剛架護(hù)坡樁工法

PAGEPAGE17剛架護(hù)坡樁工法目錄TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc504552237"1剛架護(hù)坡樁的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造原理2HYPERLINK\l"_Toc504552238"2剛架護(hù)坡樁的類型2HYPERLINK\l"_Toc504552239"3工法特點(diǎn)2HYPERLINK\l"_Toc504552240"4適用范圍3HYPERLINK\l"_Toc504552241"5施工程序3HYPERLINK\l"_Toc504552242"6施工方法5HYPERLINK\l"_Toc504552243"7施工機(jī)械5HYPERLINK\l"_Toc504552244"8勞動組織6HYPERLINK\l"_Toc504552245"9質(zhì)量要求7HYPERLINK\l"_Toc504552246"10安裝措施7HYPERLINK\l"_Toc504552247"11經(jīng)濟(jì)分析8HYPERLINK\l"_Toc504552248"12工程實(shí)例8剛架護(hù)坡樁為建設(shè)部下達(dá)的地基基礎(chǔ)重點(diǎn)科研項(xiàng)目之一。北京中建建筑科學(xué)技術(shù)研究院于1990年開展研究工作以來，已在北京的5個工程（護(hù)坡深度從3.85m到13.85m）、計2200余m2的支護(hù)面積應(yīng)用，均取得良好的效果。剛架護(hù)坡樁的應(yīng)用已呈迅速擴(kuò)大之勢，它不僅用于邊坡支護(hù)，亦可用于永久性工程的邊坡處理。1剛架護(hù)坡樁的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造原理1.1剛架護(hù)坡樁是由處于同一平面位置的前樁與后樁，通過樁頂橫梁聯(lián)結(jié)成一等高或不等高剛架，形成一個空間的多次超靜定結(jié)構(gòu)，在同一水平荷載的作用下，它可以通過協(xié)調(diào)變形自行調(diào)整剛架各部分的內(nèi)力，從而達(dá)到最佳利用材料的目的。1．2剛架護(hù)坡樁在所有的各前樁及后樁之間，均設(shè)置縱向通長連系梁。在場地許可時，所支護(hù)邊坡各邊的跨中宜設(shè)計l－2％的起拱。1．3剛架護(hù)坡樁的抗傾覆力矩不僅包括柱前土被動土壓力所形成的力矩，同時包括前后樁在基坑以下部分所形成的力偶，這是更大的抗傾覆力矩，且連成一體的剛架本身即為一種自穩(wěn)結(jié)構(gòu)，所以其穩(wěn)定性大大優(yōu)于懸臂樁和錨拉樁，如圖1．3所示。2剛架護(hù)坡樁的類型根據(jù)樁體施工方法的不同可分為三種類型。2．l成孔灌注剛架護(hù)坡樁。適用于在不允許有振動及噪音污染區(qū)施工。2．2預(yù)制打入剛架護(hù)坡樁。適用于在允許振動及適當(dāng)噪音污染的場地，且又為軟弱土或淤泥質(zhì)土?xí)r施工。2．3沉管灌注剛架護(hù)坡樁。適用于在允許振動及適當(dāng)噪音污染的場地，且又為軟弱土或淤泥質(zhì)土?xí)r施工。2．4剛架護(hù)坡樁的結(jié)構(gòu)如圖2．4所示。3工法特點(diǎn)3．l支護(hù)深度大，抗水平力效果好。3．2不需設(shè)置錨桿，在開挖前一次施工完畢，無須交叉施工，節(jié)約工期。3．3施工簡單，設(shè)備不復(fù)雜，利用常規(guī)灌注樁施工設(shè)備即可完成。3．4經(jīng)濟(jì)效益顯著，和懸臂樁相比可節(jié)約造價30％以上。和錨拉樁相比可節(jié)約5％以上。4適用范圍適用于各種開挖深度及基坑的無拉錨支護(hù)，也適用于各種永久性構(gòu)筑物，如道路、堤壩、邊坡的加固處理。但基坑外側(cè)場地凈寬應(yīng)≥3.5d，剛架前后樁之中距應(yīng)≥2d（d為樁的設(shè)計直徑）。5施工程序5．l成孔灌注剛架護(hù)坡樁施工程序如圖5．l所示：護(hù)坡樁設(shè)計護(hù)坡樁設(shè)計定位樁成孔清孔機(jī)械進(jìn)場泥漿配制（僅用于泥漿配制的濕成孔孔深、孔徑、沉渣厚度及垂直度檢查（若為濕成孔應(yīng)檢查泥漿比重）放鋼筋籠及校正鋼筋籠加工及檢驗(yàn)二次清孔（僅用于砂漿護(hù)壁成孔）安放溜筒及導(dǎo)管澆注樁體混凝土養(yǎng)護(hù)挖槽（剛架橫梁及綜梁位置）混凝土攪拌作試塊溜筒試拼導(dǎo)管試拼及打壓（僅用于泥漿護(hù)壁成孔時）澆注樁體混凝土截樁頭并初步清洗養(yǎng)護(hù)截樁頭并初步清洗按設(shè)計要求彎折剛架接點(diǎn)鋼筋、綁扎橫梁鋼筋綁縱梁鋼筋沖洗樁頭隱蔽部位驗(yàn)收澆縱橫梁混凝土混凝土攪拌養(yǎng)護(hù)開挖監(jiān)測作試塊試塊強(qiáng)度達(dá)設(shè)計標(biāo)號75%圖5.1成孔灌注樁施工流程5.2預(yù)制打入剛架護(hù)坡樁施工程序如圖5.2所示：護(hù)坡樁設(shè)計定位樁打預(yù)制樁挖槽截樁頭按設(shè)計要求彎折剛架節(jié)點(diǎn)鋼筋，綁扎橫鋼筋綁縱梁鋼筋沖洗樁頭護(hù)坡樁設(shè)計定位樁打預(yù)制樁挖槽截樁頭按設(shè)計要求彎折剛架節(jié)點(diǎn)鋼筋，綁扎橫鋼筋綁縱梁鋼筋沖洗樁頭打樁機(jī)進(jìn)場預(yù)制樁進(jìn)場監(jiān)測開挖養(yǎng)護(hù)澆縱橫梁混凝土隱蔽部位驗(yàn)收混凝土攪拌作試塊試塊強(qiáng)度達(dá)設(shè)計標(biāo)號75%5.3沉管灌注剛架護(hù)坡樁施工程序如圖5.3所示：護(hù)坡樁設(shè)計護(hù)坡樁設(shè)計定位樁打入鋼管放鋼筋籠澆注體混凝土養(yǎng)護(hù)挖槽截樁頭并初步清洗按設(shè)計要求彎折節(jié)點(diǎn)鋼筋綁橫梁鋼筋開挖綁縱梁鋼筋沖洗樁頭隱蔽部位驗(yàn)收澆縱橫梁混凝土養(yǎng)護(hù)監(jiān)測打樁機(jī)進(jìn)場鋼筋籠加工及檢驗(yàn)混凝土攪拌作試塊混凝土攪拌作試塊試塊強(qiáng)度達(dá)設(shè)計標(biāo)號75%圖5.3沉管灌注樁施工流程6施工方法6．l樁體施工方法6．1．l成孔灌注樁施工方法6．1．1．l在無地下水時，采用長螺旋或短螺旋鉆機(jī)干法成孔。6．1．1．2在有地下水且水位較高，又不采用降水施工時，采用泥漿護(hù)壁濕成孔，水下灌注混凝土。6．l．1．3在水量不大，水位不高時采用局部鋼導(dǎo)管法施工。亦可采用長螺旋成孔加壓注漿法施工。6．1．1．4在無地下水，而地層中有較大卵石，且深度在20m以內(nèi)時采用混凝土護(hù)壁的人工挖孔灌注樁。6．1．2預(yù)制打入樁施工方法6．1．2．l按設(shè)計在場外預(yù)制鋼筋混凝土樁。6．1．2．2用落錘、汽錘或柴油打樁機(jī)將樁體打入土中。6．1．3沉管灌注樁施工方法6．1．3．l按設(shè)計要求預(yù)制樁頭及鋼筋籠。6．1．3．2將樁頭安放在設(shè)計樁徑鋼管的下端。6．1．3．3用打樁機(jī)或振動沉樁機(jī)將鋼管打入土中。6．1．3．4吊放鋼筋籠入鋼管中。6．1．3．5于鋼管頂部向管內(nèi)澆筑混凝土，澆一段混凝土上拔一段鋼管，但始終保持管內(nèi)有l(wèi)m以上高度的混凝土，混凝土塌落度應(yīng)控制在16－20cm。6．1．3．6在地下水位很高，土層主要為砂卵石層時應(yīng)用沉管沖抓法將鋼管一邊沉入土中一邊將土從管內(nèi)沖、抓出來，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，于管內(nèi)安放鋼筋籠，再于管內(nèi)進(jìn)行水下混凝土灌注，同時不斷將鋼管上拔，直至設(shè)計樁頂標(biāo)高。6．2剛架施工方法6．2．l按設(shè)計剛架縱、橫梁尺寸及位置在地面垂直挖槽。6．2．2在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)20％左右時，按設(shè)計樁頂標(biāo)高截掉柱頭，清除浮漿及松散混凝土并作初步?jīng)_洗。6．2．3按剛架設(shè)計要求彎折（或焊接）前、后樁的主鋼筋到設(shè)計位置并套好鋼筋，將主筋綁扎定位。6．2．4按剛架設(shè)計要求安放和綁扎縱向連系梁鋼筋。6．2．5二次沖洗樁頭，原槽澆灌混凝土并制作相應(yīng)試塊。7施工機(jī)械7．l成孔機(jī)械7．11．l在無地下下水且孔深深小于等于于15m時，應(yīng)應(yīng)采用長螺螺旋鉆機(jī)成成孔。7．11．2在無地下下水但成孔孔深度大于于15m時，宜宜采用短螺螺旋鉆機(jī)成成孔。7．11．3在地下水水位較高時時，地層中中又有較大大（大于l0cm）及較多多卵石、碎碎石或風(fēng)化化巖層時，宜宜采用沖擊擊成孔或沖沖抓成孔機(jī)機(jī)械。7．11．4地下水位位較高，而而無大塊卵卵石時，宜宜用潛水鉆鉆成孔。7．22打樁機(jī)械械7．22．l在場地附附近有振動動及噪音限限制，且土土質(zhì)又為軟軟弱土層或或淤泥質(zhì)土土?xí)r，宜采采用振動沉樁機(jī)。7．22．2在場地附附近允許一一定振動及及噪音污染染，且土層層較好時，宜宜采用落錘錘或汽錘打打樁機(jī)。7．33其它機(jī)械械77．3．l混凝土攪攪拌、運(yùn)輸輸、振搗機(jī)機(jī)械。77．3．2泥漿護(hù)壁壁成孔及水水下灌混凝凝土?xí)r，尚尚應(yīng)準(zhǔn)備泥泥漿泵及空空壓機(jī)。8勞動組織織剛架護(hù)護(hù)坡樁施工工的整個過過程應(yīng)配備備工長1名，負(fù)責(zé)責(zé)全過程的的生產(chǎn)指揮揮及質(zhì)量、進(jìn)進(jìn)度控制。8．ll成孔階段段8．11．l干作業(yè)成成孔時，應(yīng)應(yīng)配置鉆機(jī)機(jī)指揮人員員1名，鉆機(jī)機(jī)司機(jī)l－2名，（某某些鉆機(jī)除除鉆機(jī)操作人員外，尚尚需汽車司司機(jī)1名），技技工1名負(fù)責(zé)施施鉆過程的的技術(shù)工作作；壯工3－5名負(fù)責(zé)清清運(yùn)土。8．11．2濕作業(yè)成成孔時，應(yīng)應(yīng)配備機(jī)長長1名，負(fù)責(zé)責(zé)成孔階段段生產(chǎn)全過過程的技術(shù)術(shù)、質(zhì)量、安安全。鉆工工l－2人負(fù)責(zé)施施鉆，并作作成孔記錄錄；壯工3－4名配合挖挖土，安放放護(hù)筒，裝裝卸鉆桿，調(diào)調(diào)配泥漿等等。8．11．3人工挖孔孔時，按3人勞動組組合，井上上2名負(fù)責(zé)提提升，井下下1名負(fù)責(zé)挖挖掘及護(hù)壁壁，輪流作作業(yè)。8．22安放鋼筋筋籠階段安放鋼鋼筋籠應(yīng)配配置吊車司司機(jī)及指揮揮人員各1名，起重11名負(fù)責(zé)鋼鋼筋籠的捆捆扎、扶正正就位及校校正，壯工工2名配合。若若鋼筋籠需需接長時，視視現(xiàn)場工作作量大小，尚尚需配置相相應(yīng)數(shù)量的的電焊工；；鋼筋工1名負(fù)責(zé)鋼鋼筋調(diào)正與與結(jié)頭鋼筋筋安放。8．33澆灌混凝凝土階段8．33．l澆灌干法法成孔樁勞勞動組織（l）澆澆灌干法成成孔樁，若若用泵送混混凝土應(yīng)配配技工2人，其中1人指揮泵泵車，l人兼負(fù)責(zé)責(zé)檢查澆灌灌深度，壯壯工2－3人協(xié)助技技工工作。（2）澆澆灌干法成成孔樁，若若用翻斗車車運(yùn)輸，人人工澆灌時時，應(yīng)配技技工2－3人，壯工3－5人（視澆澆灌量而定定）其中技技工輪流負(fù)負(fù)責(zé)振搗（若若孔深超過過振動棒長長度無法振振搗，應(yīng)采采用大塌落落度混凝土土）；若用用混凝土罐罐車運(yùn)輸，技技工可減少少1名，壯工工可減少2名；并測測澆灌深度度。8．33．2澆灌泥漿漿護(hù)壁成孔孔樁勞動組組織吊車司司機(jī)1名，技術(shù)術(shù)人員1名，負(fù)責(zé)責(zé)檢查和記記錄導(dǎo)管長長度，澆灌灌高度、澆澆灌量、剩剩余孔深、導(dǎo)導(dǎo)管拔出長長度，五者者數(shù)據(jù)應(yīng)完完全吻合?；炷镣涟嚅L1名，負(fù)責(zé)責(zé)指揮澆灌灌及拔導(dǎo)管管，同時記記錄孔深、下下導(dǎo)管長度度、澆灌高高度、澆灌灌量、剩余余孔深、導(dǎo)導(dǎo)管拔出長長度，并隨隨時與技術(shù)術(shù)人員核對對。壯工22人，負(fù)責(zé)責(zé)安裝、拆拆卸導(dǎo)管或或漏斗。壯工22－3人，協(xié)助助技工工作作，并及時時沖洗導(dǎo)管管。8．44打預(yù)制樁樁勞動組織織8．44．l落錘打樁樁打樁機(jī)機(jī)司機(jī)1名，班長1名。班長11名，負(fù)責(zé)責(zé)指揮起吊吊、打樁及及移樁架，并并檢查記錄錄。記錄員員1名，記錄錄打樁貫入入度及打入入深度。技工22名，負(fù)責(zé)責(zé)捆扎、就就位、墊樁樁帽、移樁樁架等。壯工22－3名，協(xié)助助技工工作作。8．44．2汽錘打樁樁司機(jī)11名。班長11名，負(fù)責(zé)責(zé)指揮。技工22名，其中1人負(fù)責(zé)記記錄。壯工22名，配合合技工工作作。8．55沉管灌注注樁施工勞勞動組織。8．55．l沉管階段段參照7．5．l和7．5．2條執(zhí)行。8．55．2放鋼筋籠籠參照7．3條執(zhí)行。8．55．3澆混凝土土參照7．4．l條執(zhí)行。8．66鋼筋彎折折與綁扎。每一勞勞動小組需需技工2名，負(fù)責(zé)責(zé)鋼筋彎折折與綁扎，壯壯工2－4名在技工工指導(dǎo)下綁綁扎及搬運(yùn)運(yùn)鋼筋。8．77縱、橫梁梁澆灌參照照7．4．l條執(zhí)行。9質(zhì)量要求求9．ll灌注樁成成孔階段的的質(zhì)量應(yīng)符符合現(xiàn)行的的工業(yè)與民民用建筑灌灌注樁基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計與施施工規(guī)程表3．2．3的要求；即樁位位容許偏差差d／6（d為樁徑，下下同），同同時滿足施施工組織設(shè)設(shè)計要求，沉沉渣厚度≤30cmm；垂直度度容許偏差差1%；孔徑允允許偏差：：螺旋鉆成成孔為±2cm（d＝30－40），潛水水鉆成孔（d=550－80cmm）±5cm；沖沖擊成孔為為（+10cmm、-5cm）。9．22鋼筋籠制制作質(zhì)量要要求鋼筋籠籠制作應(yīng)符符合設(shè)計要要求，同時時符合現(xiàn)行行的“混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)工程施施工及驗(yàn)收收規(guī)范”表3．5．2，3．5．3，3．5．7，3．5．8的相應(yīng)要求。鋼鋼筋的加強(qiáng)強(qiáng)箍筋應(yīng)與與每根主筋筋電焊牢固固，螺旋箍箍筋與受力力主筋間隔隔點(diǎn)焊。9．33鋼筋籠安安放應(yīng)符合合設(shè)計要求求。因剛架架樁配筋一一般為非對對稱配筋，要要求其主要要的受力鋼鋼筋角度允允許偏轉(zhuǎn)誤誤差5度。9．44剛架節(jié)點(diǎn)點(diǎn)鋼筋必須須按設(shè)計要要求彎折到到位。剛架架橫梁鋼筋筋直徑、數(shù)數(shù)量及位置置應(yīng)符合設(shè)設(shè)計要求，同同時符合現(xiàn)現(xiàn)行的“鋼筋焊接接及驗(yàn)收規(guī)規(guī)程”的有關(guān)要要求。9．55剛架縱向向聯(lián)系梁的的外測鋼筋筋應(yīng)各穿入入樁頂伸出出鋼筋至少少2根以內(nèi)。9．66樁身及橫橫、縱梁混混凝土質(zhì)量量，應(yīng)符合合設(shè)計強(qiáng)度度等級，并并應(yīng)符合現(xiàn)現(xiàn)行的“混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)工程施施工及驗(yàn)收收規(guī)范”4．6．1，4．6．2，4．6．5，4．6．6，4．6．7，4．6．8，4．6．9，4．6．10各條的要要求。同時時不應(yīng)有斷斷樁、離析析、蜂窩、狗狗洞等情況況。應(yīng)通過過控制混凝凝土塌落度度、落實(shí)澆澆灌措施，滿滿足充盈系系數(shù)等手段段來加以保保證。9．77剛架混凝凝土達(dá)到設(shè)設(shè)計強(qiáng)度等等級的75％以后，才才能開挖土土方。9．88剛架護(hù)坡坡樁一般不不會在超荷荷的情況下下產(chǎn)生突然然失穩(wěn)，但但使用階段段應(yīng)進(jìn)行樁樁頂位移監(jiān)測。測點(diǎn)間距距視基坑邊邊長大小約約10－20m設(shè)置置一個，但但跨中必須須有一個。進(jìn)進(jìn)行剛架護(hù)護(hù)坡樁設(shè)計計時應(yīng)同時時提出監(jiān)測測要求或制制定監(jiān)測計計劃（設(shè)計計施工總承承包時）。監(jiān)監(jiān)測方法可可用經(jīng)緯儀儀用準(zhǔn)直測測量法進(jìn)行行觀測。9．99打入預(yù)制制樁不應(yīng)有有斷樁，并并應(yīng)符合設(shè)設(shè)計要求的的入土深度度及貫入度度。10安裝措施施10．．l進(jìn)入施工工現(xiàn)場必須須帶安全帽帽。10．．2灌注樁成成孔后，混混凝土澆灌灌前，應(yīng)及及時加蓋，以以防人員及及物品墜入入。10．．3人工挖孔孔樁施工，每每天班前應(yīng)應(yīng)用瓦斯檢檢測器或小小動物檢查查孔底有無無毒氣，同同時深度超超過10mm的挖孔應(yīng)應(yīng)配置通風(fēng)風(fēng)設(shè)備。井井下井上應(yīng)應(yīng)有緊急聯(lián)聯(lián)系信號，井井下應(yīng)有低低壓照明，并并按有關(guān)專專業(yè)施工規(guī)規(guī)定執(zhí)行。10．．4人工挖孔孔樁成孔階階段的混凝凝土護(hù)壁應(yīng)應(yīng)符合設(shè)計計要求，不不得隨意降降低標(biāo)號。10．．5護(hù)坡樁頂頂?shù)牡孛婧珊奢d不得超超過設(shè)計允允許的地面面荷載。10．．6鉆機(jī)及打打樁機(jī)械應(yīng)應(yīng)由專人操操作，并制制定安全操操作規(guī)程，隨隨機(jī)掛牌，嚴(yán)嚴(yán)格按規(guī)程程操作。班班前應(yīng)對機(jī)機(jī)械進(jìn)行試試運(yùn)轉(zhuǎn)，檢檢查各部位位運(yùn)轉(zhuǎn)是否否正常，不不符合要求求者不得上上崗。10．．7吊裝綁扎扎必須牢固固，吊車起起吊重物時時，吊車下下不得站人人。11經(jīng)濟(jì)分分析已施工工的五個工工程的經(jīng)濟(jì)濟(jì)對比見表表11－1，表11－2施工工工程經(jīng)濟(jì)對對比分析（支支護(hù)每延長長米邊坡）表11－l材料混凝土（m2）鋼筋（kg）成孔數(shù)（個）造價對比樁型剛架懸臂懸臂/剛架剛架懸臂懸臂/剛架剛架懸臂懸臂/剛架懸臂/剛架北京服裝學(xué)院1990.63.33(400)3.85(400)1.178039941.2422.601.301.21北京煙酒糖業(yè)公公司批發(fā)市市場l9992.40.53(200)0.82(300)1.5592.51481.6021.670.831.46摩托車制造廠底底盤車間ll992..51.48(300)1.917(300)1.31246358l.4522.501.251.39北京煙酒糖業(yè)公公司批發(fā)市市場19993．61.00(300)1.04(300)1.0490115l.271.8821.071.14注：鋼鋼筋按350元/t；混凝土土按300元／m3,機(jī)械成孔孔按80元／m3計；以上上均為19994年10月份價格格。剛架與錨錨拉樁的經(jīng)經(jīng)濟(jì)對比（支支護(hù)每延米米基坑）表表11-22材料混凝土（m3）鋼筋（kg）成孔數(shù)（個／mm3）錨桿（m）造價對比樁型剛架錨拉錨拉/剛架剛架錨拉錨拉/剛架剛架錨拉錨拉/剛架剛架錨拉錨拉/剛架錨拉/剛架北京服裝學(xué)院3.331.9240.588035650.7042／l／0.506.71.005北京宣威大廈8.374.80669410／6.84／4.1912.21.051注：1．鋼筋按30000元/t；混凝土土按300元/m3；預(yù)應(yīng)力力錨桿按200元/m3計；2．所有材料按實(shí)實(shí)際用量計計。12工程實(shí)實(shí)例已施工的五個工工程見表12.11施工工程程簡介表12.11工程名稱北京服裝學(xué)院北京煙酒糖業(yè)公司批發(fā)市場北京汽車摩托