特殊地质复杂环境下超大直径人工挖孔桩综合施工工法.doc

PAGE PAGE PAGE 12 PAGE PAGE 1 特殊地质复杂环境下超大直径人工挖孔桩综合施工工法 1、前言 人工挖孔桩是指在桩位采用人工挖掘方法成孔，在孔内放置钢筋笼，灌注混凝土的一种桩型。 人工挖孔桩适用于持力层埋藏较深，单桩承载力要求较高的工程，适应性较强，人工挖孔桩具有施工设备简单，进退场方便；在正常施工条件下质量有保证，对环境污染少，承载力大，造价低等优点。但也存在工人劳动强度大，作业环境差，挖孔易受特殊地质条件影响，安全系数小，安全事故多，工期易受特殊地质及环境影响，大直径桩孔施工质量不易控制等问题。 本工程人工挖孔桩共计202根，桩长12m，桩径800mm-3200mm，桩底标高最深处达到-38.2m，桩径大、桩孔标高不一、桩孔深度深。本工程人工挖孔桩位于坚硬泥岩（含砂岩）层，泥岩裂隙水及其丰富，且桩孔径最大达3.2m，施工难度极大，在施工过程中，出现局部桩孔内出现突进水，水压较大，为确保人工挖孔桩施工过程中的安全、质量、进度，通过工程现场实践总结，多项技术综合应用，有效的解决了此特殊地质复杂环境下的挖孔桩施工问题，取得了良好的施工效果与效益，最终编制本施工功法，为后续类似条件工程的施工提供参考依据，并具有一定的指导意义。 2、工法特点 本次施工，针对复杂特殊地质环境，综合采用多种施工方法解决一系列施工难题，针对大直径挖孔桩护壁施工问题，采用锚喷方式，解决侧壁流水、护壁砼量大、护壁砼上强度慢的问题；针对大直径桩孔垂直度及桩孔形状难控制问题，采用制作定型检验架来解决此问题；针对丰富泥岩裂隙水，决定采用桩内局部深挖排水方法控制；针对坚硬砂岩，决定采用大功率风镐破除方法解决。 3、适用范围 适用于地质坚硬特大直径人工挖孔桩和地下裂隙水量较大的人工挖孔桩施工； 4、工艺原理 本工法主要通过以下工艺原理来完成人工挖孔桩整体施工。锚喷护壁是借助喷射机械，利用压缩空气或其它动力，将按一定比例配合的拌和料，通过管道输送并以高速喷射到护壁上凝结硬化而成的一种混凝土护壁。在开挖过程中利用制作定型的垂直度及孔径检验架控制垂直度及桩径尺寸，并通过局部下卧抽排方式解决裂隙水较大问题，遇坚硬砂岩层时，采用大功率风镐，分块式开挖。不断循环以上步骤完成整根挖孔桩的开挖施工。 5、施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 人工挖孔桩定位→第一节桩开挖→护壁钢筋网片绑扎→钢筋网片与侧壁锚固固定→护壁面层喷护→第二节桩开挖→垂直度校验→第二节护壁钢筋网片绑扎固定→第二节护壁面层喷护→循环以上步骤挖至设计标高 5.2锚喷护壁施工方法 本工程泥岩裂隙水及其丰富，开挖时水量极大，普通护壁施工方式，护壁成型效果差，且护壁砼上强度慢，施工进度较慢，针对此问题，经研究决定采用锚喷的方式施工护壁。喷射混凝土护壁采用425号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，同速凝剂的相容性好，能速凝快硬，后期强度也较高。 喷射混凝土护壁宜选用中粗砂，速凝剂，使用速凝剂的目的是使喷射混凝土速凝快硬减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力作用所引起的脱落。在喷射混凝土护壁中使用的速凝剂与普通混凝土中的外加剂有很大的不同。普通混凝土中常用的氯化钙不能满足喷射混凝土的速凝要求，使用速凝剂后，喷射混凝土在人孔挖孔桩侧壁裂隙水处与水迅速反应，起到封堵作用。 （1）初凝在3 min以内。 ? （2）终凝在12 min以内。 （3）8 h后的强度不小于0.3 Mpa。 其它外加剂。 减水剂：加入减水剂后，可在保持流动性的条件下显著降低水灰比，其主要原理是减水剂的吸附和分散作用，另外加入减水剂可以提高混凝土强度，减少回弹，并明显改善其不透水性和抗冻性。 增粘剂：在喷射混凝土护壁拌合料中，加入增粘剂，可明显地减少施工粉尘和回弹损失。 无论干喷或湿喷，拌合料设计必须符合下列要求： （1）必须能向上喷射到指定的厚度，并且回弹最小。 （2）在速凝剂用量满足可喷性和早期强度的要求下，必须达到设计的28 d 强度。 （3）有良好的耐久性；回弹量少；不发生管路堵塞。 胶骨比。 喷射混凝土的胶骨比，即水泥与骨料之比，常为1∶4～1∶4.5水泥过少，回弹量大，初期强度增长慢；水泥过多，不仅能产生粉尘量增多等劣化施工条件等情况，而且硬化后的混凝土收缩也增大。 混凝土的收缩值取决于其配合比及所用原材料的性能。当水泥用量及用水量增大，则混凝土的收缩变形增大。在浆体中引入骨料，可以约束水泥浆体的体积变化，从而减少水泥浆体的收缩。 锚喷： 将配制好的材料通过锚喷机，经过管道输送，喷射至桩壁。 施工机械： 锚喷机、过滤筛、骨料搅拌设备。 5.3超大直径人工挖孔桩垂直度及桩径检验架 本工程人工挖孔桩超大直径桩孔较多，因桩径超大，开挖过程中垂直度及桩径尺寸不易控制，过程检验不易操作。针对此问题，