大直径人工挖孔桩加固设计及施工技术分析.pdf
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1、江西建材工程技术与应用2132023年7 月大直径人工挖孔桩加固设计及施工技术分析林凯珍1,龙志雄21.武汉地质勘察基础工程有限公司,湖北 武汉 430000;2.湖南长顺项目管理有限公司,湖南 长沙 410000摘 要:文中以长沙金茂大厦桩基工程为例,提出一种大直径人工挖孔桩离析事故加固施工方案。结果表明,文中提出的离析事故加工施工方案具有较高的可行性和可靠性,有效保证了离析桩基加固效果,符合实际应用需求。关键词:人工挖孔桩;离析;加固;抗拔锚杆;微型钢管桩中图分类号:TU74 文献标识码:B 文章编号:1006-2890(2023)07-0213-03Design and Construc
2、tion of Large Diameter Manual Digging Pile Segregation Accident ReinforcementLin Kaizhen1,Long Zhixiong21.Wuhan Geological Prospecting Foundation Engineering Co.Ltd.,Wuhan,Hubei 430000;2.Hunan Changshun Project Management Co.Ltd.,Changsha,Hunan 410000Abstract:Taking the pile foundation project of Ji
3、nmao Tower in Changsha as an example,this paper puts forward an effective construction scheme of the segregation accident reinforcement of large-diameter manual dug pile.The results show that the segregation accident processing and construction scheme proposed in this paper has high reliability and
4、feasibility,effectively guarantees the reinforcement effect of the segregation pile foundation,and accords with the practical application requirements.Key words:Manually dug pile;Segregation;Reinforce;Anti-anchor rod;Miniature steel pipe pile0 引言人工挖孔桩凭借着自身承载性能高、抗滑移能力强、稳定性高、施工简单、成孔质量高等特点,被广泛应用于桩基础施工领
5、域,但是,在进行浇筑混凝土施工时,如果出现地下水位较高现象,则会增加控制孔底溢水难度,从而严重影响封底混凝土施工质量,导致桩身混凝土出现严重离析现象1,使人工挖孔桩完全丧失承载能力,引发工程安全事故。在处理挖孔桩混凝土离析事故时,传统处理方法主要以补桩法、高压注浆法为主,应用时,无法保证人工挖孔桩的抗拔承载力和耐久性,还会增加工程造价成本。而应用锚固、增强等加固措施,可以避免造成以上问题,快速确定当前工程地质状况和嵌岩深度2,并结合桩实际受力情况,对桩基加固进行针对性地设计,从而保证人工挖孔桩承载力和耐久性,还能降低安全事故出现概率,保证工程施工经济效益。因此,在处理大直径人工挖孔桩离析事故时
6、,强化桩基加固设计、保证工程施工质量显得尤为重要。1 工程概况长沙金茂大厦桩基工程采用32 根 4 m的挖孔桩,桩端持力层为中风化板岩,桩端承载力极限标准值为8000 kPa,桩端全断面进入持力层深度不小于1.0 D(4 m),孔深921 m,底部扩大头部分高度4 m、直径6 m。桩身混凝土强度等级为 C35,护壁混凝土强度等级为 C35。另外,该工程主要采用双层钢筋笼3,外侧钢筋笼直径3.9 m,主筋为70 根28 mm(HRB400)钢筋组成,内侧钢筋笼直径1.8 m,主筋为22根22 mm(HRB400)钢筋组成。实际施工时,该工程采用人工挖孔灌注桩,整个桩基施工桩长为1222 m,施工
7、桩总数达到432 根,其中,JZ1、JZ2、JZ1A分别达到128 根、256 根、48 根,各桩的设计参数如表1 所示。表1 各桩的设计参数编号受力特性桩径/mm抗压承载/Pa抗拔承载力/kNJZ1抗压桩120031001600JZ2抗拔桩120021001600JZ1A抗压抗拔桩1100110011002 离析事故原因桩基工程结束后,需要采用桩身钻芯的方式,对桩基工程进行取样检验,发现离析事故的原因主要包含以下几点。(1)地下水位高,采用的降水方式过于落后,导致排水速度不断降低,难以满足后期半干孔作业开展需求,同时,也无法按照所设置好的浇筑水下砼工艺进行针对性施工,只能采用强行浇注的方式进
8、行施工,这种操作导致粗细骨料出现明显分离,增加了离析严重程度。(2)浇灌时,混凝土下料口与浇筑面之间距离相对较远,导致砂浆与骨料出现明显离析现象,此外,部分施工人员没有做好桩身混凝土振捣工作,导致该混凝土出现较大颗粒,不利于后期工程施工需求。(3)部分施工企业忽视人工挖孔桩施工质量管控,在出现地下水位较高问题时,没有充分认识到混凝土浇筑的重要性,第一作者:林凯珍(1990-),男,福建福安人,本科,工程师,主要研究方向为建筑施工管理。江西建材工程技术与应用2142023年7 月此外,相关技术在施工现场缺乏相关经验,过于追求工程施工效率,忽视了工程施工质量把控,造成离析事故频发。3 桩基加固设计
9、方案3.1 加固设计思路该工程具有桩基类型多、离析风险高等特点,结合工程这些特点,确定以下加固设计方案思路。(1)采用钻孔取芯的方式,快速确定单棵桩基混凝土离析所对应的实际厚度。(2)结合地质侦查调查结果,对单棵桩基的抗拔承载力进行精确化计算4,计算出设计承载力与计算承载力之间的差值,并将该差值设置为单棵桩基承载力不足值。(3)科学设置锚杆、微型钢管桩,可以保证桩基加固效果,有效处理桩体离析事故。此外,还要在计算复核桩基抗压、抗拔承载力相关参数的基础上,对比和分析设计承载力,并遵循以下加固原则:当桩身混凝土抗拔承载力除以1.2 所得的结果远远低于原抗拔承载力设计值时,需要将抗拔锚杆设置到桩体内
10、,保证桩身加固效果,并确定出抗拔锚杆形式和实际所需数量5;当桩身混凝土抗压承载力除以1.2 所得结果远远低于原抗压承载力设计值时,需要将微型钢管桩设置到桩体内,以保证桩基加固效果,使得桩身表现出层较高的抗压承载力和抗拔承载力;当桩身混凝土完整部分载力除以1.2 所得结果远远高于原承载力设计值时,可以采用高压注浆的方式,加固处理桩底部位,从而保证桩底密实效果。3.2 加固设计方案结合上文提出的加固设计思路,采用计算复核的方式,计算离析桩上混凝土所对应的承载力,并对各类桩基进行详细加固设计。抗拔桩主要是指在桩内设置相应的抗拔锚杆,对桩身进行加固处理,并结合工程现场施工情况6,选用以下两种形式。第一
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