建筑工程中人工挖孔抗滑桩施工研究——以杨林工业园区项目支护工程为例

(整期优先)网络出版时间:2022-07-20
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建筑工程中人工挖孔抗滑桩施工研究——以杨林工业园区项目支护工程为例

姚仕军

云南城投众和建设集团有限公司 昆明 650000

摘要:人工挖孔抗滑桩施工技术可以满足建筑工程建设中的支护要求,防止岩土体失稳而造成严重的质量安全事故,以维护工程项目的顺利实施。在施工作业中,需要掌握该技术的应用要点与难点,加强质量管控,降低推进风险。本文将对杨林工业园区项目支护工程的基本概况加以介绍,分析建筑工程中人工挖孔抗滑桩施工的要点。

关键词:建筑工程人工挖孔抗滑桩施工要点

在建筑工程中通常会遇到较多不良地质问题,这是威胁施工安全的主要因素,通过支护的方式可以降低对原有边坡岩土体的干扰,防止造成泥石流和滑坡等自然灾害。人工挖孔抗滑桩施工技术是近年来施工作业中的常用技术手段,相较于传统支护方式而言呈现出便捷性和灵活性的特点,而且大大增强了支护体系的稳定性,防止出现严重变形和失稳等状况。需要结合项目区域内的环境情况,对人工挖孔抗滑桩施工技术方案加以优化,达到预期建设要求。

一、工程概况

    本项目为云南省2013-2017年城市棚户区改造省级统贷项目(六期)嵩明县杨林工业园区龙保片区项目边坡支护工程,项目结合福朗里山庄、迁改高压铁塔和已建成的进村道路、西侧临时边坡和房建项目施工等制约因素,根据13号路规划红线、安置房项目设计地坪标高控制,经现场调查和专项地质勘察资料,确定K0+040~K0+360段东侧边坡采用桩板墙支护;其余段落由于挖方边坡较矮,采用自然放坡开挖,以锚杆框格梁边坡防护为主。全部采用人工开成挖孔,挖孔桩间距均为5米,桩身混凝土为C30。

二、建筑工程中人工挖孔抗滑桩施工的要点

(一)桩孔开挖

1.井口及土层部分开挖

    削坡处理是桩孔开挖前的主要工作,可以降低后续施工的难度,防止造成严重破坏,可以运用机械与人工协同处理的方式提升作业灵活性。严格控制开挖深度,当达到1m位置时立模灌筑第一段钢筋混凝土护壁进行锁口,实现对井口的有效防护,避免造成塌孔和沉陷等状况【1】。针对顶面的施工状况进行检查,保持良好的平整度,而且与地面间距控制在30cm左右。完成中间区域的开挖后再实施四周的开挖,同时做好支护处理,增强支护体系的稳定性,创造良好的施工环境。C20细石快硬性混凝土是护壁处理中的主要材料,确保早强剂的使用量符合标准,为了改善支撑体系的稳定性,可以运用木方实施进一步处理。在护壁施工中需要连接好纵向钢筋,防止造成变形,同时要合理调整护壁施工的相关参数,降低不良地质的影响。当出现松散地层和软弱地层时,结合现场情况确定一次护壁的高度,一般在0.5-0.6m左右。

2.桩孔岩石层开挖

    机械开挖的方式可以避免对岩石层造成较大的扰动,是提升施工安全的有效方法。在水磨钻施工总应该确定取芯点的位置,直径大小控制在150mm左右,彼此之间的间距控制在130mm左右。在装渣和出渣过程中应该发挥电动提升机的作用,而且要采取依次出渣的方式,然后插入钢楔,击打钢楔分裂岩石后再进行一次出渣。对于岩石锯齿的处理,可以有效控制桩径大小,防止造成较大的误差2。施工人员要明确设计桩中心位置,当桩基出现偏差时应该及时纠正,为下一个循环施工创造条件。做好实时监测工作,满足设计要求后针对高程和深度等参数进行测量,达到预期施工效果后做好封闭处理。在特殊情况下会导致地质状况发生变化,此时需要实施变更,应该增进设计单位和施工单位的交流,确保变更的科学性。

3.出碴

    运用自制料斗对石渣和土渣进行集中处理,出碴环节则使用电动提升机,防止对井口施工产生影响。严格控制桶内渣土的高度值,一般在吊桶的2/3以内,提高施工的安全性。钢制吊桶的性能较好,高度、厚度和直径分别为600mm、3mm和400mm,严格控制起重量,通常不能超过400kg。钢丝绳性能是决定施工安全性的主要因素,公称抗拉强度和规格分别为1570N/mm²【3】

4.护壁支撑与井内通风

在设置护壁模板时,板厚控制在15mm左右,运用50×100mm木方设置背楞,间距值控制在40cm左右,保持良好的支撑效果,避免模板稳定性受到威胁。针对松动的岩土体实施清除,防止对后续施工作业安全造成威胁,确保混凝土能够改善围岩状况。采用分节开挖的方式,针对终凝效果进行全面检查,达到设计要求后开展下一阶段的开挖作业,合理控制护壁悬空高度。为了防止有毒有害气体对施工作业人员安全的威胁,还应该做好井内通风工作【4】

5.临时排水及检验

    通过设置排水沟的方式可以降低积水对施工的影响,如果存在较多渗水则需要运用潜水泵进行处理。在完成开挖施工后采取科学、规范的检验措施,针对桩径偏差和中心线偏差、深度等实施检测。桩位偏差一般不能超过50mm,桩长偏差和孔径偏差按照设计值进行控制。在挖孔桩中还应该做好垂直度控制,一般不能超过1/200,桩顶高程偏差不能超过±50mm

【5】

(二)抗滑桩钢筋笼制作与安装

1.材料质量控制

    钢筋质量是决定抗滑桩钢筋笼质量的主要因素,因此在工作中应该做好严格检测,确保达到国家标准要求。在现场实施分类管理,避免施工混乱问题,明确具体的数量和类型,同时做好保存管理,避免受到积水和潮湿空气影响而出现锈蚀问题。

2.制作

    在下料时应该全面了解设计图纸中的规定,防止造成严重的尺寸偏差或者资源浪费的情况,尤其要氧控制搭接的长度值和弯钩弯折度等参数。主筋直径在22mm以上,直螺纹连接的方式可以增强连接稳定性,其他情况可以运用绑扎的方式进行处理。加工完成后应该做好质量检测,防止造成严重的弯折状况,而且在同一个断面当中接头的数量应该控制在50%以内。做好成品保护工作,防止现场施工对其造成破坏,而且要实施标记处理,确保施工作业的有序开展。

3.安装

在该项目当中会受到高压线的影响,如果缺乏有效的处理措施则会对人员生命安全造成威胁,无法使用汽车吊装的方式。孔内安装绑扎成型的方式可以提高施工的便捷性,而且采用了分段安装和绑扎工艺。当桩总长度为29m时,前三段和第四段的长度分别为9m和2m,根据主筋数量控制接头数量,在50%以内。合理控制桩位和钢筋加工区域的位置,一般不超过150m,可以降低运输难度,在运输中实施固定,防止造成严重的晃动或者变形问题。在现场采用分段安装和绑扎的方式,分别运用绑扎搭接方式和直螺纹套筒连接方式对箍筋和主筋实施处理,增强钢筋笼的整体效果。在较高一侧设置抗滑桩受力钢筋束,不能在稳定性较差的区域设置纵向受力钢筋【6】。为了提高支护工程的施工效率,需要确保声测管安装工艺和钢筋笼的安装、绑扎工艺同步实施,运用内丝接头处理声测管,保持连接稳固性。

4.连接

    丝牙滚丝方式会对直螺纹连接的效果产生影响,需要结合具体施工要求选择合理的方式,为后期加工创造可靠保障。做好试件处理并且准确获取扭矩力试验中的相关参数并实施评估,达到设计要求后开展连接工作。确保接头的批号、连接工艺、直径等参数一致,按照每200个一批开展拉伸试验和冷弯折试验,如果试验结果无法满足预期要求则应该拓展检测范围,防止在施工中采用质量不合格的材料。纵向受力钢筋一束三根钢筋需紧贴,沿钢筋长度方向每2米采用黑铁丝绑扎成束,铁丝包裹圈数不少于2圈。在安装钢筋时应该按照由下到上的顺序,为了满足1.5m以上区域的绑扎工作需求,可以设置操作平台,保持施工便捷性与安全性,做好木方和箍筋的固定处理【7】。U型保护层钢筋也是施工中的主要材料,加强对间距的合理控制,一般在1500mm以内,规格为φ8,根据设计标准确定最佳厚度值。

5.检验

    完成连接后应该及时做好检验工作,确保施工质量达到验收标准,尤其是要检查钢筋的具体位置,防止造成严重偏差,在交叉位置需要确保绑扎的稳固性。对于钢筋骨架而言,长度偏差不能超过±10mm,选择30%骨架实施尺量检测,宽度、高度和直径偏差不能超过±5mm。对于弯起钢筋而言,偏差值不能超过±20mm,也选择30%的数量进行尺量检测。对于保护层而言,桩身和基础的偏差值不能超过±5mm和±10mm。在直螺纹套筒连接后应该对扭矩值实施检测,不同直径下对于拧紧力矩的要求也有所差异,比如当直径不足16mm时,应该控制拧紧力矩在100N/m左右;当直径为50mm时,应该控制拧紧力矩在460N/m左右。

(三)检测管连接与检查

    套管和检测管的型号分别为φ70×5mm和φ57×3.0mm,做好质量检测工作,防止造成渗漏水问题。分段连接的方式可以提高工作效率,为了改善接口位置的密封效果,需要运用透明胶带进行处理,针对内壁的毛刺等进行清理,保持良好的平滑性,满足探头的使用需求。在四角位置设置检测管,同时有效固定在主筋当中,在绑扎过程中严格控制间距值,一般在2m以内,针对渗漏水问题进行检测。安装声测管后及时做好封堵处理,防止杂物对其造成堵塞。

(四)桩芯混凝土灌注

    在灌注前应该做好清孔和铺底作业,防止受到杂物影响,保持井内的良好洁净度。在灌注施工中应该维持连续作业,采用分层浇筑的方式,每层厚度控制在100-150cm左右,使用振捣棒时应该保持均匀性,如果没有气泡出现则可以停止振捣。插入式长振捣器是施工中的主要设备,遵循“快插慢拔”的原则,确保振捣的密实性。控制插入深度在10cm左右,而且要对移动间距实施控制,通常不超过50cm。在振捣施工中应该加强过程监测,防止对钢筋笼造成破坏。在完成施工后及时进行养护,相对湿度不能低于90%,而且温度在20℃左右,误差不超过3℃,维持28d左右,可以确保桩芯的良好施工效果【8】

结语

    在杨林工业园区项目支护工程中采用了人工挖孔抗滑桩施工技术,能够适应工程项目所在区域的环境状况,改善边坡稳定性和承载力,起到良好的支护作用。在施工作业中需要提前做好准备工作,并且对桩孔开挖、抗滑桩钢筋笼制作与安装、检测管连接与检查和桩芯混凝土灌注等环节的施工要点实施严格控制,遵循技术规程和标准要求,预防重大质量安全隐患,确保支护体系能够起到安全防护的效果。

参考文献

[1]任翔,胡涌琼,王瑞,白兰,马甲宽.抗滑桩嵌固段桩前被动土拱形成机理[J].地下空间与工程学报,2022,18(02):642-649.

[2]墨景,皮佳亮,刘向,邬泽英,李世红,杨萌.改扩建工程中人工挖孔抗滑桩施工技术[J].建筑技术开发,2021,48(18):54-56.

[3]付隽苍,孙宗海,姜泽朴.提高超深人工挖孔抗滑桩出土效率的方法研究[J].建筑施工,2021,43(08):1638-1639.

[4]曾安怀,汤立文,韦兴标.人工挖孔抗滑桩施工中的常见问题与预防措施[J].西部探矿工程,2021,33(05):21-23+26.

[5]公国营.抗滑桩方桩机械成孔技术与经济性分析[J].交通世界,2021(Z1):233-234.

[6]邓勇,周伟新,韦兴标.水钻在人工挖孔抗滑桩基岩钻掘施工中的应用[J].地基处理,2019,1(03):69-72.

[7]曹树强,田原.重庆大观园游客集散中心人工挖孔抗滑桩施工技术[J].施工技术,2019,48(S1):100-103.

[8]廖定雄.论人工挖孔抗滑桩施工技术[J].中国标准化,2018(12):109-110.