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人工挖孔斜桩施工工法 前言 随着我国建筑技术的不断发展完善，越来越多的大型、特殊结构建筑物应允而生，有较多的拱型结构、大跨建筑结构、桥梁结构等设计有斜桩，北师大珠海校区风雨操场150米大跨钢拱支墩下设计有四根斜桩，与地面夹角约33.75度，原设计桩径1600，端部扩大头直径为2400，砼强度等级为C40。桩端持力层为强风化花岗岩，根据地质条件，桩长为15—25m。 因大倾角斜桩在国内几无先例，无成熟的施工工艺和设备，为保证施工质量，决定将此斜桩桩芯剖面变更为半圆形与矩形组成的组合形状，成孔方法按遂道形式人工开挖施工。 特点及适用范围 无需大型设备，适用性强，应用广泛； 操作方便，施工速度快； 施工安全。 工艺原理及施工程序 1、桩芯形状变更 为增加挖孔操作面，方便出入及渣土运出，经设计单位同意，将原设计圆形桩截面更改，桩芯断面如下图所示： 改变形状后的桩芯截面受压面积不变或略扩大，孔内净空高度应为1800，以方便工人进入操作，砼强度等级及护壁主筋及箍筋以设计单位的变更修改为准。 2、超前支护 因斜桩挖孔为沿一定角度向土层延伸，因挖孔上部土层强度有限，不可避免造成坍孔，本工程斜桩上段土层为填土和强风化层，地下水含量丰富，为防止挖孔时大量渗水和塌方，在此类土层中进尺前进行超前支护处理，加固孔道上部土体。 土体处理和加固范围为桩孔上部及两侧局部土体。 加固方法为高压旋喷注浆，即用旋喷桩施工机械从地面向下竖直钻孔，在加固土层范围旋喷注浆，向土层压入1：2水泥砂浆，固化拱上部土体，待达到设计强度后，再行开挖桩孔。 加固范围为桩顶至桩底全长，沿桩长方向，拱顶2.0m厚范围的土层，详见下图。 因桩长不能准确确定，因此需根据地质勘察报告及临近直桩施工情况，按估计桩长进行土体加固。 3、护壁施工工艺 斜桩护壁分为上段半圆拱形和下段竖直形，孔底设底板，作为两侧壁下部的支撑，此底板为受力构件，位于两侧板之间，不同于垫层；上部拱形护壁外观同直桩一样为锯齿形，侧壁及底板平滑无锯齿。 护壁厚度相对竖直桩略为加大，为200，底板厚度为150，砼强度等级为C25； 圆拱纵向钢筋采用Φ16@150，另一方向设半圆形Φ16@150；竖直段及底板均配置双向Φ16@150。 护壁形式如下图所示： 资源投入及施工部署 （一）、主要资源投入见下表。 序号 名称 数量 备注 1 旋喷桩机具 根据工期确定 2 定制钢模（1.0m） 3套/桩 可流水施工 3 定制钢模（0.5m） 2套 不良土层备用 4 卷扬机 1套 5 测量仪器 1套 其他辅助机具及安全设施参照竖直挖孔桩配置。 （二）、施工部署 1、旋喷注浆设备入场后即开始土层加固施工，待定制钢模板入场后可插入开挖，边加固边挖孔。 2、斜桩端部以上（与承台交接处以上）不再挖孔及做护壁，采用大开挖的形式，或承台开挖后再施工，可减少加固范围及成孔长度，并可加快施工速度。 3、每条桩施工时先进行超前支护，待达到强度后再挖孔。 施工方法及操作要点 钻孔加固土体 挖孔施工前，用对桩孔上部2.0m厚范围土体进行旋喷注浆加固，待加固范围内水泥硬化达到强度后再行开挖。 模板 采用专用定型钢模板，其中上部拱形模板参照竖直孔设计为嗽叭口，下段竖直模板立面为矩形，模板支撑采用专门配套的形钢支撑杆，如上图A-A剖面所示。 下段直壁模板与已浇筑护壁砼为平滑连接，在模板顶部设200*200下料口；上段护壁外形为锯齿形。模板示意图见下。 土质良好时每天进尺1.0m，底板与护壁同时浇筑砼。 当采用不带阴角的侧模时，则底板可采用预制板，在孔外提前预制，待侧壁拆模后即搬运就位。 如土质较差有塌孔可能时，必须减小每天的进尺量，可减少为每天0.5m以下。 护壁砼 碎石选用1—3石，砼中加入早强剂，保证3天强度达到75%； 因每段护壁两端均倾斜，上段护壁为拱形，角落砼不易密实，因此需采用较大流动性的砼，入模塌落度宜控制为14—16。 每段护壁砼浇筑分两个阶段，护壁下段，上设在竖直模板上口处的下料口下料，振捣密实后封闭下料口，从拱形模板端部下料浇筑上段砼。 砼振捣采用振动棒及敲击模板外壁相结合的方式；加强拱顶端的振捣，保证拱顶砼密实。 孔下照明 因孔深比较大，为保证挖土及上下孔安全，必须设孔内人工照明。孔内照明采用专用低压设备，线路牢固固定于孔壁上部。 为保证土石外运安全，孔道内也必须保证足够照明。 孔土外运： 采用斗车运输挖出的土石，因孔内坡度达30多度，人力运输困难，必须在孔外设辘辘或小型电动卷扬机助力，对斗车进行牵引，保证出料顺利。 桩芯砼 因孔下操作较为困难，且孔道内坡度较缓，砼浇筑面较长，下部砼无法有效振捣，因此本工程斜桩采用高流动性免振砼，由输送泵送入孔下。 测量定位 本工程桩孔为倾斜33.75度，挖孔时为保证正确的斜度和进尺方向，采