人工挖孔扩底灌注桩 浅谈人工挖孔扩底灌注桩的工程运用

　　【摘 要】本文以江苏省南京工程高等职业学校学生食堂工程为例，通过对工程的概况分析说明了人工挖孔扩底灌注桩在框架结构工程中的运用，可以取得良好的效果。　　【关键词】人工挖孔扩底灌注桩；框架结构；实际运用
　　人工成孔扩底灌注桩其性质介乎桩基与天然基础之间，一般以端承桩为主。近年来人工挖孔扩底灌注桩应用极其广泛，其优点也是十分突出的。比如，大直径挖孔扩底墩基础承载力高，一柱一墩，不但质量容易保证，而且施工速度快，没有噪音，没有振动，除了工业与民用建筑工程之外，桥梁工程与煤矿建设工程中，也都大量采用了此种基础形式。本文以南京工程高等职业学校的学生食堂为实例，对人工挖孔扩底灌注桩在框架结构工程中的运用进行简单的分析与探讨。
　　一、工程概况
　　南京工程高等职业学校学生食堂工程，建筑面积11425平方米，框架结构，共五层其中地上四层地下一层，地下室一层东侧为停车场，西侧为超市，地上一、二层为学生食堂，三层为教工餐厅，四层为学生礼堂、学生活动中心。此食堂南侧为学生四号公寓，二者距离为12米，北侧紧挨着是一座正在使用的老食堂，新食堂没有起用前不得拆除老食堂。
　　二、地质条件
　　食堂工程场地表层为人工填土，其下为粉质粘土，下部为燕山晚期风化花岗岩闪长斑岩。
　　场地土层分为3个工程地质层，5个亚层，自上而下分述如下：
　　①1杂填土：黄褐色，灰黄色，结构松散，稍湿，主要由粉质粘土夹闪长斑岩碎岩和其它建筑垃圾组成。推算时间为5～8年，均匀性差，层厚2.40～5.70米。
　　①2素填土：黄褐色，灰绿色，结构松散，湿润，主要由粉质粘土夹植物根茎（局部塘底淤泥）组成。推算时间为5～8年。顶板埋深2.40～5.70米。层顶高19.32～23.06米，层厚0.10～1.00米。
　　②粉质粘土：黄褐色，饱和，硬塑，局部可塑，中偏压缩性。无摇震反应，切面光滑，具光泽反应，干强度、韧性中等。局部夹少量高岭土团块。顶板埋深2.50～6.00米，层厚0.80～9.60米。
　　③1全风化闪长斑岩：黄褐色，岩石风化极强烈，结构完全被破坏，呈砂土状，水冲易散，全场区分布，顶板埋深4.70～15.60米，层顶高9.66～20.57米，层厚0.20～4.30米。
　　③2强风化闪长斑岩：灰白色，肉红色，岩石风化极强烈，结构完全被破坏，岩芯上部呈密实砂土状，水冲易散，下部呈碎块状，全场区分布，顶板埋深4.90～17.90米，层顶高7.36～20.37米。
　　三、基础选型
　　（一）本食堂工程基础的特点：
　　1、本食堂工程场地原为丘岗坡地，局大部为鱼塘，五年前由于施工学生公寓时填平，所填土为强风化闪长斑岩，地形总体北高南低，呈一缓坡，地面高差1.15米。
　　2、本食堂工程紧靠老食堂，不能因建新食堂而危及老食堂的正常安全使用。
　　3、本食堂工程西侧四米为校内主要进出通道，基础所选的型式不能因施工而影响校园内道路的正常通行。
　　4、本食堂工程屋盖为28m×32m的钢网架，主体柱网尺寸 7m×8m，导致柱底受力差距比较很大。
　　（二）基础型式考虑了如下三种方案：
　　1、采用整板片筏基础，基础不可避免要进行大开挖，再采用换土碾压地基，也可以用毛石混凝土地基，然后浇筑整板片筏基础。
　　2、钻孔灌注桩基础：砂岩作为持力层，可以充分利用岩石的抗压强度，同时可以避免浅基础高低起伏的现象，但施工工期长。
　　3、人工挖孔扩底灌注桩：全风化泥质粉砂岩作为持力层，持力层埋深虽然高低起伏大，但总的埋深不大，最关键的是，场地地下水较贫乏，地下水位埋深较低，为-3.50～-5.80m，给人工挖孔扩底灌注桩的成孔带来了有利的条件。
　　（三）本工程采用的人工挖孔扩底灌注桩几点说明
　　本工程采用的人工挖孔扩底灌注桩持力层在全风化泥质风化岩，根据场地的实际情况，持力层埋深，-4.0--10.0，基础入持力层为1米。
　　四、人工挖孔扩底灌注桩施工注意事项
　　人工挖孔扩底灌注桩基础比钻孔灌注桩桩基础具有更多的优点，可进入设计要求的持力层，对支撑土的性质可用肉眼直观检查，还可以进行试验，测定其物理特性。此外，人工挖孔扩底灌注桩基础根据其所处的环境条件还有其他优点，如其在成孔时，并不对土产生挤压，对于支撑临近建筑物的地基土的扰动，比对土产生挤压的钻孔灌注桩基础所造成的扰动要小。如果把荷载较大的柱支承在单独一个人工挖孔扩底灌注桩桩基上，与通过桩承台把柱荷载传递给群桩相比较，在结构和造价上人工挖孔扩底灌注桩基础也有明显的优点。但要保证人工挖孔扩底灌注桩基础做到成功又经济，施工是关键的因素，因此，选择技术素质高的专业施工单位是非常有必要的。与此同时，还应该注意以下几点问题。
　　1、人工成孔后在桩身范围内安放护笼，防止孔壁坍陷造成扩底人员的不安全，护笼长度应不大于桩长减去扩底的高度，以免影响扩底工作。护笼可用光面钢筋焊成。内设活动爬梯，供施工人员上下使用。
　　2、人工挖孔扩底灌注桩基础的钢筋笼必须在浇筑混凝土前放入，放入时要缓慢并保持垂直，防止放偏，下落钢筋笼一定要放至桩底。
　　3、人工挖孔扩底灌注桩扩底部分较易塌孔，应注意随扩孔随浇筑混凝土，在浇筑前必须复查孔的尺寸是否符合设计要求并做记录。若遇孔壁缩颈、孔底见水或上层滞水等引起坍孔时，应及时研究处理。
　　4、混凝土须随灌随振，为保证混凝土的密实性，避免振捣棒损坏，每灌入1.5米左右深的混凝土应振捣一次。
　　5、人工挖孔扩底灌注桩扩底工作完成后，需经勘察单位确认孔底是否为所要求的持力层，并距持力层表面以下不小于300mm。
　　6、桩的垂直偏差一般限制在5～7.5cm。
　　7、一般宜在地下水位以上施工。
　　除了以上注意事项外，设计混凝土强度等级应考虑施工技术水平。若施工水平较低时，可适当提高一级强度等级。受力小的扩底桩基础，计算不需钢筋，但要考虑桩身可能承受水平荷载等因素，还应放置竖筋，直至桩底。
　　通过以上的论述，我们可以知道，选取人工挖孔成孔扩底灌注桩，不但节约了资金，也缩短了工期，但是要想保障施工的安全进行，同时要注意很多问题。南京工程高等职业学校食堂工程通过施工期间以及后期的监测，几乎无沉降。由此可见，人工挖孔扩底灌注桩在框架结构工程中的运用可以取得良好的效果。

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