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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

2013-08-01 152 0

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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