深基坑人工挖孔桩施工技术

作者:梁月利 刘熀明 何震华 徐珍 郭伟 洪杰文 郭青云 杨凤阁 杨勇
单位:中国建筑第八工程局有限公司南方分公司
摘要:依托广商中心工程,对主体结构深基坑人工挖孔桩施工技术进行介绍。考虑该工程场地狭小、受内支撑影响大等特点,采用孔内绑扎钢筋笼、串筒浇筑混凝土等施工工艺,加快施工进度,保证桩基施工质量。施工过程中通过输送氧气、佩戴安全帽、缓慢下放纵向钢筋等措施,保证施工人员安全。基于施工现场道路情况,选择合理的混凝土泵车布置方案,满足混凝土浇筑要求。
关键词:高层建筑深基坑人工挖孔桩施工技术
作者简介:梁月利,工程师,E-mail:812606980@qq.com。
基金:中建八局科技研发课题:巨柱外框+斜柱转换全钢内筒超高层结构施工关键技术研究(2019-3-39)。 -页码-:73-74,87

  1 工程概况

  广商中心工程总建筑高度约375.5m (含冠顶),结构高度336.3m,地上60层,地下5层。该工程人工挖孔桩桩端持力层为微风化泥质岩,桩径2 400~3 000mm,护壁采用C20混凝土,桩身采用C40混凝土。桩基长16.1~24.97m,钢筋采用HPB300,HRB400。

  人工挖孔桩平面布置如图1所示,桩基施工时,主体结构深基坑已开挖到底,标高为-24.600m。桩基施工前需对基坑进行硬化处理,浇筑100mm厚C20混凝土。主体结构深基坑采用3道混凝土内支撑+地下连续墙的支护方式,第3道内支撑距基坑底约10m。基坑北侧为双塔路,可作为出土口;南侧为已硬化的场地,可堆放及加工材料;东、西侧为其他项目用地。

  2 施工难点与应对措施

  1)场地狭小,大型机械转移空间不足,桩基施工出土不便。为此,使用运斗车将土方运至北侧基坑底,使用1台PC200型挖掘机进行堆土处理。

  2)第3道内支撑由于距基坑较近,影响部分钢筋笼吊装。为此,采用孔内人工绑扎钢筋的方式制作钢筋笼。

  3)基坑东侧为广州市地铁18号线施工场地,北侧为市政道路,无法布置混凝土输送泵车,因此东北侧桩基混凝土浇筑困难。为此,在场地西侧布置1台混凝土地泵,并架设支撑架,将泵管引至东北侧桩基处。

  图1 人工挖孔桩平面布置

  图1 人工挖孔桩平面布置  

   

  3 施工工艺

  3.1 挖土与护壁施工

  人工挖孔桩土方工程量较大,且主要为碎石,主要使用风镐、电动凿岩机等工具进行挖掘。第1节井圈护壁顶面高出地面100mm,上壁厚225mm,下壁厚150mm。第1节桩成孔后,在桩孔上口架设垂直运输支架,并在支架上安装卷扬机。井底照明须使用低压电源、带罩防水安全灯具。及时向井下送风,加强空气对流,必要时输送氧气,防止有毒气体造成危害。从第2节开始,利用提升设备运土,桩孔内人员须系好安全带并佩戴安全帽。

  桩孔内土方首先装入吊桶,由电动葫芦运出,需注意吊桶内的土不能过满,避免吊桶振荡导致石块掉落伤人;然后由推车运至基坑北侧堆土区,并由1台PC200型挖掘机进行集中堆放;最后由位于基坑顶部的长臂式挖掘机转运至基坑外,装车外运。

  现场加工护壁钢筋并在孔内绑扎,护壁上段竖向钢筋每隔1根伸入下段护壁内,伸入长度≥300mm,易塌方位置应适当减小护壁高度,适当加强配筋。每节开挖深度为1m,开挖完成后安装护壁钢模板,插口相连,支模时须校正模板中心位置、直径及弧度。混凝土浇筑时应分层沿四周入模,每节护壁须同日连续施工完毕,可根据土层渗水情况在护壁混凝土中加入速凝剂(不得人工拌合),每节护壁须由监理单位验收合格。护壁混凝土终凝8h、强度达到1.2MPa后方可拆模。施工下节护壁前,须清理上节护壁底部并打毛,以便连接牢固。

  3.2 钢筋加工与绑扎

  1)将直径较桩径大5~10cm的冷拉螺旋钢筋网按1m桩长用量截为1段,利用钢丝绑扎钢筋网,使其直径小于桩径,然后下放至护壁上方凹口处,解开钢丝使钢筋网回弹,因钢筋网直径较大,不会落至孔底。

  2)在孔口处使用力矩扳手将每根桩纵向钢筋进行套筒连接,根据桩长和现场内支撑分布情况,将每根纵向钢筋分为2~3段进行机械连接,同一截面内钢筋接头面积百分率≤50%。当内支撑不影响纵向钢筋下放至孔底时,纵向钢筋可直接在基坑底部连接至桩长;当内支撑影响纵向钢筋下放时,首先连接前2段纵向钢筋,然后将其下放至孔内,与第3段纵向钢筋相连。

  3)将焊接弯钩的槽钢(下放5~6m)挂在首节护壁上,槽钢须在孔口处焊接1圈钢筋笼定位箍。沿着槽钢和定位箍将连接完成的纵向钢筋逐根下放,可避免纵向钢筋触碰护壁。钢筋下放至基坑底部后,调整间距,以确保钢筋笼直径、钢筋保护层厚度及垂直度满足要求。每根纵向钢筋须缓慢下放,并绑扎1根安全绳,确保安全。

  4)加劲箍沿着纵向钢筋下放(间距2m),须使加劲箍中心与桩底中心重合,施工人员在孔内将主筋扶正,并绑扎主筋与加劲箍。将放置在护壁上的螺旋箍按图纸间距缠绕在纵向钢筋上,并绑扎固定,按先加劲箍后螺旋箍的方式,自下而上完成整个钢筋笼的绑扎。

  5)在孔口护壁处设置钢立柱,与钢丝绳连成八边形栏杆防护,作为孔内施工人员安全措施(见图2)。进行孔内作业时,将双钩生命绳安全带挂在孔口钢丝绳上,利用护壁及螺旋箍进行爬升作业。孔内及时送风,避免施工人员出现缺氧窒息情况。

  图2 孔口防护示意

  图2 孔口防护示意  

   

  3.3 混凝土浇筑

  钢筋笼绑扎完成后,将上方槽钢拆除,进行混凝土浇筑。使用4根钢管将料斗和串筒固定在孔口处,每浇筑1m拆除1节串筒,不断向上提升串筒,确保混凝土自下而上一次浇筑成型,避免因底部混凝土初凝形成断桩。每浇筑50cm振捣1遍,每遍振捣15~20次。

  计算知,使用1台混凝土输送泵车进行东南、西侧桩基混凝土浇筑时,可满足要求;因在北侧道路布置泵车将导致交通堵塞,所以布置1台地泵浇筑东北侧桩基混凝土;需在南、西侧道路布置2台混凝土输送泵车,同时浇筑西南侧桩基混凝土。

  4 结语

  广商中心工程深基坑作业区空间狭小,使用大型机械进行桩基施工将影响基坑支护安全和施工进度,为此采用人工挖孔桩。由于桩基出土不便,使用运斗车运土,并利用挖掘机进行堆土处理。由于内支撑影响钢筋笼绑扎,采用孔内人工绑扎钢筋的方式制作钢筋笼。由于施工现场道路可能存在堵塞情况,选择合理的混凝土泵车布置方案,满足混凝土浇筑要求。通过采用合理的人工挖孔桩施工工艺,加快施工进度,保证桩基施工质量。

   

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Construction Technology of Manual Hole Digging Pile in Deep Foundation Excavation
LIANG Yueli LIU Huangming HE Zhenhua XU Zhen GUO Wei HONG Jiewen GUO Qingyun YANG Fengge YANG Yong
(South Branch of China Construction Eighth Engineering Division Co.,Ltd.)
Abstract: Relying on Guangzhou Commercial Center project,this paper introduces the construction technology of manual hole digging piles in deep foundation excavation. Considering the characteristics of the project,such as narrow site and great influence by internal supports,the construction techniques including binding steel reinforcement cage in hole and pouring concrete in string barrel are adopted to speed up the construction progress and ensure the construction quality of pile foundation. During the construction process,measures such as conveying oxygen,wearing safety helmets and slowly lowering longitudinal reinforcement are adopted to ensure the safety of construction personnel. Based on the road conditions at the construction site,the reasonable concrete pump truck layout scheme is selected to meet the requirements of concrete pouring.
Keywords: tall buildings; deep foundation excavation; manual hole digging piles; construction
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