宋卓亚 刘英楠 赵瑞珍 金 雷 贾伟宇 滕世平
(泛华建设集团有限公司,北京 100000)
人工钻孔灌注桩处理未夯实房心回填土施工
宋卓亚 刘英楠 赵瑞珍 金 雷 贾伟宇 滕世平
(泛华建设集团有限公司,北京 100000)
论述了人工钻孔灌注桩处理未夯实房心回填土的特点,结合其施工工艺原理,从施工准备、钻孔、孔内清理、混凝土灌注、钢筋绑扎等方面,阐述了具体的操作要点,并提出了施工质控措施,指出该施工方案具有良好的经济效益。
人工钻孔灌注桩,房心回填土,混凝土浇筑,钢筋
随着城区建设的日臻完善,城市建设逐步向城郊区域发展,旧城改造逐步向新城规划转变。在辽河河口三角洲处新城建设中的住宅小区多为6层~7层多层建筑,由于天然地基承载力较低,一般采用“灌注桩+承台+连系梁”作为基础承载体系,采用这种地基与基础承载体系就使得承台与连系梁间的房心回填土施工变得困难:人工回填则成本很高、进度缓慢;由于连系梁将空间分隔为小块,加上建筑层高限制等影响,大型机械较难施工。为了追求进度和施工简便,一部分施工单位在回填房心回填土时往往采用挖掘机甩土回填法,夯实处理无法满足要求,这就造成了主体结构工程完工后,房心回填土虽然已完成,但是其压实系数无法满足设计要求,由于层高限制,无法采用大型机械将其挖出后重新回填,人工挖出进度非常缓慢,且成本较高。如何处理承台、连系梁间的未夯实回填土,使其满足设计要求,避免后期发生地面下沉、墙体开裂等工程质量问题,就成为了一个难题。
1)为保证桩基施工时打桩机能顺利进入楼栋施工区域,楼栋范围内地基承载力须满足要求,若不能满足要求,则进行换填处理。2)基础、连系梁施工完毕后即可进行房心土回填,可用挖掘机外围甩土,人工配合夯土机夯实,大幅度提高工效,后期再进行房心土处理,不占用关键工期时间,保证主体工程施工进度。3)利用桩基承载原理,采用地钻钻孔机在房心回填土中进行钻孔,然后在钻孔中浇筑混凝土形成灌注桩,首层地面混凝土中配置钢筋,使地面与房心回填土中的钻孔灌注桩形成整体,地面恒载及活载通过地面传力至钻孔灌注桩,再传力至桩端持力层,传力路径清晰,保证了地面施工质量,有效防止了地面沉降及墙体开裂。4)植树所用的地钻钻孔机在建筑行业得以运用,工具新颖实用。5)该工艺克服了辽河河口三角洲地域粉质粘土夹粉土“失水即硬,遇水即化,不易夯实”的困难,对比人工分层夯实的传统工艺,提高了施工进度,降低了施工成本,经济效益显著。6)该工
法集成了房心回填土施工的先进技术,与传统施工工艺比较,具有工艺先进、经济合理、安全可靠的特点。
本工法适用于地基承台、连系梁间房心回填土未夯实,进行房心回填土处理,防止地面沉降、墙面开裂。人工钻孔灌注桩桩径大小100 mm~500 mm,房心回填土深度1 600 mm以下。
传力路径:地面恒载及活载→人工钻孔灌注桩→桩端持力层。桩基施工时,为保证打桩机进入施工,承台底标高处须有一层承载力较高的持力层,若天然地基无法满足桩机进入施工或者无法满足持力层承载力要求,则进行换填。
完成承台及连系梁施工后采用挖掘机进行回填,人工配合打夯机进行夯填,保证房心回填土中不存在“空洞”现象。
主体工程完工后对房心回填土用地钻钻孔机进行人工钻孔,孔径大小及间距根据地面恒载、活载以及持力层承载力大小确定,钻孔须钻至持力层。完成钻孔后,对各钻孔进行混凝土灌注,形成混凝土灌注桩。
最后浇筑地面混凝土时,在地面混凝土中进行配筋,使地面形成刚性楼板,保证地面恒载及活载通过钻孔灌注桩传至持力层时,防止由于房心回填土压实度不满足要求导致地面沉降、墙面开裂(见图1)。
5.1 工艺流程
施工准备→钻孔挖孔机钻孔→孔内清理及检查→孔内混凝土灌注→地面钢筋绑扎→地面混凝土浇筑。
5.2 操作要点
1)施工准备。a.计算桩径及间距。桩径选择及桩间距设计前应充分了解结构设计概况、基础持力层承载力大小、房心回填土概况。根据地面恒载及活载计算桩径及桩间距。b.选择地钻钻孔机型号。根据计算的桩径、桩深,选择地钻钻孔机型号。地钻钻孔机样式如图2所示,地钻钻孔机的马力还须根据土质情况进行选择,疏松、粘性小的土质采用小马力发动机;密实、粘性大的土质采用大马力发动机。c.回填土平整,放线。对已回填房心回填土进行整理、平整及夯实,回填土完成面标高为地面做法底标高。根据计算完成的桩径、桩间距、桩定位图进行放线,确定桩的位置。
2)钻孔挖孔机钻孔。根据已定位好的桩位置图,用地钻钻孔机钻孔。两人一组操作钻孔机,为便于出土,钻孔机钻孔时,上下循环抬动,每循环一次进入土壤深度约为10 cm~20 cm,使孔内土能及时钻出地面。
钻孔钻出来的碎土粒、土块要及时清运出建筑物,清理时要注意防止土粒、土块重新掉入孔中。
3)孔内清理及检查。钻孔完毕后,为防止孔中堆积土壤碎粒、碎块,须对每一孔进行清理,清理方法与钻孔方法相同,使钻头直入底部,保证孔底土壤全部清出。
清理完毕后还需进行检查,用特制钢筋长棍伸入孔中,向下捣动,检查孔底是否坚硬密实,是否到达持力层,是否存在虚土。
4)孔内混凝土灌注。检查桩孔位置无误、数量和桩径准确、孔底满足要求后,进行孔内混凝土浇筑,为防止浇筑时混凝土漏撒,用扩口漏斗进行浇筑(见图3),浇筑过程中振捣密实,桩顶标高为进入地面混凝土中2 cm。
5)地面钢筋绑扎。根据计算好的地面钢筋配筋图进行地面钢筋绑扎,钢筋施工严格遵照相应规范、图集执行,为防止钢筋锈蚀,钢筋与土壤间用垫块隔离,保证钢筋保护层厚度。
6)地面混凝土浇筑。钢筋验收合格后,浇筑地面混凝土,混凝土标号采用C30,浇筑过程中振捣密实,浇筑完毕后进行洒水养护。
钻孔挖孔桩质量标准见表1。
表1 钻孔挖孔桩质量检验标准
1)按照传统施工方法,采用人工回填及夯实,进度非常缓慢,且成本非常高;而机械回填则由于层高限制及地梁的纵横分布而无法实施。而采用《人工钻孔灌注桩处理未夯实房心回填土施工工法》,经工程实践,工期短,成本低,质量可靠,其推广应用能为今后类似未夯实回填土处理施工提供参考依据,社会效益显著。
2)以盘山县凤凰桥的桐轩小区工程为例,1号楼首层地面面积约800 m2,房心回填土厚度约1.2 m,共计960 m3房心回填土,假如投入20名工人先挖出房心回填土,再进行回填,考虑到基础承台及连系梁影响,每人每天挖方按3 m3计算,填方按6 m3计算,共计需要24 d;同样《人工钻孔成桩处理未夯实房心回填土施工工法》,1号楼约有200个桩,同样投入20名工人,3 d即可完成钻孔、孔底清理及检查、孔内混凝土浇筑。因此:人工成本节约20×(24-3)×200=84 000元,桩混凝土用量200×1.2×3.14×0.15×0.15/4=4.3 m3,混凝土成本增加4.3×300=1 290元,钢筋含量约为10 kg/m2,钢筋成本增加800×0.01×2 500=20 000元,故总体成本节约84 000-1 290-20 000=62 710元,18栋楼共计节约62 710×18=1 128 780元。
3)采用《钻孔挖孔机成桩处理未夯实房心回填土施工工法》,在一个月左右时间内即将原18栋楼未夯实的房心回填土处理完毕,工期节约效果非常显著。
Construction technology of artificial bored pile processing untamped backfill earth in house center
Song Zhuoya Liu Yingnan Zhao Ruizhen Jin Lei Jia Weiyu Teng Shiping
(PAN-CHINA Construction Group Limited Company, Beijing 100000, China)
The paper discusses the features of artificial bored pile processing untamped backfill earth in house center. Combining with its construction technology principles, starting from aspects of construction preparation, drilling, internal hole cleaning, concrete casting and steel binding, it describes specific operation points, puts forward construction quality control measures, and finally points out that: the construction scheme has good economic benefits.
artificial bored pile, backfill earth in house center, concrete casting, steel
1009-6825(2016)12-0073-02
2016-02-15
宋卓亚(1990- ),男,助理工程师; 刘英楠(1987- ),男,助理工程师; 赵瑞珍(1986- ),女,助理工程师; 金 雷(1989- ),男,助理工程师; 贾伟宇(1988- ),男,助理工程师; 滕世平(1990- ),男,助理工程师
TU473.14
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