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基坑人工挖孔桩施工

322 2021-10-26 09:59:01

1.概述

人工挖孔桩成孔机具简单,无振动、无噪声、无污染。由于是人工挖孔,便于清底和检查成孔质量,可以核实地层土质情况,施工质量可靠。桩径可随使用要求变化而不受成孔设备限制,桩端可以人工扩大以提高承载力。灌注桩身混凝土时可人工入孔振捣,桩身质量较好。因国内劳动力成本低,故造价较低。但因人员在孔内作业,必须采取措施保障施工安全,否则易发生伤亡事故。且由于桩径较大,如用作支护结构时一般为1000~1200mm,因此混凝土用量大。

人工挖孔桩适用于地下水位以上的人工填土层、黏土层、粉土层、砂土层、碎石土层和风化岩层,也可在黄土、膨胀土和冻土中应用,适应性较强。当施工场地狭窄,邻近建筑物密集或桩数较少时尤为适用。但对于地下水丰富目难以抽水的地层,有松砂层尤其是地下水位以下有松砂层,有连续的极软弱土层,孔内缺氧或含有毒气体等情况,不宜或不能采用人工挖孔桩。

人工按孔桩施工所需的机具设备比较简单, 主要包括∶电动葫芦或手摇辘劳及提土桶(用干人员上下及材料和弃土的垂直运输)∶扶壁钢模板或波纹模板∶潜水泵(用干排除孔内积水);鼓风机和送风管(用于向孔内强制输送新鲜空气);镐、锹等挖土工具(若有硬土或岩石层还需准备风镐);混凝土振捣工具以及应急软爬梯等。

2.施工工艺

人工挖孔桩的施工流程如图 4-10所示。

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挖土时一般应分段开挖,分段高度取决于孔壁的自稳能力,一般0.8~1.0m 为一个施工段。挖土顺序为先中间后周边,弃土装入提土桶内垂直运输至孔口,垂直运输机具可根据挖孔深度等实际条件选用电动或手动工具。如遇大量渗水,则在孔底一侧挖集水坑,用潜水泵排水。

采用现浇混凝土护壁时,护壁模板一般由 4~8块活动钢模板或木模板组合而成,模板高度由施工段高度确定。在模板上方设置钢制操作平台,操作平台一般由两个半圆组成,用于浇注护壁混凝土。第一节护壁宜高出地面约200mm,以便于挡水和定位,并防止杂物滚落孔内。开挖后应尽快灌注护壁混凝土,且必须在 24 小时内一次性灌注完毕。

护壁混凝土应振捣密实,上下两节护壁间搭接 50~75mm。护壁厚度应按地下水土压力计算确定,一般取100~150mm。护壁可采用素混凝土,但当桩径、桩长较大或土质较差、有渗水时应配筋,配筋时上下护壁的主筋搭接应符合要求。护壁分为外齿式和内齿式两种,如图4-11所示,其中外齿式抗塌孔的效果更好,便于人工用钢钎等捣实混凝土,还能增大桩侧摩阻力。

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待护壁混凝土达到一定强度,一般为12~24h 后,可拆除模板进行下一施工段的开挖,然后继续支模浇注护壁混凝土,如此循环。挖至设计要求的深度后,可吊放钢筋笼,并再次检查成孔质量,测量孔底虚土厚度。孔底虚土沉渣必须清理干净,如有扰动或超挖,应在清理干净后用低标号混凝土垫平补齐,不允许垫土、垫砂。

灌注混凝土时应使用串桶或导管,并垂直灌入孔内,尤其是对于无护壁的情况,避免混凝土冲击孔壁造成塌孔。混凝土应分层灌注,每层高度不得超过1.5m,灌注时应分层振捣密实,直至桩顶。

3.安全注意事项

在施工图会审和桩孔挖掘前,应认真研究钻探资料,分析地质情况,对可能出现的流砂、管涌、涌水及有害气体等情况应制定有针对性的安全防护措施。

为防止孔壁坍塌,应根据桩径大小和地质条件采取可靠的护壁措施,如现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁或波纹钢模板工具式护壁等。土质较好时,也可不用护壁,一次性挖至设计标高后灌注桩身混凝土成桩。

当孔内有人时,孔上必须有人监督防护,不得擅离岗位。孔口四周应设置安全防护栏杆。孔口操作平台应自成稳定体系,防止在护壁下沉时被拉垮。在孔口设水平移动式活动安全盖板,提土桶卸土时应关闭活动盖板,以防土块、操作人员等掉入孔内伤人。

孔内必须设置应急软爬梯。供人员上下孔使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置,不得使用麻绳、尼龙绳吊扶或脚踏井壁凸缘上下。

施工场地内所有电源、电路的安装和拆除必须由持证电工规范操作。有多个桩孔时,各孔用电必须分闸,严禁一闸多用。孔上电缆必须架空 2.0m 以上,严禁拖地和埋压在土中。孔内电缆电线必须有防湿、防潮、防断等保护措施,照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。

当孔深超过5m 时,每天开工前应进行有毒气体检测,挖孔时也应时刻注意是否有有毒气体。当孔深超过10m 时应采取通风措施,风量不宜少于25L/s。挖孔时加强对孔壁土层涌水情况的观察,发现异常应及时采取处理措施。

多个桩孔同时开挖时应间隔挖孔,以避免相互影响,防止土体滑移。灌注桩身混凝土时,相邻10m 范围内的挖孔作业应停止,且人员不得留在孔内。挖出的土方应及时运走,不得堆放在孔口附近。机动车不得在桩孔附近通行。