論人工挖孔樁施工水患處理的技術(shù)

1、論人工挖孔樁施工水患處理的技術(shù)摘要：人工挖孔樁施工中水患處理施工技術(shù)是確保樁基質(zhì)量的關(guān)鍵。本文通過施工實踐對人工挖孔樁施工中的不同水患情況進行分析，并提出了水患防治與處理的措施，頗受裨益。關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；施工水患；處理技術(shù)1前言水患：地下水(含地表水，尤以潛水層承壓水為突出)對人工挖孔樁施工安全、質(zhì)量的危害。主要表現(xiàn)為坍孔、井涌、淹井等安全問題；護壁裂縫、混凝土膠結(jié)不良、離析等質(zhì)量問題。長期以來，樁基中的“水患”問題從很大程度上影響著人工挖孔灌注樁的安全生產(chǎn)和施工質(zhì)量，“水患”給人工挖孔灌注樁造成的安全質(zhì)量事故和經(jīng)濟損失是屢見不鮮。如何解決人工挖孔灌注樁的成孔、護壁、混凝土澆灌等施工過程中

2、的截水、排水，堵水和水下灌注施工等技術(shù)問題，是確保樁基施工安全和質(zhì)量的關(guān)鍵。本人在長期從事建筑技術(shù)和施工管理工作實踐中，不斷思索、研究、創(chuàng)新并總結(jié)出“人工挖孔樁施工的水患處理技術(shù)”，并在工作實踐中解決了人工挖孔樁施工過程中“水患”等一些特殊問題，取得了良好的效果。其工程案例如下：2工程概況某教育學院綜合樓工程：該工程13953m，地下一層，地上十層，基礎(chǔ)設(shè)計為人工挖孔灌注樁，混凝土設(shè)計強度等級：護壁為C15，樁芯為C30，基礎(chǔ)持力層距地表面18m左右，地質(zhì)資料表明：地下水豐富，水位在3.5-6.5m。樁基工程的施工期為2006年4月1日至5月31日，正值雨水季節(jié)，為此設(shè)計建議施工方法：樁芯混凝

3、土施工采用水下混凝土澆灌方法。3防治水患技術(shù)措施31施工方案工程開工前，筆者根據(jù)地質(zhì)勘探資料、設(shè)計文件和施工現(xiàn)場的實際情況，認真進行分析論證，并借鑒有關(guān)類似工程質(zhì)量事故的教訓，制定了如下施工方案：311做好“水患”的事前控制。在施工前組織有關(guān)工程技術(shù)人員深入現(xiàn)場，對工程的地理位置、自然環(huán)境并結(jié)合施工季節(jié)等因素進行詳細的調(diào)查了解，對施工期地表水采取截流控制措施，從而達到減小樁孔涌水量的目的。312重點做好事中控制。首先，根據(jù)設(shè)計規(guī)范和施工技術(shù)要求，積極配合工程設(shè)計方面做好圖紙會審和設(shè)計方案的修改工作，根據(jù)現(xiàn)場實際情況將原護壁混凝土標號C15提升為與樁身同強度等級的C30，增加首節(jié)護壁和流沙層護壁

4、厚度，有效地增強樁護壁的剛度，從而控制護壁裂縫的產(chǎn)生，減少護壁的滲水量：對樁護壁滲水較嚴重的樁孔，采取了強制堵漏措施，把“水患”有效地控制在樁芯混凝土澆灌前。313特殊對待特殊樁孔(最后兩個降水樁孔)。由于地下涌水相對集中，混凝土施工時無法將孔內(nèi)積水排干，故決定將孔內(nèi)積水控制在2m深以內(nèi)，采取水下灌注不分散混凝土施工技術(shù)進行澆灌，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。32排水方法321砌筑截水溝：樁孔放線定位后，首先在離建筑物軸線外側(cè)3m處開挖和砌筑500mm×700mm的環(huán)行截水溝(排水縱坡5)，然后在樁基施工區(qū)域內(nèi)砌筑250am×350mm的井字排水溝(排水縱坡3)

5、，并與截水溝貫通。各樁孔中的水通過排水溝匯入截水溝，有效地截斷和減少了地表水對樁孔的水患。322利用井點法降低地下水位：選擇建筑物四周滲水量大的樁孔和迎水面的樁孔先開挖，起到降水井點的作用。降水井用水泵抽水時，將樁孔和附近的地下水降至井底下，使其它開挖樁孔底部免除在水下狀態(tài)下施工的弊端。323排干樁孔底積水：人工挖孔過程中采取50mm高揚程潛水泵，設(shè)置逆流閥(防止抽水機停止工作時，使管內(nèi)積水返回到樁孔底部)和安全電壓，滿足孔底排水的要求。324與排水工作相關(guān)的注意事情：3241施工排水過程中，一旦發(fā)現(xiàn)大量抽出地下水而影響鄰近原有建(構(gòu))筑物，造成基礎(chǔ)、地臺下沉時，務(wù)必立即在抽水井附近設(shè)立灌水點

6、或利用已開挖但未完成的樁位灌水，以保持水壓平衡、土的穩(wěn)定。3242在樁孔內(nèi)抽水后，先將抽水的專用電源切斷后，作業(yè)人員才下樁孔作業(yè)，禁止帶電源作業(yè)，規(guī)定孔口配合孔內(nèi)的作業(yè)人員密切注視孔內(nèi)情況，不得擅離崗位。3243施工場內(nèi)的一切電源、電線路的安裝和拆除，由持證電工專管，電器做到嚴格接地、接零和使用漏電保護器。各樁孔用電分閘、杜絕一閘多孔和一閘多用。33孔壁支護331修改護壁設(shè)計：根據(jù)工程地質(zhì)資料和現(xiàn)場實際情況，按設(shè)計和施工規(guī)范要求，一方面經(jīng)過原設(shè)計人員同意將原護壁混凝土強度C15等級改為與樁芯混凝土同標號的C30，增加護壁接頭處構(gòu)造鋼筋，在流砂層區(qū)域增設(shè)水壓抗剪鋼筋并將原護壁厚度增加50mm厚，

7、有效提高了護壁混凝土的密實度，增強了護壁的剛度。另一方面：第一節(jié)孔圉護壁比下面的孔壁厚100mm，并高出現(xiàn)場地面200-300mm，有效地阻擋了地表水的滲入。332護壁技術(shù)措施3321無流砂且滲水量較小地段：采取每開挖1m，用活動鋼模組裝后，澆混凝土護壁成孔。3322對待樁孔局部地段(小孔流砂或流砂層100-300mm厚)：采取編織袋裝粘土堆堵形成樁孔外壁(控制好內(nèi)壁設(shè)計尺寸)然后入模灌注混凝土成孔。澆筑混凝土護壁時，嚴格控制水位變化，確保模板不被樁孔積水淹沒。流沙層區(qū)域的護壁混凝土內(nèi)添增速凝劑，使混凝土盡快達到設(shè)計強度。對較易塌方施工段則采取即挖、即校對、即驗收、即灌注護壁混凝土。經(jīng)綜合控制

8、，從而確保護壁混凝土密實不滲漏，滿足混凝土強度，達到安全可靠。3323對待深流砂層(層厚大于300mm以上)并滲水量特別大的地段：采取下鋼護筒，每節(jié)開挖深度控制在300-500mm深，鋼護筒與護壁用的鋼模相似，采用厚2mm并沿圓弧向設(shè)置加勁肋三條(保證模板不變形)直徑略小于護壁的內(nèi)徑，高為500700ram，利用混凝土支護作支點，用小型油壓千斤頂將鋼護筒逐漸壓入砂中，阻擋流砂，鋼護筒一個接一個下沉，壓人一段，開挖一段，直至穿過流砂層0.5m-1.0m后再轉(zhuǎn)入正常挖土和混凝土支護。3324與護壁工作相關(guān)的注意事情：使施工人員熟悉所挖孔的地質(zhì)情況，并隨時進行檢查，密切注意土層土質(zhì)的變化，當遇到流沙

9、，大量地下水等影響挖土或護壁安全時，立即采取有效防護措施后，再繼續(xù)深挖護壁。333護壁混凝土的質(zhì)量保證措施嚴格按設(shè)計配合比計量，控制水灰比、坍落度，砂石的含泥量控制在2以內(nèi)，混凝土隨拌隨用，澆灌后振搗均勻且密實，每開挖一段，在人模澆注前校核樁中軸線，確定無誤后，入模澆混凝土，對護壁的厚度和護壁內(nèi)鋼筋的位置準確性嚴格控制。為了解決護壁節(jié)頭易滲水的問題，在施工中采取下一節(jié)護壁混凝土的上口高出上一節(jié)護壁混凝土下口100mm的控制措施，很大程度上提高了護壁的擋水功能，確?？淄馑粷B入到樁孔內(nèi)。34堵水措施按混凝土護壁滲水的不同程度，分別采取不同的堵水措施；341當護壁表面只呈現(xiàn)濕潤狀態(tài)(手摸有濕潤感)

10、但無流水狀況時，不作處理；342當護壁局部滲水(有流水且流量較大)時，將滲水部位(流水集中處)鑿成中5080mm的小孔，用木楔打人，周圍用快硬防水砂漿(砂漿內(nèi)滲速凝劑和防水粉)封堵好。數(shù)分鐘后，木楔遇水而膨脹，起到堵水作用：343當護壁成片成段或從裂縫中滲水且滲水量較大時，在滲水地段的下方鑿開一個或多個m50mm的小孔，清理干凈后，裝上止水閥門，打開閥門引水泄壓，隨即將閥門周邊用快硬混凝土或防水砂漿堵密實，再抹“首云”速凝型水不漏三遍，使面漏變成線漏，線漏變成點漏，最后將點漏封堵，再大面積(裂縫部位沿縫掛上500mm寬細密鋼絲網(wǎng)片)抹氯化鐵防水砂漿(水泥：水：中沙：防水劑1:0.55:2.5:

11、0.03)10-20mm厚，待防水層達到80強度后，關(guān)閉閥門，起到堵水作用。35特殊樁孔混凝土的施工技術(shù)少數(shù)樁孔因護壁混凝土接縫或密實度不能滿足防水要求，涌水量較大(大于1m3/n)且樁孔在澆灌混凝土前不能排干的樁孔(樁孔積水不超過2m)，按照水下混凝土操作規(guī)程灌注不分散混凝土。其施工技術(shù)如下：351水下不分散混凝土的澆筑技術(shù)人工挖孔樁樁芯混凝土的澆筑采用導管法和泵送法，本工程的樁芯混凝土澆筑除二個特殊樁孔采用泵送(商品不分散混凝土)法外，其余均采用導管(自制普通混凝土)法施工。水下不分散混凝土導管法施工與普通混凝土導管法施工基本相同。由于水下不分散混凝土的自流平和抗分散性，很少出現(xiàn)水下流動帶

12、來的混凝土質(zhì)量下降，其流動直徑可達46m。故在導管配置時，對水下不分散混凝土的特性應(yīng)進行綜合考慮。另外，澆筑時除控制連續(xù)將混凝土供給料斗外，并將料斗的容積加大，從而保證混凝土能連續(xù)澆筑。泵送法施工與普通混凝土基本相同。但考慮到泵送水下不分散混凝土的管內(nèi)壓力損失為普通混凝土的2N3倍，有時會達到4倍，因此在泵送距離較長時，將管徑擴大，降低輸送速度，減少彎頭，加大輸送泵壓，確保泵送時不堵管。352導管法和泵送法施工的關(guān)鍵技術(shù)措施首批灌注混凝土數(shù)量的控制是導管法和泵送法施工過程技術(shù)措施的關(guān)鍵，首批灌注混凝土數(shù)量應(yīng)滿足導管埋人混凝土中0.8m以上，所需混凝土數(shù)量可根據(jù)VR2進行計算式中V-灌注首批混凝

13、土所需數(shù)量(m3)：R-孔樁半徑(m2)；H樁孔底至導管底端間距，一般為0.3-0.5m；H2導管初次埋置深度，不小于0.8m導管半徑(m)；h1樁孔內(nèi)混凝土達到埋置深度H2時，導管內(nèi)混凝土柱平衡導管外泥漿壓力所需的高度(m)。另外在澆筑前應(yīng)充分考慮運輸與澆筑機具的配套與銜接，并對其機具進行認真檢查，防止出現(xiàn)故障。353水下不分散混凝土的施工要點3531目前市場上絮凝劑是水下不分散混凝土的專用外加劑，它能使水下不分散混凝土的凝結(jié)時間延長，粘度加大，抗凍融性降低。其摻量對水下不分散混凝土性能有很大影響。采用泵送法施工時，其摻量為膠結(jié)料重量的2。3532水下不分散混凝土攪拌時，絮凝劑采用同滲法，與

14、膠結(jié)料、骨料同時加入。先干拌30S左右，然后加水攪拌，采用強制式攪拌機，加水后攪拌23min即可。3533不分散混凝土在水中澆筑很難進行振搗，靠自流平、自密實，施工時，必須控制好流動性，坍落控制在45cm以上。3534水下不分散混凝土原材料中的膠結(jié)料不少于400kg/m3，細骨料采用中砂，粗骨料石子最大粒為2040mm，砂率為3545，保證混凝土有良好的自流平性和自密實性。3535在水下不分散混凝土在澆筑前，認真對樁孔進行檢查，清除浮泥、沖刷基底。3536水下不分散混凝土的施工必須做到組織緊湊，從供料、攪拌、運輸?shù)綕仓龅匠绦蚧?，不得混亂。4該項處理技術(shù)的工程效應(yīng)該工程在樁基施工過程中有效地

15、運用了“水患”處理的技術(shù)，其處理效果得到參加工程建設(shè)的各方領(lǐng)導及專家的高度評價：第一，施工安全可靠。由于安全技術(shù)措施過硬，在施工中注重事前預(yù)防，事中排查，把事故隱患控制在萌發(fā)前，施工期內(nèi)未發(fā)生任何安全事故。第二，保證了質(zhì)量。解決了施工中的水患，確保了樁芯混凝土不受地下水的侵襲而造成膠結(jié)不良，采用導管法和泵送法施工，解決了樁芯混凝土離析的問題，嚴格的操作規(guī)程，精細的施工工藝，保證了混凝土的強度，工程92根樁經(jīng)超聲波檢測法、動測法和鉆孔抽芯法檢測類樁占89.13，類樁占1087，全部符合設(shè)計和工程質(zhì)量規(guī)范要求。第三，續(xù)短了工期。由于施工組織措施嚴密，事前控制贏得了先機，事中控制爭取了主動，事后處理杜絕了隱患，簡化了施工程序，避免了重復(fù)施工，提前15天完成任務(wù)，贏得了工期。第