樁身混凝土的灌注是人工挖孔樁極為關(guān)鍵的一步，直接關(guān)系到樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。因此，要嚴(yán)格按照技術(shù)要求施工，保證孔樁砼的質(zhì)量。其主要技術(shù)要求

13、有：灌注混凝土前應(yīng)檢查孔底地質(zhì)和孔徑是否達(dá)到要求，并把孔底清理干凈。混凝土拌制配合比嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室配合比進(jìn)行，攪拌時(shí)間不少于90秒?；炷料铝喜捎么埃顦犊子没炷翆?dǎo)管?；炷凉嘧⒁髲臉兜椎綐俄斠淮涡酝瓿?，應(yīng)連續(xù)分層澆灌，每層澆灌高度不得超過1.5m。大直徑挖孔樁應(yīng)分層搗實(shí)，第一次澆灌到擴(kuò)底部位的頂面，隨即振搗密實(shí)，再分層澆筑樁身，直至樁頂。在混凝土初凝前抹壓平整，避免出現(xiàn)塑料性收縮裂縫或環(huán)向干縮裂縫。表面有浮漿層應(yīng)鑿除，以保證與上部承臺(tái)或底板的良好連接。在灌注過程中，混凝土表面不得有超過50mm厚的積水層，否則，應(yīng)設(shè)法把積水排除，才能繼續(xù)灌注混凝土。混凝土應(yīng)邊灌注邊插實(shí)，宜采用插入式震動(dòng)

14、器和人工插實(shí)相結(jié)合的方法，以保證混凝土的密實(shí)度。在灌注樁身混凝土?xí)r，應(yīng)隨機(jī)抽樣留置試塊，每根樁不得少于一組，其質(zhì)量須通過強(qiáng)度檢測(cè)。樁身混凝土實(shí)際澆筑量，嚴(yán)禁小于設(shè)計(jì)計(jì)算體積。6.施工中應(yīng)注意的安全事項(xiàng)針對(duì)人工挖孔灌注樁施工過程中可能發(fā)生的各種安全事故，應(yīng)分析事故發(fā)生的原因，制定一些安全技術(shù)措施，避免安全事故的發(fā)生。因此人工挖孔樁施工中，應(yīng)注意以下幾方面問題。6.1 施工現(xiàn)場(chǎng)的注意事項(xiàng)人工挖孔灌注樁施工前，施工負(fù)責(zé)人必須逐孔全面檢查各項(xiàng)施工準(zhǔn)備，做好安全技術(shù)交底工作，使安全管理在思想、組織、措施上都得到落實(shí)才通知開挖。施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)應(yīng)在醒目位置處設(shè)立齊全的安全警示標(biāo)志?？讟堕_挖過程中，必須有專人巡視

15、各開挖樁孔的施工情況，嚴(yán)格做好安全監(jiān)護(hù)。孔樁開挖應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行。樁孔內(nèi)必須放軟爬梯，并隨挖孔深度增加放長至工作面。上、下孔必須使用軟爬梯、嚴(yán)禁用手腳爬踩孔壁或乘吊土桶上下?？咨钔谥脸^操作人高度時(shí)，應(yīng)必須及時(shí)有孔口或孔內(nèi)裝設(shè)靠周壁略低的半圓平護(hù)板（網(wǎng)）。吊土桶上下時(shí)，孔下人員應(yīng)避于護(hù)板（網(wǎng)）下，護(hù)板（網(wǎng)）位置應(yīng)隨孔深增加，往作業(yè)面下引。在孔內(nèi)上下遞物和工具時(shí)，嚴(yán)禁拋擲，必須嚴(yán)格用吊索系牢。孔下作業(yè)不得超過2人，作業(yè)時(shí)應(yīng)戴安全帽，穿雨衣、雨褲及長筒雨靴，孔下作業(yè)人員和孔上人員要有聯(lián)絡(luò)信號(hào)，地面孔周圍不得擺放鐵錘、鋤頭和鐵棒等墜落傷人的物品。挖出的土石方應(yīng)及時(shí)運(yùn)走。作業(yè)1小時(shí)，孔下作業(yè)人員和地面人員進(jìn)

16、行交換，井下人員應(yīng)注意觀察孔壁變化情況，如發(fā)現(xiàn)塌落或護(hù)壁裂紋現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)采取有效的支撐措施。如有險(xiǎn)情應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號(hào)，以便迅速撤離，并盡快采取有關(guān)措施排除險(xiǎn)情。樁孔護(hù)壁后，在無可靠的安全技術(shù)措施條件下，嚴(yán)禁破砼壁修孔。樁孔成型后即應(yīng)驗(yàn)收澆注樁身混凝土。正在澆注混凝土的孔十米半徑內(nèi)的其他樁孔下嚴(yán)禁有人作業(yè)。成孔或作業(yè)下班后，必須在孔的周圍設(shè)不低于80厘米高的護(hù)欄或蓋孔口板，防止人員墜落。6.2 孔內(nèi)空氣質(zhì)量孔內(nèi)空氣質(zhì)量是確保挖孔人員安全的關(guān)鍵。當(dāng)樁孔開挖深度超過5m時(shí)，每天開工前應(yīng)進(jìn)行有毒氣體的檢測(cè)，一般宜用儀器檢測(cè)，也可用簡易辦法，如在鳥籠內(nèi)放置鴿子或兔子等動(dòng)物，吊放至樁孔底，放置時(shí)間不得少于10

17、min，經(jīng)檢查其生態(tài)正常，方可下孔作業(yè)。挖孔作業(yè)中，為預(yù)防有害氣體或缺氧等中毒，必須對(duì)孔內(nèi)氣體抽檢。凡一次檢測(cè)有毒含量超過容許值時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)，進(jìn)行通風(fēng)換氣?？紫伦鳂I(yè)人員和感到呼吸不暢也須及時(shí)通風(fēng)。人工挖孔樁作業(yè)一旦發(fā)生人員中毒、窒息等事故，必須在現(xiàn)場(chǎng)按應(yīng)急預(yù)案要求實(shí)施搶救。為了避免停電對(duì)通風(fēng)的影響，挖孔施工還須配備發(fā)電機(jī)以作應(yīng)急之用。6.3 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電施工現(xiàn)場(chǎng)必須配備持有上崗證的專業(yè)電工。電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器三種安全保護(hù)。電器安裝后經(jīng)驗(yàn)收合格才準(zhǔn)接通電源使用，各孔用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多孔和一閘多用?？咨想娋€，電纜必須架空，嚴(yán)禁拖地和埋壓土中，孔內(nèi)電纜、電線必須有防磨損、防潮、防斷等保護(hù)