基于復(fù)雜地質(zhì)條件的人工挖孔樁施工技術(shù)

吳文善

摘 要：在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，會遇到多種工程情況，如管線分布復(fù)雜、地下水比較豐富、填土淤泥等，這些因素將影響施工質(zhì)量和進度。文章結(jié)合工程案例，介紹了在復(fù)雜地質(zhì)條件下人工挖孔樁施工過程中遇到的問題和使用的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；施工技術(shù)；復(fù)雜地質(zhì)

1 工程概況

1.1 樁的選擇。本標段有樁板式擋墻2處，即K0+048～ K0+282左側(cè)、K0+644～ 道路終點右側(cè)都是路塹式樁板墻，樁截面有2種類型具體如下表，樁基礎(chǔ)選用人工挖孔樁，設(shè)計圓樁尺寸及數(shù)量分別為： Φ1500mm共59根；Φ2000mm共54根，樁間距分別為4m/根。孔樁深度分別為14m、20m兩種。挖孔樁基數(shù)量及分布見下表：

1.2 地質(zhì)情況及地下水情況。根據(jù)地質(zhì)勘察資料顯示，土層依次為：雜填土、膨脹土、全風(fēng)化泥巖、強風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖，無堅石特性。K0+000～K0+300路段，東面形成高陡邊坡，邊坡高達12-20M，巖層傾向與坡面傾斜相反，成為建設(shè)場地穩(wěn)定的巖層條件，巖層不易于整體崩塌和滑坡：但由于有膨脹土分布，表層或淺層巖土局部崩塌和滑坡的可能性較大。K0+590～K0+889路段，為半挖半填路基，于北面形成高陡邊坡，邊坡高達3-15m，巖層傾向與坡面傾斜相同，成為建設(shè)場地不穩(wěn)定的巖層條件，巖層易于整體崩塌和滑坡，同時由于有膨脹土分布，表層或淺層巖土局部崩塌和滑坡的可能性較大。由于本段路處于山坡地段，周邊無魚塘，表面無積水，地下土層含水量低、滲水量少，主要滲水來自天然水和居民生活用水。

1.3 居民房屋分布情況。本標段有樁板式擋墻的地段，所有樁的外沿位置離房屋都在30米以外。但全線都有居民居住，所以施工現(xiàn)場要封閉式施工，做好安全圍護防止小孩及行人進入施工現(xiàn)場。

2 樁的成孔工藝和施工方法

2.1 樁成孔工藝。為了檢校施工方資料提供的地質(zhì)情況和設(shè)計是否合格，還要確定現(xiàn)澆混凝土灌注樁的類型。在施工前進行成孔工藝的試驗。經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)機械和人工兩種方法都是可行的。但是人工方法簡單比鉆機鉆孔工藝挖孔快，并且不需要過多的機械設(shè)備條件。為了保證施工質(zhì)量和施工工期，本工程采用人工搖絞車挖孔同時配備電動葫蘆提升挖土施工。

2.2 施工方法。根據(jù)四個輔助控制點用鋼卷尺校核第一節(jié)護壁，并將四個輔助控制點、高程引至護壁頂。第一節(jié)護壁加厚100～150㎜，且比地面高200～300㎜。樁中水平偏差小于50㎜，每節(jié)護壁均須吊垂線校核。并采用疊模工藝、現(xiàn)澆混凝土護壁。護壁厚度250㎜，每節(jié)高度1000㎜，混凝土強度等級C20，采用攪拌機或人工拌制。材料配比須符合試驗室所出配合比（樁心部份商品砼）。

挖土由人工從上到下逐段用鎬、鍬進行，同一段內(nèi)挖土次序為先中間后周邊。棄土裝入吊桶用手搖車吊出孔外。樁孔開挖后應(yīng)盡快灌注護壁混凝土，且必須當天一次性灌注完畢。灌注護壁混凝土?xí)r，用敲擊模板或用鋼筋等插搗密實。遇流砂時可減少每節(jié)護壁高度，邊挖邊校對孔位，及時灌注混凝土護壁。或突擊開挖附近樁孔子，使其起集水作用。

3 在地下水文環(huán)境復(fù)雜區(qū)域人工挖孔樁質(zhì)量控制

當?shù)叵滤勘容^大的時候，需要在施工前進行抽水處理，同時進行混凝土澆筑護壁。如果地下水量不是很大的時候。應(yīng)采用潛水泵結(jié)合排水管排水，隨挖隨將泥水用吊桶運出。地下滲水量較大時，吊桶已滿足不了排水，先在樁孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，邊降水邊挖土，水泵的規(guī)格按抽水量確定。應(yīng)日夜三班抽水，使水位保持穩(wěn)定。

4 成孔內(nèi)挖土和灌注混凝土

4.1 淤泥.流沙.粘土開挖方法。對于一些用鋤頭或者鐵鍬就可以開挖的土質(zhì)如孔內(nèi)的流沙、粘土、淤泥、雜質(zhì)等，可以采用分段開挖的方式。在粘土層，施工段一般為0.7m到1.0m之間，等混凝土護壁有一定強度之后方可進入下一施工段。對于流沙層，淤泥一般為0.3m到0.5m，混凝土護壁要施工到風(fēng)化巖面。微風(fēng)化巖層可以自身穩(wěn)定，不需要加混凝土護壁。

4.2 強風(fēng)化巖層和中風(fēng)化巖層的開挖方法。因為強風(fēng)化層和中風(fēng)化層的巖層厚度比較大。為了保證施工進度，縮短施工時間，需采用風(fēng)鎬開挖。用電動空壓機壓縮空氣。

4.3 微風(fēng)化層開挖方法。本工程要求樁基嵌入微風(fēng)化層不得小于1.5m。微風(fēng)化層基巖大多由紅色細砂巖組成硬度非常大，硬度系數(shù)f大約在10左右。我們平常用的風(fēng)鎬開挖，進度太緩慢。難以保障工期如期完成。經(jīng)過討論和認證采用爆破方式完成。

4.4 灌注混凝土技術(shù)要求。水下灌注時砼坍落度：180～220㎜；初凝時間不小于6小時；初灌前導(dǎo)管底口距孔底30～50cm；灌注過程中導(dǎo)管埋深2～6m；樁頂超灌量為500㎜。干孔灌注時，砼坍落度：150㎜；用串筒從孔口掛至離孔底1.5m處。自由傾落度小于2.0m大于1.0m；每50㎝用釬振動器進行一次人工振搗密實。

4.5 灌注混凝土施工方法。混凝土拌制嚴格按照配合比進行，水泥、混合材料稱量偏差在±2%以內(nèi)，粗、細骨料為±3%，水、外加劑為±2%，各衡器應(yīng)經(jīng)檢驗檢驗，保持準確。混凝土采用商品砼，孔內(nèi)混凝土須一次連續(xù)灌注完畢。孔底滲入的地下水上升速度較大時（大于6㎜/min），采用水下灌注，灌混凝土前孔內(nèi)的水位要達到孔外穩(wěn)定地下水同樣高度。砼坍落度要滿足配合比要求，有良好的和易性和足夠的流動性。砼灌注要連續(xù)進行，并有專人探測砼面深度，及時提出升和拆除導(dǎo)管，導(dǎo)管埋深控制在2.0～6.0m。孔底滲入的地下水上升速度小于6mm/min，可采用在孔灌注混凝土的方法。

5 止水帷幕方案

根據(jù)設(shè)計要求本工程中由高壓旋噴裝樁子形成止水帷幕。但是經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)攪拌樁很難穿破卵石層。達到止水的目的。所以要求施工用單管高壓旋噴樁。樁直徑800mm樁距400mm，平均樁長度17m，嵌入粘性土2米以上。但是經(jīng)過實驗的1號和2號樁雖說樁本身質(zhì)量達到標準。

6 結(jié)語

本工程由于復(fù)雜的地質(zhì)條件和水文環(huán)境下，遇到了諸多的困難和問題，經(jīng)過施工人員和技術(shù)人員的不懈努力終于克服重重困難，順利完成施工任務(wù)并達到要求。期間也得出以下結(jié)論：人工挖孔灌注樁施工方便，需要機械條件簡單。對周邊環(huán)境影響較小。施工質(zhì)量能得到保證。造價低廉。普通的水泥攪拌樁無法穿透卵石層到達下層。單管高壓旋噴樁因為長度過長無法滿足施工要求，如果一定要用挖孔樁應(yīng)采用三管旋噴樁。

參考文獻

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