對某建筑工程人工挖孔樁施要技術(shù)的探討

1、<p>　　對某建筑工程人工挖孔樁施要技術(shù)的探討</p><p>　　摘要：本文作者結(jié)合工程設(shè)計實例，分析了建筑工程人工挖孔樁施工技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下選擇不同的止水及擋土帷幕帶來的不同效果，以供同行參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：人工挖孔樁施工，建筑工程，技術(shù)應(yīng)用，地質(zhì)條件。 </p><p>　　中圖分類號： TU198 文獻標識碼： A 文章編號

2、： </p><p><b>　　工程實例 </b></p><p>　　某建筑工程，在地面以下4M左右就有相當豐富的地下水，其補給主要來源于大氣降水及地下逕流，其基礎(chǔ)采用一根直徑3M的人工挖孔樁，樁長約32米，設(shè)計要求進入中風化巖1。5米，自地表以下各土、巖層構(gòu)成情況如下：-3。12米～-2。12米為素填土層，以中細砂為主，-8。62米～-3。12米為中粗砂，以中砂

3、為主，-13。92米～8。62米為軟塑狀淤泥質(zhì)土，-16。62米～-13。93米為飽和中細砂，以中砂為主，-17。62米～-16。62米為卵石層，粒徑為2～5㎝，-24。22米～-17。62米為砂質(zhì)粘土，由花崗巖殘積而成，-29。12米～-24。22米為全風化花崗巖，巖芯為土柱狀，-33。22米～-29。12米為強風化花崗巖，巖芯成半巖半土狀，-33。22米以下為中風化花崗巖。 </p><p>　　雙液化學(xué)注漿

4、加鋼花管擋土止水帷幕方案 </p><p>　　在鋼花管施打異常困難的時候，提議采用雙液化學(xué)注漿止水帷幕，其原理是將水玻璃和高效固化劑分兩條管路注入土層，在壓力的作用下滲入到土體孔隙或基巖裂隙中，水玻璃和高效固化劑混合之后，很快凝結(jié)固化，起到防滲和提高土體粘聚力的作用，為慎重起見，決定先對樁周土攏動最嚴重的2#樁進行試驗，化學(xué)注漿帷幕只能布設(shè)在三重管樁外，共布設(shè)內(nèi)外兩圈，內(nèi)圈距樁中心為3000㎜，孔距800㎜，排

5、距1000㎜，，內(nèi)圈25個孔，外圈30個孔，注漿深度從中風化面直至地面以下8米。由于該地段透水砂層厚度超厚，水頭梯度太大，加之前段時間反復(fù)開挖、上涌，樁周圍存在許多空洞，所以注化學(xué)漿前先在三重管樁外增加了22個砂漿灌注孔（孔深25米）填充空孔，同時調(diào)快化學(xué)漿液凝結(jié)時間，以確保止水帷幕的質(zhì)量。2#樁周邊灌 漿及化學(xué)注漿全部完成后，對2#樁進行了開挖，當挖至-22。2米（鋼護筒上表面下4。9米）時，樁底土上涌，繼續(xù)開挖1米后樁底土液化，無法

6、下挖，經(jīng)現(xiàn)場查看，樁孔內(nèi)涌水量比做雙液注漿前要小的多，充分說明止水取得了明顯效果。但由于砂漿注漿位置距樁孔位置太遠，單管及三管樁底部空洞沒有填充密實，因而影響了止水效果。 </p><p>　　針對這種情況，決定在緊靠護壁外側(cè)再做止水帷幕，周樣先進行樁內(nèi)回填及水泥砂漿充填，完成后注雙液化學(xué)漿。 </p><p>　　首先，在樁護壁外圍鉆直徑110㎜的孔至中風化面，然后在孔內(nèi)放置鋼花管（底部

7、1米范圍內(nèi)鉆眼），就位后在鋼花管內(nèi)壓力灌漿，直至水泥漿從孔口冒出，這樣就形成一個小的灌注樁，鋼花管共設(shè)置兩排，間距330㎜，排距150㎜，鋼花管施工完畢后，在樁孔打3個孔注化學(xué)漿，以擠密樁內(nèi)土體，注漿從中風化面一直至鋼護筒底。由于2#樁內(nèi)土體上涌，樁周化學(xué)注漿帷幕可能局部已遭到破壞，故施工前先對2#樁樁周進行化學(xué)漿補注。在鋼花管的施工遇到了兩個難題，一是在旋噴樁上鉆孔-----其實相當于抽芯，二是鉆孔遇到鋼筋（為了擋砂而打入的）時，鉆進

8、十分困難。 </p><p>　　3，單管及三管旋噴樁止水帷幕方案 </p><p>　　原設(shè)計要求每根挖孔樁周圍采用24根深層水泥攪拌樁形成止水帷幕，但實際上攪拌樁很難穿越卵石層，因而在施工中改為單管高壓旋噴樁，樁徑600㎜，樁距400㎜，嵌入砂質(zhì)粘性土不小于2ｍ，平均樁長17ｍ， </p><p>　　1#樁周旋噴樁施工完畢后，開挖至原地面下5ｍ時就有水涌出，再

9、往下挖由于涌水量太大，不得不采用打鋼筋、插稻草等輔助方法繼續(xù)開挖，但由于樁內(nèi)涌水處不斷增多，只好在涌水較嚴重的位置補打旋噴樁，2#樁開挖至原地面以下4ｍ也出現(xiàn)類似的涌水現(xiàn)象，通過對1#、2#樁周旋噴樁的抽芯情況來看，成樁質(zhì)量良好，但從涌水處補打旋噴樁后再開挖的情況來看，樁內(nèi)仍存在大量涌水，說明單管旋噴樁止水帷幕已經(jīng)失敗，經(jīng)專家多次討論后認為： </p><p>　　旋噴樁施工超過10ｍ很難近控制其垂直度，因而導(dǎo)致

10、樁體偏位和成樁直徑不足，同時，旋噴樁底10多厚的殘積土層存在涌水的可能，因此設(shè)計調(diào)整將挖孔樁改為鉆孔樁。 </p><p>　　由于動水的影響，直接挖孔風險太大，成樁采用沉井法效果會更好，但首先應(yīng)降水。 </p><p>　　如仍采用挖孔樁，其止水帷幕建議采用三管旋噴樁，以彌補單管樁偏位和成樁直徑不足的問題，設(shè)計院認為： </p><p>　　不宜改變樁型號，因為孔

11、樁承受的抗拔力很大，鉆孔樁難以滿足要求，而且從當?shù)匾?</p><p>　　往的經(jīng)驗來看，鉆孔樁特別是帶擴大頭的鉆孔樁施工質(zhì)量很難保證。 </p><p>　?。?），該地段地下水含量極其豐富，若強行降水效果不一定好。 </p><p>　?。?），基于單樁的成樁質(zhì)量較好，可以考慮在單管外圍再增加33根樁經(jīng)不小于800㎜、嵌入砂質(zhì)粘土不小于2ｍ的三管旋噴樁，三管旋噴

12、樁施工完畢后，當1#、2#樁分別挖至—20。0ｍ及—19。5ｍ標高（即三管樁底部時）時，出現(xiàn)涌水涌砂現(xiàn)象，且水量較大，樁底土液化，無法施工。 </p><p>　　4，頂壓鋼護筒及樁孔內(nèi)花管方案 </p><p>　　為保證孔樁的繼續(xù)下挖，采用頂壓護筒方案——即以鋼筋砼護壁為支點，用千斤頂將鋼護筒子頂壓至強風化甚至中風化面，然后在護筒內(nèi)進開挖，由于鋼護筒的拼焊是在涌水量很大的樁孔內(nèi)進行，操

13、作難度相當大，加上鋼護筒的頂壓使鋼梁變形、護壁開裂，因此施工進度緩慢。后來只好改為邊挖邊壓的辦法，但因樁底土已經(jīng)液化，開挖過程中樁周土不斷往樁內(nèi)涌，最多時共從樁內(nèi)挖出近70立方米土，造成成樁周出現(xiàn)巨大空隙，所以在1#和3#壓下兩節(jié)、2#壓下三節(jié)鋼護筒后，不得不停止施工。 </p><p>　　此時，最深的鋼護筒已進入全風化巖500㎜左右，地勘部門經(jīng)再次抽芯判定開挖，但對2#樁再次的結(jié)果卻是樁孔內(nèi)又出現(xiàn)20立方米的

14、土體回涌，根據(jù)經(jīng)驗，決定在鋼護筒的內(nèi)側(cè)打一圈鋼花管，打入全風化層不小于7ｍ或強風化頂面，施打完畢后在鋼花管內(nèi)注入水泥漿，并在鋼花管內(nèi)側(cè)做一道鋼筋砼護壁，在用水泥砂漿對鋼護筒 后部空隙進行充填后，開始施打鋼花管，由于1#、3#樁內(nèi)涌水量太大，施工期間要不停抽水，因而造成周圍地面、道路產(chǎn)主沉降和裂縫。 </p><p><b>　　5幾點結(jié)論 </b></p><p>　

15、　深層水泥攪拌樁無法有效穿越卵石層。 </p><p>　　單管高壓旋噴樁，樁長超過10米時很難控制其垂直度，可能造成樁體和成樁直徑不足。 </p><p>　　殘積土層在沒有地下水、沒有擾動的情況下，土體結(jié)構(gòu)即被破壞。產(chǎn)生液化。 </p><p>　　雙液化學(xué)注漿止水帷幕灌注后呈片狀分布，水玻璃強度較低，無法有效抵擋較大水壓力及土體側(cè)壓力，必須結(jié)合其它擋土方案才能