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人工挖孔灌注桩施工质量安全问题的分析及对策

  
评论: 更新日期:2011年03月08日

 人工挖孔灌注桩由于容易发生安全事故,而被建设部列为限制使用工艺。不得用于软土或易发生流沙的场地,地下水位高的场地,应先降水后施工。人工挖孔桩桩长不得超过当地建设行政部门的规定(如福建省规定:全省设区市、县级市城市规划区内新建、改建、扩建的建筑工程,自2007年4月1日起人工挖孔桩桩长不得超过15m
  但是,人工成孔灌注桩工程,其造价低、噪音小,尤其适用于场地狭小的场所。在粘土、粉质粘土、含少量砂石粘土层,且地下水位低的工业、民用建筑及市政工程中,使用人工挖孔桩工艺,具有明显的优势
  本文以厦门世界贸易工地B栋为例说明人工挖孔灌注桩施工中若干质量与安全问题的对策措施
  厦门世界贸易工地B栋位于厦门火车站前广场院西侧,场地北侧为厦禾路,距红线3m~20m,西侧距红线5m。地下室3层、建筑面积为8733m2,地上4层、建筑面积99523m2,框架-剪力墙结构,桩基共计94根,桩径为1m~2.3m,基坑开挖深度约14.5m。
  
  一、施工中孔壁坍塌及对策
  
  施工过程中由于土壤的持力层发生变化及地下水影响等原因,将会出现因漏水、流砂等导致的孔壁坍塌的安全、质量事故。根据对此类问题的分析,发现造成施工事故的原因主要在于
  
  ①因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌;②已挖好的桩孔未及时放好钢筋笼,未及时浇筑混凝土,间隔时间超过4小时;③地下水位有较高的承压力;④淤泥质土层
  针对这些问题,采取以下处理措施:
  掌握现场土质,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖,封堵;操作进程要紧凑,施工现场开挖和护壁两个工序必须连续作业,以确保孔壁不坍;地质较差,出水量较大,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,即灌注护壁混凝土,要保证混凝土密实度,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,将流沙桩孔和附近的地下水位降至桩底以下,使流沙桩免除在水淹状态下施工。
  
  二、孔内的有害气体处理
  
  由于地质构造或其他特殊原因,在灌注桩的成孔过程中,桩孔中可能产生沼气、天然气、硫化氢等有害气体。桩孔开挖深度超过5m时,每日开工前必须检测井下是否有有毒有害气体,应有专门的通风设备,保证有足够的风量。桩孔较深时,应采用电引爆,爆破后应通风排烟,经检查孔内毒害气体浓度符合规定后施工人员方可下孔,无关人员严禁靠近施工现场。
  
  三、地下水处理
  

  地下水是深基础施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多困难。开挖破坏了含水层中水的平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压,土层施工,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透,发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易发生流砂和井漏现象。
  
  1、地下水量不大的桩孔
  
  选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。
  
  2、地下水量较大的桩孔
  当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,我们从施工顺序考虑,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,组织安排合理,达到了很好的效果
  3、对不太深的挖孔桩
  可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流,对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数,一般即可解决。
  
  4、抽水对周边环境影响
  
  有时施工周围环境特殊,不能无限制抽水。一是抽出地下水,地下水位降低,可能引起周边地层不均匀下降,不允许无限制抽水;二是周围有江河、湖泊、沼泽等,不可能无限制抽水。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。桩孔较浅时,可用板桩封闭;桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在正常抽水时,能够正常开挖。

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