桩基及围护施工中遇地下障碍物的处理

桩基及围护施工中遇地下障碍物的处理摘要：在桩基础及围护桩施工过程中，经常会碰到地下障碍物，而导致桩基或围护结构无法顺利施工。本文针对不同障碍物情况选择不同的处理方法，从而安全、快捷、经济的解决施工中遇到的问题，希望可供相关参考。关键词：桩基；围护施工；障碍物；处理一、解决障碍物的方案确定发现情况以后，应及时与施工设计人员、业主、监理和相关的专家讨论出合适的解决方案。我们以从工程的工期、安全、质量及成本等多方面的因素综合考虑，最终选择了一种沉管换土和冲击锤钻机的处理方法，很好地解决了遇到下障碍物的难题。其中沉管换土的施工工艺类似于沉井，在水泥搅拌桩的位置上与钻孔灌注桩采用钢板作护筒沉管换土，将块石挖除，回填优质黏土，从而对围护桩进行施工。沉管可有效起到防挤土、坍塌及护壁作用，沉管后采用人工清除块石等障碍物再回填优质黏土，可保证灌注桩施工的顺利进行。此方法具有换土后灌注桩成桩质量优良、简便、安全、施工费用低等优点。二、沉管换土处理的施工技术（1）、施工流程场地平整→定位→护筒就位→机械沉筒→机械挖除筒内块石、土方→连接护筒→机械沉筒→挖除筒内块石、土方→连接护筒→沉筒→优质黏土的分层回填→分层提筒、拆除护筒→直至自然地坪标高。（2）施工设备施工设备主要选用有挖掘机、护筒和空压机。1、挖掘机护筒的拔筒、沉筒可采用挖掘机压拔。筒内的浅部取土可采用挖掘机直接挖除。护筒摩阻力的计算公式可采用QUK=QSK+QPK=U∑qsikli+qpkAp，对挖掘机的选择可参考护筒下压过程中最大摩阻力，筒端部制作情况可作为端承力的考虑情况。2、护筒一般胡同每节1～1.5m，平面尺寸根据换土区域定制，详 图1护筒3、空压机当碰到无法挖除的较大石块时，可采用空压机将其进行破碎，然后在清除。（3）、施工技术进度要求及工作量大小可作为沉管换土的依据，在保证周边土体安全情况下，可采用多套设备同时施工从而加快工程的施工进度，在此，可采用跳挖法。跳挖相邻桩位应搭接，跳挖之间的间距可根据现场周边环境的情况来确定。在施工的过程中应监测周边土体沉降与位移。如图2。护筒位置可作为选定桩位的依据，护筒就位。为避免土体位移及塌孔等现象产生的危害，在对护筒进行施工时，应遵守先压后挖的原则，即将护筒先用机械进行下压，再将筒内的土体用挖机进行挖除，用螺栓将第2节护筒相连接，再将护筒用机械进行下压，筒内土体进行挖除。如此循环，直至全部清除完障碍物。当遇到无法挖除的较大石块时，采用空压机将这些较大石块进行破碎，然后再清除。浅部的筒内土体，可以用挖机将其进行直接挖除，由于下层土体遭到挖机臂长限制，因此只得采用人工挖孔的方法。挖到底部之后，采用回填优质黏土的措施压实并将一节护筒高度回填，然后用挖机拆除上提的1节护筒，如此循环直到换土施工结束，待换土完成后4～6d，即可开始水泥搅拌桩施工，然后对钻孔桩进行施工。图2施工过程图示（4）注意沉管换土的处理方法比较适合进行于钻孔灌注桩施工过程中,周边环境较为复杂,对地下障碍物无法进行直接开挖的情况下而采用的一种处理方式，针对深度6m范围内的清障效果最佳。其中护筒的直径可根据围护桩以及现场的实际情况的情况而定制。对施工经常遇到的土体位移和隆起的现象，可采用跳挖的方法来进行避免,应根据现场实际情况来确定跳挖的间距。施工时应同时监测周边土体位移与沉降。三、冲击锤钻机处理方法（1）、冲击锤钻机原理冲击锤钻机的原理是用卷扬机提升钻锥或冲击式装置，反复上下冲击，靠冲击功能和冲锥的重量直接冲击，将土石劈碎、劈裂，部分挤入井壁之内，由泥浆悬浮钻渣，使钻锥每次都能冲击到孔底新的土层，在进行一定时间的冲击后，放入掏渣筒掏渣，提出外倒掉，泥浆一方面起护壁作用，另一方面起悬浮钻渣作用。（2）、施工方法1、安装钻机①钻机稳定地安装在钻孔的一侧，钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上；②调整钻机，使钻锥起吊滑轮缘，钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，即钻锥的起吊钢丝绳和桩孔的中心在同一直线上，稳定好钻机和扒杆缆风绳。（3）、泥浆配制为保证冲击锤钻机成孔过程中能有效的悬浮钻渣和保持孔壁稳定，必须配制较高性价比的泥浆。泥浆用量为成孔体积的1.5倍。每立方泥浆中，配合比(重量比):水∶粘土(黄泥)＝1∶2.2.2.3测量放样采用全站仪进行桩位放样，在测放桩位前，先复校基点，闭合测量，符合误差允许要求后，再测放桩位。桩位测放允许偏差不大于20mm，并做好标志。（4）、埋设护筒护筒是保护孔口，隔离上部杂填松散物，是防止孔口塌陷的必要措施。由于冲击锤的具有的特殊性，施工震动较大，造成对周围墙体的影响软大，因此，在冲击锤施工前必须埋设护筒。护筒选用钢制护筒，直径应大于桩径，且不影响冲击锤正常施工。护筒埋入深度以满足隔离杂填土，防止孔口塌陷为准(一般为1.5～2.0m)，护筒外周间隙用粘土回填并捣实，以确保护筒稳定牢靠。（5）钻机钻进1、开始钻孔时应先在孔内灌注泥浆，泥浆比重指标根据土层情况而定。采用Φ800mm，高2.0m，重1.5～3.0T重锤(利用工程桩作为立柱桩上部成孔时采用直径为Φ1000mm重锤)，钻进时应保持钻锥稳定，应采用小冲程，慢速，使初开孔坚实，竖直能起导向作用，避免碰撞护筒；2、钻进过程，根据钻进中的实际地质情况调整钻锥及泥浆的落距，砾石、沙层、岩石、卵石落距控制在1.5～2.5m，并调大泥浆比重；3、钻进过程应随时检查，钻锥的起吊钢丝绳和桩孔中心是否在同一直线上，如不在同一直线上，应调整钻机使其符合要求再钻进；4、因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻；5、在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时，应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度，以防坍孔。四、安全措施（1）、认真查清邻近建(构)筑物情况，并在冲击成孔施工中随时观测，发现有因冲击成孔造成临近建筑物裂缝、倾斜等影响结构安全的情况时，要立即停止冲击，重新选择施工方案。（2）、在操作时对冲击(钻)成孔机械应安放平稳，防止冲孔时冲锤突然下落或突然倾倒的情况发生；从而造成设备损坏和人员的伤亡。（3）、采用泥浆护壁成孔，应根据地质条件、设备情况和孔内情况变化，认真控制泥浆密度流内水头高度、钻机垂直度、护筒埋设深度、钻进和提钻速度等，以防塌孔，造成机具塌陷的情况。（4）、冲击锤(钻)操作时，距落锤6m范围内不得有人员走动或进行其他作业，非工作人员不准进入施工区域内。（5）、冲(钻)孔灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前，为防止掉土或发生人身安全事故，应用盖板封严。（6）、所有电路，成孔设备要架空设置，不得使用绝缘层有损伤的电线或不防水的电线。电动机和电闸箱要有接地装置，加盖防雨罩；开关要有保险装置，电路接头要安全可靠。（7）、恶劣气候冲(钻)孔机应停止作业，休息或作业结束时，应切断操作箱上的总开关，并将离电源最近的配电盘上的开关切断。（8）、混凝土灌注时，装、拆导管人员必须戴安全帽，并注意防止螺丝、扳手等掉入桩孔内；拆卸导管时，其上空不得进行其他作业，导管提升后继续浇注混凝土前，必须检查其是否挂牢或垫稳。五、结语综上所述，通过以上不同的障碍物处理措施，可将不同特征的障碍物进行有效的清除，以保证桩基或围护结构的顺利施工。参考文献[1]李小斌,