旧楼加装电梯工程人工挖孔桩施工技术-新

旧楼加装电梯工程人工挖孔桩施工技术旧楼加装电梯工程人工挖孔桩施工技术 摘要 某职工宿舍加建电梯工程受地下复杂管线 沟 和场地限制 采用人工挖孔灌注桩桩基施工工 艺 本文以此为背景 详细阐述人工挖孔灌注桩的施工流程及操作要点 为类似工程施工提供借鉴 关键词 地质条件 人工挖孔灌注桩 护壁 施工技术 Construction Technology of manual hole digging pile for built buildings being equipped with elevator engineering Abstract Key words geological conditions manual hole digging pile breast wall construction technology 人工挖孔灌注桩作为一种特殊成孔灌 注桩 受工程地质条件的限制 施工操作 不当 极容易影响周边建筑安全 特别是 井下施工作业环境恶劣 劳动强度大 随 时可能由流砂 涌水 塌方及高处坠落等 施工隐患造成人员伤亡的重大安全事故 1 2 鉴于这种状况 限制在工程地质和水文地 质条件复杂情况下使用人工挖孔桩 3 规范 人工挖孔桩施工 完善 提高施工安全管 理水平 4 有效避免灾难性事故发生 然而人工挖孔灌注桩以其造价低廉 施工设备简单 成桩直径大 单桩承载力 高和成桩质量易保证等优点 在工业与民 用建筑中得到广泛使用 尤其是在场地狭 小 地下管线复杂 对周边自然环境保护 和噪音控制有严格要求 大型钻孔机械施 工困难的情况下 人工挖孔灌注桩具有相 当优势 5 本文以北京某职工宿舍加建电梯工程 为例 详细阐述了在地下管线较为复杂及 场地严重受限的条件下人工挖孔灌注桩的 施工流程及操作要点 希望能对其他类似 工程施工提供些许经验 1 工程概况工程概况 本工程位于北京市海淀区某一高校住宅 区 为职工宿舍加建电梯工程 场地地形 基本平坦 地面平均标高约为 47 37 48 74m 拟加装电梯紧邻已建住宅 楼 施工场地狭窄 地下管线 管沟较多 采用大型桩基设备施工困难 且对居民生 活影响大 易对地下管线造成损坏 因此 本次桩基施工采用人工挖孔灌注桩施工工 艺 具体灌注桩参数详见表 1 表 1 灌注桩施工参数一览表 桩 号 桩顶标高桩径 施工 桩长 钢筋 笼长 桩数 ZH1 1 80m800mm9 0m9 7m 11 根 ZH2 3 10m800mm8 0m8 7m8 根 ZH3 2 10m800mm8 7m9 4m5 根 2 工程地质条件工程地质条件 2 1 地层条件 根据工程勘察咨询报告 本次钢筋混凝 土灌注桩设计深度及桩端影响范围内的地 基土层有 4 个大层 自上而下依次是 1 人工堆积层 主要是杂填土和素填土 厚度一般为 0 26 5 7m 2 新近代沉积层 由上而下依次为 粘土 粉土层 厚度为 0 3 4 5m 砂层 厚度为 0 23 5 5m 圆砾层 杂色 湿 中密 密 实 以圆砾为主 见少量角砾 卵石 2 2 地下水条件 该区场地存在一层地下水 地下水类型 为潜水 2002 年 8 月之前地下水静止水位 埋深一般为 7 16 8 39m 绝对标高为 39 06 40 68m 根据 2010 年 12 月在附近 的勘察资料 地下水静止水位埋深约为 17 50m 本场区地下水对混凝土结构具有微腐蚀 性 对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐 蚀性 对钢结构具有微腐蚀性 3 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 3 1 工艺流程 人工挖孔灌注桩的施工工艺程序是 定桩放线及高程 开挖第一节桩孔土方 检 查桩位 中心 轴线 支护壁模板放附加钢筋 浇筑第一节护壁混凝土 架设垂直运输架 安装辘轳 安装吊桶 照明 活动盖板 水泵 通风机等 开挖吊运第二节桩孔土方 修边 先拆第一节支第二节护壁模板 放 附加钢筋 浇第二节护壁混凝土 检查桩 位 中心 轴线 逐层往下循环作业至设计孔 深 检查验收 吊放钢筋笼 定位 放混 凝土溜筒 导管 浇筑桩身混凝土 随浇随 振 具体施工流程详见图 1 吊放钢筋笼 固定 桩基检验 验收 交接 第一节人工挖孔 1 0m 支模 浇筑混凝土护壁及孔口护台 安装提升支架及辘轳 钢筋笼制作 试块制作 标准养护 抗压试验 测量放线定桩位 依次循环开挖至设计桩 底标高 混凝土灌注 施工准备 材料进场 复试 设备进场验收 清孔 孔底检验 破桩头 钢筋笼存放 是否合格 否 是 下根桩施工 一 商品混凝土 吊放灌注导管 24 小时后可拆除护壁模 板继续向下开挖 每节开挖前检查孔 径 垂直度 孔深 图 1 人工挖孔桩施工工艺流程图 3 2 操作要点 3 2 1 施工准备 a 正式进场前应对整套施工设备进 行检查 保证设备状态良好 禁止带故障 设备进场 b 开工前进行质量 安全技术交底 并进行书面记录 c 桩位放线定位后 先在桩位处搭 设 2 5m 2 5m 高 2 5m 的防护棚 防护 棚用钢管搭设 地表以上 1 0m 高用安全网 围护 顶部用木板封盖 具体作法见图 2 防护棚示意图 2500 2500 1000 图 2 防护棚示意图 3 2 2 定位放线 根据业主单位提供的建筑物定位坐标 进行现场定位 双方应共同进行核查 签 字确认 根据施放好的建筑物定位轴线 由专职测量人员按钢筋混凝土灌注桩平面 图准确无误地将钢筋混凝土灌注桩桩位放 样到现场 现场桩位放样采用插木制短棍 加白灰点作为钢筋混凝土灌注桩桩位标识 桩位放样允许误差 6 20mm 桩位放样后经自检无误 经总包单位 监理单位及设计人员共同检验桩位合格并 签字后 可进行下道工序 3 2 3 挖孔及护壁 1 挖孔由人工从自上而下逐层用镐 锹进行 遇坚硬上层 用锤 钎破碎 挖 土次序为先挖中间部分 后挖周边 有效 控制开挖截面尺寸 允许尺寸误差 20mm 每节的高度应根据土质好坏及操作 条件而定 一般为 1 00m 开挖完成后进行 一次全面测量校核工作 对孔径 桩位中 心检测无误后进行支护 本工程地层主要为细砂 砾砂 可塑 状态的粘性土和圆砾层 均可采用短柄铁 锹 镐挖掘 2 为防止桩孔壁坍方 确保安全施 工 安放附加钢筋 支护壁模板 护壁的 厚度应根据井圈材料 性能 刚度 稳定 性 操作方便 构造简单等要求 桩孔挖土完毕并经验收合格后 安放 钢筋 然后安装护壁模板 竖向钢筋端部 宜打入挖土面以下 100 200mm 以便与下 一节护壁中钢筋相联结 6 护壁模板用薄钢板 圆钢 角钢拼装 焊接呈弧形工具式内钢模每节分成 4 块 或用组合式钢模板预制拼装而成 采用拆 上节 支下节重复周转使用 模板之间用 卡具 扣件连接固定 也可以在每节模板 的上下端各设一道圆弧形的 用槽钢或角 钢做成的内钢圈作为内侧支撑 防止内模 因受涨力而变形 不设水平支撑 以方便 操作 第一节护壁高出地坪 200mm 便于挡 土 挡水 桩位轴线和高程均应标定在第 一节护壁上口 第一节护壁高出地坪部分 厚度取 200mm 护壁中心应与桩位中心重 合 偏差不大于 20mm 且任何方向二正 交直径偏差不大于 50mm 桩孔垂直度不 大于 0 5 符合要求后可用木楔稳定模板 3 浇筑第一节护壁混凝土 为防止 坍孔和保证操作安全 设混凝土支护 每 节高 1 00m 厚 200 250mm 上下两节护 壁搭节 50mm 加配直径 8mm 圆钢筋网片 网片钢筋 200mm 200mm 混凝土强度等 级为 C25 坍落度控制在 70 100mm 桩孔 护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混 凝土 人工浇筑 人工捣实 确保孔壁的 稳定性 护壁模板 24h 后拆除 一般在下节桩 孔土方挖完后进行 拆模后若发现护壁有 蜂窝 漏水现象 应加以堵塞或导流 人工挖孔桩及护壁施工可见图 3 8 200mm 200mm 人工挖孔桩护壁图 8 200mm 200mm C25混凝土 A A A A 吊绳 吊土桶 自然地表 内径 人工挖孔桩剖面图 提土辘轳 提吊架 200mm 孔底 200mm 200mm 200mm 200mm200mm 自然地表 内径 图 3 人工挖孔桩及护壁施工示意图 4 检查桩位 中心 轴线及标高 每节桩孔护壁做好以后 必须将桩位十字 轴线和标高测设在护壁的上口 然后用十 字线对中 吊线坠向井底投设 以半径尺 杆检查孔壁的垂直平整度 随之进行修整 井深必须以基准点为依据 逐根进行引测 保证桩孔轴线位置 标高 截面尺寸满足 设计要求 5 架设垂直运输架 第一节桩孔成 孔以后 即着手在桩孔上口架设垂直运输 支架 支架采用钢管吊架 要求搭设稳定 牢固 6 第一节护壁施工后 安装垂直运 输支架及辘轳 地面运土用手推车或翻斗 车 7 安装吊桶 照明 活动盖板和通 风机 1 在安装吊桶时 注意使吊桶与桩孔 中心位置重合 作为挖土时直观上控制桩 位中心和护壁支模的中心线 2 井底照明必须用低压电源 24V 100W 防水带罩的安全灯具 7 电缆分段与护壁固定 长度适中 防止与 吊桶相碰 桩口上设防护棚 顶部设竹胶 板或木板覆盖 防止高空坠物造成物体打 击 3 每次开挖前先对孔内进行有毒有害 气体检测 并持续向井下通风 加强空气 对流 当桩孔开挖深度超过 10m 时 应有 专门向井下送风的设备 风量不宜少于 25L s 6 操作时上下人员轮换作业 桩孔 上人员密切注视观察桩孔下人员的情况 互相响应 切实预防安全事故的发生 4 若个别桩孔当遇到地下渗水时 先 在桩孔底挖集水坑 用高程水泵沉入抽水 边抽水边挖土 水泵的规格按抽水量确定 并查明出水原因 截断漏水源 若地下水 位均较高 应进行统一降水后 再进行人 工挖孔施工 桩孔抽出的水经沉沙井沉淀 后排入市政下水道 在存在地下水的桩孔 内 每次开挖深度不得超过 1 0m 8 第一节护壁施工后不拆模 可开 挖第二节桩孔土方 从第二节开始 利用 提升设备运土 桩孔内人员应戴好安全帽 地面人员应拴好安全带 吊桶内装土不能 高出吊桶上沿 防止土块 石块等坠落孔 内伤人 挖孔过程中 用支杆检查桩孔的直径 及井壁圆弧度 上下应垂直平顺 修整孔 壁 护壁砼的内模拆除 根据气温等情况 而定 一般可在 24 小时以后进行 使砼有 一定强度 以能挡土 如遇流动性淤泥或流沙时 孔壁应采 用钢护筒施工 对较易塌方施工段要即挖 即校对 即验收 即灌注护壁砼 要保证 砼密实度 避免渗漏 对少量流沙的桩位 先将附近无流沙 的桩孔先挖深 使其起集水井作用 集水 井应选在地下水流的上方 用水泵抽水时 将桩孔和附近的地下水位降至井底下 使 井底部免除水淹状态下施工 发现流沙层 应减少每节护壁高度 可用30 50cm 砼应加速凝剂 加快凝固 速度 10 第二节护壁支护模板 安放附 加钢筋 并与上节预留的竖向钢筋连接 护壁模板采用拆上支下依次周转使用 使 上节护壁的下部嵌入下节护壁的上部混凝 土中 上下搭接 50 75mm 桩孔检测复核 无误后浇灌护壁混凝土 模板上口留出高 度为 100mm 的混凝土浇筑口 接口处应捣 固密实 11 浇筑第二节护壁混凝土 混凝 土用吊桶送下 人工浇筑 人工插捣密实 发现护壁有蜂窝 漏水现象 及时加以堵 塞和导流 防止孔外水通过护壁流入孔内 保证护壁砼强度及安全 12 检查桩位中心轴线及标高 以 桩孔口的定位线为依据 逐节校测 13 根据挖土速度 每班组每次可 开挖 3 至 4 个桩孔 每个桩孔每天开挖深 度不超过 3 节护壁的深度 施工 24 小时后 方可拆除前次施工护壁模板 继续向下挖 土施工 每个桩孔逐层往下循环作业 将 桩孔挖至设计深度 清除虚土 检查土质 情况 桩底应支承在设计所规定的持力层 上 本工程规定进入持力层不小于 0 5m 14 检查验收 成孔以后必须对桩 身直径 孔底标高 桩位中线 井壁垂直 虚土厚度进行全面测定 做好施工记录 办理隐蔽验收手续 检验合格后迅速封底 安放钢筋笼 3 2 4 钢筋笼加工及吊放 钢筋笼采用在现场加工的方法 钢筋 根据设计图纸下料 焊接 单面焊焊缝长 10d 双面焊焊缝长 5d 焊缝长度和高度 要符合规范要求 纵横钢筋交接处都要焊 牢 同一截面钢筋搭接面积不超过总面积 的 50 钢筋笼验收主要检查钢筋种类 间距 焊接质量 钢筋笼直径 长度及保 护块的安置情况 并填写验收记录 钢筋笼放入前应先绑好导向耳环 导 向耳环高 50mm 在主筋上每隔 3 4m 左 右设一组 16 耳环 一组 4 个 对称分布 吊放钢筋笼时 要对准孔位 直吊扶稳 缓慢下沉 避免碰撞孔壁 钢筋笼放到设 计位置时 应立即固定 3 2 5 浇筑桩身混凝土 桩身混凝土宜使用设计要求强度等级 的预拌混凝土 用溜槽加串桶向桩孔内浇 筑混凝土 混凝土的落差不宜大于 2m 深度达 6 0m 以下部位的混凝土可利用混凝 土自重下落的冲力 再适当辅以人工插捣 使之密实 其余 6 0m 以上部分再分层浇灌 振捣密实 大直径桩要认真分层主次浇筑 捣实 振捣棒的长度不可及部分 采用人 工铁管 钢筋棍插捣 浇灌至桩顶 将表 面压实 抹平 桩顶标高及浮浆处理应符 合要求 每个灌注台班不超过 100m3的同配合 比混凝土 取桩身混凝土试块不少于 1 组 留取护壁混凝土试块不少于 1 组 并填写 混凝土灌注施工记录 3 2 6 成孔弃土清运 本工程紧邻居民住宅楼 施工时 成 孔弃土及废弃混凝土应及时清运 避免影 响小区居民出入 挖出的土方必须