【摘要】阐述了大直径人工挖孔桩的适用范围,施工中的质量通病及处理措施,介绍了海岛地区采用人工挖孔桩施工中的难点及解决办法,实践证明,改良后人工挖孔桩在大榭开发区工程中取得了成功。
【关键词】地质条件 人工挖孔桩设计 施工 工程质量
0、前言
人工挖孔桩是用人工开挖的大直径孔(一般在0.8-2 m)再浇灌混凝土,底部常做成扩大头,以提高桩端承载力,适用于荷载较大,场地地质条件允许人工分段挖孔成桩的桩基,桩长宜小于20m。具有如下优点:人工开挖,机具设备简单;当土质情况复杂时,可边开挖边用肉眼直接检查孔壁和孔底岩土性质,孔底清孔质量较易控制,桩基质量易保证;可利用多人同时进行多根桩施工,以加快施工进度;单桩承载力高,可以采用一柱一桩方法,避免了采用群桩带来的桩问土应力叠加的相互影响和承台传力的复杂性,节省了大承台的费用,造价低,施工时无噪声,无振动,无污染,无挤土等现象,适应性强。但有如下缺点:在地下水位高的砂性土和淤泥质土中施工时(尤其有承压水的地区),易造成管涌、流砂、坍孔事故:由于直径大(当1.5m以上时),挖孔时卸荷量大,常引起孔壁土的松散和扰动,降低了桩周土的强度(桩周摩阻力);特别在海岛地区因地下水较丰富,须抽水以保证干作业,但也易引起周围场地地下水降低和地面沉降,使周围的房屋、管道和设备仪器受损;且当挖土时穿越有机质含量高的土层时排放出气体也会带来人身安全隐患。
1、人工挖孔桩设计
人工挖孔桩主要有等截面和扩底的挖孔桩,桩身直径≥800mm,扩底端直径宜≤3倍桩身直径,扩大角θ宜<30℃。
1.1人工挖孔桩容许承载力计算公式
单桩竖向极限承载力标准值:
Q =Q + Q=U∑Q L + ap A
一般人工挖孔桩适用于在中风化基岩上,不考虑其沉降和桩侧阻力,只考虑端阻力,因此,人工挖孔桩单桩竖向极限承载力标准值Q 。
1.2人工挖孔嵌岩桩的受力分析
(1)桩性分析:按照承载性分析,人工挖孔嵌岩桩属于端承桩,桩顶荷载由桩端阻力承受。
(2)桩受力分析:实际端承桩的侧面仍有摩阻力存在。在工程实践中,桩以中、微风化岩层作为持力层,因其端部沉降很小,桩的侧摩阻力很小,可忽略不计,故可视作端承桩。
2、人工挖孔桩施工工艺
人工挖孔桩的施工,是测量定位后工人下到桩孔中去,在护壁的保护下直接进行开挖,待挖到基岩后,对基底进行验收,合格后下放钢筋笼,浇灌混凝土成桩。人工挖孔桩施工必须很小心,人工挖土、清底和验底都有很大的威胁性,因此需要有严格的安全措施,有较好的照明、排水和通风条件,防止流砂、管涌、坍方和有害气体危害。另外,人工挖孔桩多为一柱一桩结构,因此必须采取严格的质量控制措施。
(1)土方开挖。土方开挖是在桩孔内由人工进行开挖的,桩孔上端需架立小型机架,用电动葫芦和出渣筒运输土方。桩孔内的渗漏水要用高扬程的水泵排出。深的桩孔内需用低压照明灯具进行照明,并用1.5kw的小型鼓风机送风。同时在桩区内降低地下水位非常重要。降水有时会引起护壁下沉和断裂,须采取措施加以防护。
(2)基底验收。挖孔桩一般要进行两项基底验收:一对基底表面岩型、走向及夹层按设计要求进行鉴定和验收;二检验基底是否真正座落在基岩上。
(3)钢筋笼安装和混凝土浇灌。钢筋笼吊入孔内后,用溜槽及串筒离混凝土面2m内浇灌混凝土,以免离析。
3、挖孔桩质量通病与预防及处理
3.1质量通病
(1)孔壁坍塌:如地下水位高,土层中有渗透系数大的粉土、细砂等砂性土层或深厚的淤泥质粘土时,又缺乏有效护壁极易引起孔壁坍塌。
(2)孔底地基不符设计要求:桩孔底清底不彻底。[本文共有 2 页,当前是第 1 页] <<上一页 下一页>>