人工挖超深孔桩施工方案.doc

花溪国宾大道党武乡大坝井村拆迁安置点工程 人工挖孔桩施工方案

花溪国宾大道党武乡大坝井村
拆迁安置点工程

超深人工挖孔桩施工方案

编 制:
复 核:
审 核:
施工单位:中铁十一局集团建筑安装工程有限公司
编制日期:

人工挖孔桩施工方案
一、 工程概况
1.桩基概况
花溪国宾大道党武乡大坝井村拆迁安置点一期工程共有786 根桩，桩径有Φ900mm、Φ1000mm、Φ1100mm、Φ1200mm、Φ1500mm、Φ1600mm、Φ1700mm、Φ1800mm、Φ1900mm、Φ2100mm、Φ2200mm、Φ2300mm，12种类型。
2.地形地貌特征
本工程场地型地貌为溶蚀、构造侵蚀岩溶残丘和宽谷岩溶洼地地貌。场地位于贵阳向斜轴部南端东翼，受南北向贵阳向斜及其走向断层控制，场区位于近东西走向的次成宽谷内，谷地宽阔，宽谷两侧为相对较高中低山，构成一个近东西向槽形地貌。场地大部分被修建甲秀南路时弃方填土覆盖，为自然堆填，堆填年限为2年，结构松散，稳定性差，洼地基本已填平，南侧和东侧地段为基岩出露区。现场地地形总体呈南高北低，地面高程在1171.50-1183.50之间，相对高差约为12.0m。
3.地质和水文
场地地下水按赋存介质及水动力特征可分为上层滞水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋予人工填土及粘土层中，上层滞水水位与填土及红粘土土层底标高有关，由于场地原始地形为洼地，现场地覆盖填土较厚，大部分钻孔由于孔壁垮塌及现场施工，不能测到稳定水位，因补给有限，水量总体不大。场地内基岩裂隙水赋存于场地下伏基岩中，向西东倾斜的岩层产状及下伏基岩岩溶洞隙的发育，为基岩裂隙水及岩溶裂隙水顺岩层倾向及岩溶洞隙渗透提供了途径，地下水迳流方向由西往东迳流。水面随场地的地形、含水层的透水性和厚度的起伏而变化。场区地下水的补给主要来源于大气降水，此外还受沿线农灌沟渠、小池塘、稻田、居民生活用水的渗透影响。
据场地岩土层特征，在自然状态下，地下水对未进行有效支护处理的基坑开挖边坡的安全、稳定产生的不利影响较小。但受降雨及生活污水影响，因此地下室底板及侧壁必须考虑上层滞水影响作防渗处理。

附近无酸碱工业污染源，根据区域水文资料及相邻工程资料显示，场地地下水水质类型为Ca2+、Mg2+型水。所属环境类别为II类湿润——半湿润区，水质对砼及砼中钢筋微腐蚀性。
4、桩基成孔所涉及的土层：
A：素土层：杂色，以碎块石、大块石为主、少量粘土等组成，硬杂质含量一般大于75%，结构松散，稳定性差。回填年限约2年。
B：红粘土：伏于素填土之下，呈拟层状产出。褐黄色，土质较均匀，致密，其厚度受下伏基岩面起伏控制有一定差异，总体厚度较大，其含水量随孔深增加渐增，按塑性状态的不同可分为：硬塑状红粘土、可塑状红粘土和软塑状红粘土。
C：硬塑状红粘土：直接与素填土接触，呈透镜状产出。
D：可塑状红粘土：伏于硬塑红粘土之下，呈透镜状产出。
E： 软塑状红粘土：伏于可塑红粘土之下，呈透镜状产出。
F：
二、人工挖孔桩施工方案
总体施工方案为桩基采用人工挖孔成孔，塔吊或汽吊吊放钢筋笼，砼采用商品混凝土，砼灌车运输至现场利用臂架泵或柴油地泵进行浇筑，人工振捣。祥见人工挖孔桩施工流程图。
主要施工工序包括施工技术交底→安全培训→场地平整→放线、桩定位→挖孔支模浇第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及十字定位轴线→开挖至设计持力层→检查持力层后进行扩底→成孔检查→钢筋笼制作与安装→砼灌注。

平整场地
桩位放样
挖孔
钢筋笼吊装
钢筋绑扎
测量桩孔深度、直径、倾斜度
制作钢筋骨架
运输钢筋骨架
护壁模板制作
钢筋混凝土护壁

灌注砼
砼养护
桩基检测
测量砼面高度
输送砼
制备砼
抽检砼
设计、监理地质确认
满足设计

人工挖孔桩施工流程图

1. 施工交底：有项目管理专业工长对施工班组长进行施工技术及安全交底，再由班组长对所有施工人员进行交底。交底方案必须满足设计图纸、规范要求，所有交底要由项目管理部总工审核，并形成文件存档。
2. 安全培训：桩基开挖前，有安全员、专业工长和施工班组长组织所有施工人员集中参加安全培训，由安全员对施工中的安全措施、安全管理程序做交底说明并形成书面记录，施工中严格按要求管理，保证施工安全。
3. 平整场地：对场地进行平整，清除杂物，最后进行施工放样。
4. 测量放样：按设计图纸定出桩位、设十字护桩，引至挖孔范围以外，以备施工中校核桩位。四周应挖好排水沟。
5. 桩基开挖及护壁浇筑
根据测出的桩位，用风镐掘进开挖，必要时放炮开挖。当挖至1米时，开始C25混凝土护壁，厚度15厘米。护壁后保证孔径不小于设计直径，护壁高度要高出原地面标高30厘米。护壁的具体要求如下:
（1）第一节护壁挖深约1000，绑扎护壁钢筋，安装护壁钢模板，浇灌混凝土护壁。
（2）往下施工时，以每一节作为一个施工循环（即挖好每节土后接着浇灌一节混凝土护壁）。一般土层中每节高度为1000mm，在流砂、淤泥区段每节高度宜小于500mm，护壁混凝土的内模拆除，根据气温情况而定，一般应在24小时后进行，特殊地质下挖速度应视护壁的安全情况而定。
（4）为便于井内组织排水，在透水层区段的护壁预留泄水孔径（孔与水管外径相同，以利接管引水）并在浇灌混凝土前予以堵塞。
（5）为保证桩的垂直度，要求每浇灌完三节护壁，须校核桩中心位置及垂直度一次。
（6）异形孔桩开挖应注意护壁支撑，防止土压力对护壁的挤压破坏。
护壁模板采用钢模板，钢模板厚3mm，每块高1.0m。为增大桩身与护壁之间的摩擦力和护壁混凝土浇筑的方便，模板制作成上口小、下口大的型式。上口内径为设计桩身直径，下口内径比设计桩身直径大10cm(即护壁砼浇筑后，上下两层之间有 5cm的台阶)。模板一环平分为三块，以方便施工中的安装和拆卸。模板制作要求有足够的刚度，以防止模板变形而影响成孔尺寸。
桩孔开挖过程中，开挖和护壁两个工序必须连续交互作业，以使孔壁得到及时的支护，确保不塌孔。
护壁采用标号为C25的混凝土现浇而成，以作为永久性支护，护壁厚度为：上口15cm，下口10cm，每层护壁之间衔接台阶为 5cm。
护壁采用人工现场浇筑，使用小型插入式振动器进行混凝土振捣。在两层护壁接口处（台阶处）须加强振捣，必要时须人工采用钢钎进行插捣，以保证接口处混凝土浇筑质量（如图一：桩基护壁大样图）

（7） 待混凝土强度达到1.25Mpa后继续开挖，每掘进1米时，检查一次孔的孔径、桩位和垂直度，使之符合设计及规范的要求，并进行护壁。
（8） 开挖过程中，保留好每米的土样，随时取样与地质勘探资料对比，若发现与地质勘探不符，应及时提出变更报告，并做好每天挖深的原始表格记录，把当天资料做好，当有地下水时，采用潜水泵排水，个数依据其抽水量和孔内的涌水量而定。
（9） 当挖至岩面后经项目质检工程师确认后进行入岩部分挖孔，桩端全断面进入持力层不小于50cm。
5、在第一节混凝土护壁完成后在护壁上二次投测十字轴线，以便于在下一节开挖时通过桩位中心进行复核，用线坠测量桩中心线，并用水平杆找圆周，直至达到设计桩底，以确保桩身直径及垂直度。
6、检查持力层后扩底
挖至基底设计桩底持力层后，用和设计桩径相同、4倍桩径的检孔器检测桩的孔径、孔深、垂直度，符合设计规范要求后，对基底进行清理，除掉松散的石块、沉淀物等。经检查桩底持力层符合设计要求后按照设计要求进行扩孔（见图二），扩孔有倾斜岩层时，要以最低岩面开始计算入岩深度。
7、终孔时项目质检工程师下孔对入岩深度、扩孔尺寸以及孔内沉渣进行检查。自检合格后报请监理工程师验收，监理验收合格后才能进行下第一道工序的施工。
8、 钢筋笼的制作与安装
（1） 纵向钢筋用3级，纵向钢筋的搭接应优先用焊接，d≤25的钢筋允许采用搭接，搭接长度为40d，接口必须按规范要求错开。
（2）加劲箍严格按设计图纸及规范要求制作；纵横钢筋交接处均应焊牢。
（3）钢筋笼外侧需设混泥土垫块或采用其它有效措施，以确保钢筋保护层的厚度。
所有钢筋笼均在钢筋加工场内加工成形。根据现场实际测量桩顶标高以及桩顶设计标高、成孔深度计算有效桩长后，结合设计图纸桩基钢筋配筋图明确主筋根数、规格以及加劲箍布置位置、螺旋箍筋布置间距、钢筋加密区长度等，交底到工班进行加工，并做好钢筋笼编号，以便于钢筋笼吊装。钢筋笼需要接长时注意钢筋的接头搭接位置，同截面钢筋接头不大于50%。在钢筋笼吊装时钢筋笼中心应与孔位中心重合，钢筋保护层采用钢筋制作成“耳环”均匀焊接在钢筋笼四周。下放钢筋笼时，须缓慢下放，防止碰撞孔壁引发塌孔。
9、砼的灌注：
（1）桩身混凝土强度等级为C25，部分桩身凝土强度等级为C30。
（2）桩孔挖至孔底设计标高或持力层时，请通知甲方同勘察设计及有关质检人员共同鉴定，认为符合符合设计要求后迅速扩大桩头清理孔底，验收合格后即可进行桩身混凝土浇筑。
（3）混凝土的浇灌方法
① 浇灌混凝土时，当孔内渗水量较小，可先抽清孔底积水，在孔底积水深度未超
过50前按常规方法浇灌混凝土。若渗水量较大，孔底积水深度大于50时，应采用水下混凝土施工方法浇灌。
② 用常规方法浇灌桩身混凝土时，必须使用导管或串管，出料口离混凝土面不得大于2000，且应连续浇灌，分层振捣，分层高度为1000，混凝土坍落度一般取80～100。
根据现场地质条件，挖孔桩全部采用干灌法进行混凝土施工。混凝土灌注前应将孔内积水抽干后方能进行灌注。对于多桩承台桩，由于孔距较小，在进行混凝土灌注时相间距较小邻两根桩应交叉灌注，避免应一根桩孔内混凝土灌注过高而引发穿孔。混凝土灌注采用混凝土输送泵进行。如果成孔深度较大，应在孔口安装料斗并连接串筒放入孔内，保证混凝土垂直下落高度不大于2m，以防止混凝土过高下落离析，影响混凝土施工质量。在混凝土浇筑过程中及时振捣，以确保混凝土密实。砼振捣密实的标志是砼表面泛浆，不再冒气泡，表面不再下沉，为了保证桩头质量，在混凝土浇筑完成后30分钟左右对桩顶混凝土进行二次振捣，以确保桩顶混凝土不下沉、不因下沉而出现裂纹。
10、挖孔桩施工质量检查：
（1）灌注桩的沉渣厚度不大于5cm；
（2）灌注桩每灌注一根桩应留置一组试块；
（3）钢筋笼质量检验标准

项
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
主控
项目
1
2
主筋间距
长度
mm
mm
±10
±100
用钢尺量
用钢尺量
一般
项目
1
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
2
箍筋间距
mm
±20
用钢尺量
3
直径
mm
±10
用钢尺量
(4)混凝土灌注质量检查检验标准
项
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
主控
项目
1
桩位
mm
50
全站仪
2
孔深
mm
300
测绳或钢尺
一般
项目
3
垂直度
%
1
垂球
4
桩径
mm
不小于设计值
尺量
5
混凝土坍落度
mm
70--100
坍落度仪
1
钢筋安装深度
mm
±100
钢尺量
2
桩顶标高
mm
+20、-50
水准仪
3
沉渣厚度
mm
≤50
沉渣仪
（5）施工单位必须对每一根桩做好一切施工记录，并按规定留混凝土试件，做出试压结果，将上列资料整理好，提交有关部门检查和验收。
（6）挖孔桩终孔时，应进行桩端持力层检查。大直径人工挖孔桩的检验应按“DB22/45-2004《贵州建筑地基基础设计规范》”执行。
（7）施工完成后的工程桩应进行桩身质量检验，基桩检验方法详“建筑基桩检测技术规范”JGJ106-2003，当不满足设计文件要求时，应根据现场实际情况另行处理。
11、砼的养护：
当桩顶标高比自然场地地面标高低时，在砼浇筑12h活进行洒水养护，当桩顶标高比自然场地地面标高高时，应在砼浇筑12h后利用土工布进行围裹，并洒水养护，养护时间7d以上。
12、挖孔桩施工部分问题的处理：
人工挖孔桩施工时，可以根据渗水和地质情况分别采取以下措施：
（1）少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶、将泥水一起吊出，排入场地排水沟。
（2）大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井。
（3）涌水量大时，如桩较密集，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用1~2台潜水泵将地下水抽出，起到深井降水的作用，将附近桩孔地下水位降低。
（4）挖孔的顺序：先施工较深的桩，后施工浅桩。
（5）桩身开挖过程中遇到块石时，根据块石直径的大小选择开挖方案。如果块石较小直接装运至地面，如块石直径较大，可以利用钻杆钻孔并用钢楔子进行分裂解小后通过提升机将其运送至地面，如块石镶嵌于桩身中，为了防止块石破碎扰动护壁或护壁下沉，需要对护壁混凝土进行临时支垫，确保护壁稳定。
（6）溶洞处理施工方法
A 无填充物干洞
a无填充物干洞在打穿洞顶土层后能直接观察到溶洞内的情况。当溶洞侧向深度小于1.0M且确认溶洞壁不会坍塌时，将溶洞内的浮土杂物清除干净后用水泥砂浆砌筑120厚钢筋砖护壁，砌筑护壁时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，待护壁砂浆凝结24小时后，用C25混凝土从预留口向护壁后的溶洞空腔浇灌填充。
b当溶洞侧深较大时，应选用松木对溶洞顶土体进行支撑（一次性使用，不再拆除），确保施工安全，支撑好洞顶后护壁定型钢模，装模时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，钢模形成稳固后浇灌C25混凝土填充溶洞空腔，浇灌混凝土应振捣密实，可在混凝土中参加适量的微膨胀剂，保证混凝土与溶洞壁不留空隙。
B 流质泥浆（或积水）填充溶洞。因打穿洞顶后不能直接观察溶洞内的情况，则应先用钢钎探明溶洞的侧向和高度才能因地制宜地确定施工方法。
a当溶洞侧深不大时，按溶洞内无填充物作业方法施工，先掏干净溶洞内泥浆抽干积水，溶洞侧深在1.0M以内的，砌筑好120厚钢筋砖护壁后用C25混凝土填充护壁后的溶洞空腔。
b溶洞侧深较大的，则先支撑加固洞顶土体后装钢模（或用水泥砂浆砌筑240厚钢筋砖护壁）浇灌C25混凝土填充溶洞空腔。
C 当溶洞高度小于1.0M时，可一次砌筑护壁（或装护壁定型钢模）到顶，在溶洞顶上方留浇灌混凝土口浇灌混凝土填充护壁后溶洞空腔。当溶洞高度大于1.0M以上时，应分节（每节高度不超过1.0M）进行施工，且应待下一节的混凝土强度达到12Kpa以上后才能进行上一节的施工。
当溶洞侧深超过2.0M以上时，用钢钎探明溶洞的平面走向在房屋基础平面图标注清楚，提交建设单位组织设计单位处理。
13、挖孔桩施工要注意安全：
（1）挖孔前要对施工人员进行安全教育学习，提高安全意识，再上岗。
（2）施工人员必须戴安全帽，不准穿拖鞋等非防滑鞋子施工。
（3）孔口2米范围内禁止堆放杂物和积土，挖出的土随开挖随运走。
（4）进出洞内施工要安装上下安全梯。
（5）开挖时及时护壁排水，较深处氧气稀薄时，开挖前要用机械通风。
（6）孔内安装电源要用专业电工，不得出现漏电现象。
（7）为防止雨水浸泡，非施工期间，用轻型顶盖覆盖桩孔。
14、施工安全技术措施
（1）工作人员上下进必须使用电梯葫芦之类的合格机械设备钢丝绳，要有自动卡紧保险装置，进口支架必须牢固稳定。
（2）进口出土如用绞盘时，必须采用直径不小于16的坚韧麻绳或尼龙绳，结扣牢固，有安全的掣动和吊钩装置。
（3）桩孔开挖过程中，应经常检测孔内有无毒害气体和缺氧现象。检测采用活体实验。对照地勘报告信息，发现有腐殖土层时，当开挖至相应标高时，拟用绳索绑带活鸡或鸽子下孔底，当在实验时间超过三分钟后吊出活体动物，观察动物有无窒息等不良反应，若活体动物生理状况正常施工人员可下孔继续施工；若活体动物出现中毒等不良反应，应采取通风换气等方式排出毒气、输送氧气后重新进行活体实验，直至实验达到安全条件下，方可下孔施工。
（4）坚持进下作业排水送风先行，施工中应不断向孔内输送足够的新鲜空气，必要时抽、送同时进行。
（5）井口应设置围栏，进下设半边进的安全钢筋网，进内设特别可靠的救生软梯，下井人员必须戴安全帽并系好安全带，挖孔暂停施工时井口应用盖板盖好。
（6）井下施工照明必须采用安全行电，电压不得高于36伏，供电给井下用电设备的线路必须装漏电保护装置。
（7）桩孔下部岩层需进行爆破时，应控制炸药用量及爆破深度，孔口覆盖物（胶垫等）要满足要求，引爆前要派专人警戒、疏散，保证人员安全。
（8）井下通讯联络要畅通，施工时保证井口有人，井下的工作人员必须经常注意观察，如发现异常情况应停止作业并通知甲方或报告上级，及时处理。
（9）根据地质条件考虑安全作业区，一般在相邻5米范围内有桩孔正在浇灌混凝土或有桩孔蓄了深水时，不得下井作业。
15、施工环境保护措施
（1）挖孔出渣一定按照指定区域进行堆放，严禁乱堆乱弃；
（2）施工垃圾集中堆放，项目统一外运至垃圾堆放场地；
（3）施工期间任何机具、材料不得侵占公路；
（4）严禁将废气施工用水排放至附近稻田。

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