房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨
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作者: 王凤亮
本文主要结合某建筑工程地基处理的案例，对人工挖孔灌注桩河冲孔灌注桩的施工技术做了探讨和阐述。
1.工程基本概况
我地区某建筑工程项目分为四个建设区，1区和3区分别为14层和10层主体建筑物，2区为5层的裙楼部位，4区为4层建筑物。1区和3区的高度分别为58.30m、40.25m，四个区的建筑主体结构均为框架抗震墙结构，单柱最大荷重约为4500KN、10200KN；2区的建筑主体高度为27.60m，单柱最大荷重约为6800KN，为框架结构；4区建筑主体高度为16.40m，单柱最大荷重约为5500KN，为框架结构。
经过岩土勘察设计，对该建筑群的地基基础设计方案为：主楼3区采用冲钻孔灌注桩形式处理，其余三区采用人工挖孔灌注桩处理。冲钻孔灌注桩桩径Φ0.9～1.8m，设计桩长14.50m～38.60m，以中风化火山岩为持力层，单桩竖向承载力特征值2800-10600KN，桩数115根，人工挖孔桩4区以土状强风化岩为持力层，桩径Φ0.9m～1.5m，扩大头Φ0.9m～2.0m，桩长9.50m～20.40m，单桩竖向承载力特征值2400-6400KN，桩数19根，其余区域挖孔桩以中风化火山岩为持力层，桩径Φ0.9m～1.8m，扩大头直径Φ0.9m～2.8m，桩长8.50m～22.50m，单桩竖向承载力特征值2400-12000KN，桩数112根。
2.地基处理技术应用
2.1 人工挖孔灌注桩
1)主要施工程序场地平整放线、定桩位→浇垫层→架设支架，安装设备等→边挖边抽水→桩孔周壁的清理→支撑护壁模板→浇灌一周护壁混凝土→拆模后继续下挖，支模，浇护壁混凝土，循环作业→作扩大头，对桩孔验收→排除孔底积水，钢筋笼设置固定→浇灌桩身混凝土。2）成孔工艺试验，挖孔桩在正式施工前应进行成孔工艺试验，数量不得少于两个，检验桩侧壁土层有无坍塌缩孔、流泥、涌砂现象，混凝土护壁是否起到应有效果，桩端扩大头成型能否符合设计要求。3）桩距开挖顺序，当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m，待第一批桩浇灌混凝土达到设计强度60％时，再开挖相邻桩。4）挖孔方法，挖孔由人工从上至下逐层用锹镐进行，遇坚硬土层用风镐，锤钎破碎，遇有孤石时应由专业爆破人员采取可靠的爆破措施。爆破时应注意安全，防止炸坍护壁，设计建议优先采用小剂量炸药多次爆破法进行。挖土次序为先中间后周边，按设计桩径加两倍护壁厚度控制截面。5）护壁，每节护壁长度为1000mm，应视现场挖孔情况而定。第一节护壁须高出地面200mm，同时做护肩，第一节定位后安装护壁钢筋，支护壁模板，然后浇灌混凝土。护壁混凝土强度达5MPa以后，方可进行下层土方的开挖。护壁往下施工时，以每一节作为一个施工周期，每浇筑完三节护壁，需校对桩中心位置及垂直度。6）钢筋笼制安，钢筋笼制作、安装、主筋接头错开50％，螺旋箍筋每隔1.0m-1.5m与主筋按梅花形用点焊固定，每隔2m加设一道加劲箍。对于长度大于15m的钢筋笼可分段制作，现场吊装就位时焊接，应采取措施将钢筋笼悬固在孔内正确位置及标高上。7）混凝土浇筑，浇筑前必须对成孔进行复测，不符合设计要求的及时处理；浇筑混凝土时，孔口处应设护口筒，灌注时尽量避免碰撞孔壁；灌注桩的混凝土灌注充盈系数不得小于1.0，混凝土坍落度控制在80-l00mm；浇注混凝土时应采用串筒，串筒末端离孔底高度不得大于2m，混凝土应连续浇筑，分层采用插入式振捣器振实；混凝土浇筑完毕后进行养护。
2.2 冲孔灌注桩
1）设备及调试，钻孔机具及工艺的选择应根据桩型、钻孔深度、土层情况、泥浆排放及处理等条件综合确定。2）护筒，施工前应定出施工所用护筒的规格数量并运到现场。护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒埋设深度应超过杂填土埋藏深度0.2m。护筒周围应用粘性土分层回填夯实，并在开钻之前复核一次护筒的位置。3）泥浆护壁，施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率小于等于8％。4）清孔，浇灌混凝土前，孔底沉碴厚度应小于等于50mm。5）桩允许偏差，桩孔桩中心位移偏差100+0.01Hmm；桩的垂直度偏差H／100(H为桩长)；桩径允许偏差+50mm。6）钢筋笼制安，主筋接头错开50％，螺旋箍筋每隔1.0m-1.5 m与主筋按梅花形用点焊固定，每隔2m加设一道劲箍。对于长度大于15m的钢筋笼可分段制作，现场吊装就位时焊接，应采取措施将钢筋笼悬固在孔内正确位置及标高上。7）混凝土浇筑，浇筑前必须对成孔进行复测，不符合设计要求的及时处理，合格后尽快浇筑混凝土；水下混凝土坍落度控制在180mm～220mm。泌水率应控制在4％之内；浇注混凝土时应采用导管，导管定长偏差不超过0.5％，连接部位内径偏差不大于2mm。内壁光滑平整；连接成导管时，轴线偏差不大于20mm。连接后在0.5-0.7MPa的压力下不漏水；混凝土浇筑完毕后，应对桩项混凝土进行养护。
3.结语
地基基础工程不仅对高层建筑的安全及建成后的正常使用至关重要，而且所占的造价比重和工期比重均较大，科学合理的选用地基基础方案对工程建设有着重要的意义。合理的形式不仅节省了大量的工程成本，而且便于后期的桩基施工，证明了合理的选用桩基型式为工程建设带来了巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]黄风清.人工挖孔桩在施工中几个特殊问题技术处理.铜业工程.2008（4）.
[2]王才丕.冲孔灌注桩施工中的常见问题及防治措施.工程论坛.2005（14）.
（作者单位：中铁建工集团北京有限公司 100070）
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