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人工挖孔灌注樁

鎖定
人工挖孔灌注樁,是指採用人工挖土成孔,然後安放鋼筋籠,灌注混凝土成樁。人工挖孔灌注樁成孔方法簡單,單樁承載力高,施工時無振動、無噪聲,施工設備簡單,可同時開挖多根樁以節省工期。
人工挖孔灌注樁可直接觀察土層變化情況,便於清孔和檢查孔底及孔壁,施工質量可靠。但其勞動條件差,勞動力消耗大。其應用較為廣泛。
中文名
人工挖孔灌注樁
外文名
pile with man-excavated shaft
方    法
通過人工開挖而形成井筒
類    型
灌注樁成孔工藝
優    點
場地少、成本較低、工藝簡單

人工挖孔灌注樁簡介

人工挖孔灌注樁的樁身直徑應能滿足施工操作的要求,樁徑不宜小於800mm,一般為800~2000mm,樁長一般為20m左右,樁端可採用擴底或不擴底兩種方法。
人工挖孔樁施工時,採用人工在井下作業,因此,必須採取有效的措施確保孔壁的穩定,常用的護壁措施有現澆混凝土護圈、鋼套管和沉井三種。
當採用現澆混凝土護壁時,應逐段挖孔逐段澆築護圈的混凝土,每段一般為1m,直至設計深度。人工挖孔灌注樁的構造如圖1所示。其施工工藝過程為定樁位——分段挖土(每段1m)——分段澆築護壁(綁紮鋼筋、支模、澆築混凝土,養護、拆模板)——重複分段挖土、構築護壁至設計深度——孔底擴大頭——吊放鋼筋籠——澆築混凝土成樁。 [1] 
圖1人工挖孔灌注樁構造示意圖 圖1人工挖孔灌注樁構造示意圖

人工挖孔灌注樁人工挖孔樁

人工挖孔樁,工程名詞,用人力挖土、現場澆築的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁一般直徑較粗,最細的也在800毫米以上,能夠承載樓層較少且壓力較大的結構主體,應用比較普遍。樁的上面設置承台,再用承台梁拉結、連繫起來,使各個樁的受力均勻分佈,用以支承整個建築物。人工挖孔灌注樁是指樁孔採用人工挖掘方法進行成孔,然後安放鋼筋籠,澆注混凝土而成的樁。

人工挖孔灌注樁特點

人工挖孔樁施工方便、速度較快、不需要大型機械設備,挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強,造價比衝錐衝孔、衝擊錐衝孔、衝擊鑽機衝孔、迴旋鑽機鑽孔、沉井基礎節省。從而在公路、民用建築中得到廣泛應用。但挖孔樁井下作業條件差、環境惡劣、勞動強度大,安全和質量顯得尤為重要。場地內打降水井抽水,當確因施工需要採取小範圍抽水時,應注意對周圍地層及建築物進行觀察,發現異常情況應及時通知有關單位進行處理。

人工挖孔灌注樁防護措施

1.樁護壁採用C25混凝土,鋼筋採用HPB300;
2.第一節深約一米,澆注混凝土護筒,往下施工時以每節作為一個施工循環(即挖好每節後澆注混凝土護壁);
3.為了便於井內組織排水,在透水層區段的護壁預留泄水孔(孔徑與水管外徑相同),以利於接管排水,並在澆注混凝土前予以堵塞,為保證樁的垂直度,要求每澆注完三節護壁須校核樁中心位置及垂直度一次;
4.除在地表墩台位置四周挖截水溝外,並應對孔內排出孔外的水妥善引流遠離樁孔。在灌注樁基混凝土時,如數個樁孔均只有少量滲水,應採取措施同時灌注,以免將水集中一孔增加困難。如多孔滲水量均大,影響灌注質量,則應於一孔集中抽水,降低其他各孔水位,此孔最後用水下混凝土灌注施工;
5.挖孔時如果遇到湧水量較大的潛水層承壓水,可採用水泥砂漿壓灌卵石環圈將潛水層進行封閉處理;
6.挖孔達到設計標高後,應進行孔底處理,必須做到平整,無松渣、污泥及沉澱等軟層;
7.未盡之處嚴格按現行國家規範規程施工。 [2] 

人工挖孔灌注樁加強措施

1.頂層護壁用直徑20mm圓鋼加設2~4個吊耳,用鋼絲繩固定在地面木樁上。
2.加密護壁豎向鋼筋,並讓鋼筋伸出20cm以上,與下一節護壁的豎向鋼筋及箍筋連成整體,然後再澆注成形。如果有必要,可在挖孔樁中部護壁上預留直徑200mm左右的孔洞,但該部位的地質要選擇比較堅硬的土壤,然後再將護壁與護壁外周的土錨在一起,用混凝土土樁、竹木樁都可以。這樣護壁就不會斷裂脱落。
3.在已成形的護壁上鑽孔至砂土薄弱層,以充填、滲透和擠密的形式把灌漿材料充填到土體的孔隙中,以固結護壁外圍土體,護保壁周泥砂不塌落,從而增加樁周摩擦力。壓力灌漿材料可選擇粉煤灰、早強型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。
(1)澆注混凝土前應檢查孔底地質和孔徑是否達到設計要求,並把孔底清理乾淨,同時把積水儘可能排幹。
(2)為了減少地下水的積聚,任何一根挖孔樁封底時都要把鄰近孔位的積水同時抽出。以減少鄰孔的積水對工作孔的影響。
(3)孔深超過6m時,還要注意防止混凝土離析,一般把攪拌好的混凝土裝在容量為1~2m³左右堅固的帆布袋裏,並用繩子打成活釦,混凝土送到井底時,拉開活釦就可將混凝土送到孔底,連續作業能迅速封好孔底,同時堵住孔底大部分甚至全部的地下水。
(4)如果地下水很多,而且挖孔樁較深,剛提起抽水泵,底部溢水就接近或超過20cm,這時用以上幾種辦法封底都會造成混凝土含水量太大,清理完孔底渣土後讓水繼續上升,等到孔中溢水基本上平靜時,用導管伸入孔底,往導管裏輸送攪拌好的早強型混凝土,混凝土量超過底節護壁30cm以上,再慢慢撤除導管,由於水壓力的作用,封底混凝土基本上密實,混凝土終凝後再抽水,由於封底混凝土已超過底節護壁,已經沒有地下湧水,待水抽乾,再對剩餘的水進行處理。將表面混凝土(這部分混凝土中的水泥漿會逸散到水中)鬆散部分清除運到孔外,再繼續下一道工序。
4.施工時,為了保證孔位位置準確,每天都要在挖孔前校核一次挖孔樁位置是否歪斜,移位。尤其在澆注護壁前要檢查模板,脱模後再檢查護壁。個別壁周泥砂塌落,在澆注混後護壁容易產生位移和歪斜,應注意檢查和及時糾正。

人工挖孔灌注樁注意安全事項

現場管理人員應向施工人員仔細交待挖孔樁處的地質情況和地下水情況,提出可能出現的問題和應急處理措施。要有充分的思想準備和備有充足的應急措施所用的材料、機械。要制定安全措施,並要經常檢查和落實。
孔下作業不得超過2人,作業時應戴安全帽、穿雨衣、雨褲及長筒雨靴。孔下作業人員和孔上人員要有聯絡信號。地面孔周圍不得擺放鐵錘、鋤頭、石頭和鐵棒等墜落傷人的物品。每工作1h,井下人員和地面人員進行交換。
井下人員應注意觀察孔壁變化情況。如發現塌落或護壁裂紋現象應及時採取支撐措施。如有險情,應及時給出聯絡信號,以便迅速撤離。並儘快採取有效措施排除險情。
地面人員應注意孔下以出的聯絡信號,反應靈敏快捷。經常檢查支架、滑輪、繩索是否牢固。下吊時要掛牢,提上來的土石要倒乾淨,卸在孔口2m以外。
施工中抽水、照明、通風等所配電氣設備應一機一閘一漏電保護器,供電線路要用三蕊橡皮線,電線要架空,不得拖拽在地上。並經常檢查電線和漏電保護器是否完好。
從孔中抽水時排水口應距孔口5m以上,並保證施工現場排水暢通。
當天挖孔,當天澆注護壁。人離開施工現場,要把孔口蓋好,必要時要設立明顯警戒標誌。
由於土層中可能有腐殖質物或鄰域腐殖質物產生的氣體逸散到孔中,因此,要預防孔內有害氣體的侵害。施工人員和檢查人員下孔前10min把孔蓋打開,如有異常氣味應及時報告有關部門,排除有害氣體後方可作業。
挖孔6~10m深,每天至少向孔內通風1次,超過10m每天至少通風2次,孔下作業人員如果感到呼吸不暢也要及時通風。 [3] 
參考資料
  • 1.    熊丹安 汪芳 李秀.土木工程施工.廣州:華南理工大學出版社,2015:60-61
  • 2.    趙慶斌, 王宴龍. 建築工程中的人工挖孔樁施工技術[J]. 科學技術創新, 2011(12):224-224.
  • 3.    王宏林, 高武山. 人工挖孔樁施工要點[J]. 山西建築, 2004, 30(6):36-37.