人工挖孔桩综合标准施工方法及综合标准施工基础工艺.doc

2、人工挖孔桩施工方法及施工工艺

2.1、人工挖孔桩工程概况
交通层围护结构为人工挖孔桩排桩，共有挖孔桩484根，直径为Φ1200mm， 桩间距有1300mm和1000mm两种。交通层南端靠罗湖口岸联检大楼前2#出入口及西侧火车站前均为φ1200@1300挖孔桩，深度10.8~12.2m，嵌固深度5m，共304根，桩间用φ1000@800旋喷桩止水；交通层东侧罗湖商业城前为φ1200@1000咬合桩，深度17.2m，嵌固深度10m，共180根。排桩完成后将桩头凿除洁净，用0.6×1.2m压顶冠梁将各桩顶连成一体。从罗湖站起伏较大地质情况分析，有部分挖孔桩进入中风化岩层。
2.2、人工挖孔桩施工工艺步骤
人工挖孔桩施工工艺步骤见图4-2-1。
图4-2-1人工挖孔桩施工工艺步骤图
否
是
平整场地
测量定位
挖第一节孔桩土
安装垂直运输设备
安模浇第一节砼护壁
安装活动吊桶
在护壁上二次投测标高及桩位十字线轴线
第二（下）节桩身挖土
安装排水通风照明设施
清理桩孔四壁、校核
桩孔垂直度和直径
拆第一（上）节模板
安第二（下）节模板
浇第二（下）节砼护壁
到桩底设
计标高否
桩底清理及检验持力层
吊放钢筋笼
浇注桩身混凝土

2.3、人工挖孔桩施工方法

2.3.1、人工挖孔桩施工次序
为确保两施工孔桩净距大于4.5米，非咬合桩段采取跳4孔开挖，咬合桩段采取跳5孔开挖。以下图4-2-2所表示：
5.3m
4.8m
2
4
5
2
4
5
1
3
1
3iZZ
图4-2-2挖孔桩施工次序示意图
4
5
6
3
1
1
4
5
6
3
2iZZ
图4-35 隔水栓结构示意图
1
图4-3-2 隔水栓示意图
2iZZ
图4-35 隔水栓结构示意图

2.3.2、人工挖孔桩施工机具
1）挖掘工具：以铁锹、铁镐、铁锤、钢钎、风镐等简易轻便工具为主。
2）出土工具：由机架、电动葫芦及活底吊桶组成。
机架采取型钢焊成简易门式机架，其上安置单轨电动葫芦。
起重工具采取链式电动葫芦，起吊能力为10kN，吊放深度依据桩长选择，铰链处设有自动限位防坠装置，承重吊链破坏拉力大于60kN。
3）降水工具：孔内设集水坑，采取大扬程潜水泵抽水。
4）照明工具：孔内照明采取低压防水照明灯具。
5）通风工具：采取1.5kw鼓风机，配以直径为10cm塑料送风管，向孔内送风大于25L/s。
6）混凝土护壁模板：采取钢模板。
7）人员上下：采取吊挂式软爬梯。
8）水平运输：手推车运至临时堆土场，然后用自卸汽车弃运。
2.3.3、平整场地，测量定位
施工前，平整场地，铲除松软土层并扎实，施测孔桩十字线，桩孔位置定位，设置护桩并常常检验校核。孔口四面挖排水沟，作好排水系统，立即排除地表水，搭好孔口雨棚，安装提升设备，部署好出碴道路，合理堆放材料和机具，孔口四面2m范围内不得堆放水泥杂物。孔口四面设护栏，高度80~100cm，预防土、石、杂物及人员落入孔内。
2.3.4、井孔开挖
1）井孔开挖由人工自上而下逐层用镐、锹进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周围。挖至地下水位时，在孔内挖集水井，设小型潜水泵将水排至场地排水沟内，集水井随挖土加深而加深。伴随挖孔加深，立即安装通风、照明、通讯等设备。
活底吊桶
活动安全盖板
混凝土护壁
定型组合钢模板
单轨电动葫芦
图4-2-3挖孔桩垂直运输示意图
2）挖孔达成设计标高后，进行孔底处理，使孔底平整、无松碴淤泥及沉碴，嵌入岩层符合设计要求，经监理工程师检验合格后应立即封底，安放钢筋笼，灌注桩身混凝土。

3）当碰到流动性淤泥或流砂时，可采取以下方法：
（1）降低每节护壁高度（可取0.3-0.5m），即挖即护。
（2）采取钢护筒施工，在井孔内设高1~2m高，厚4mm钢套护筒，直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土护壁作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐步压入土中，阻挡流砂，钢套筒可一个接一个下沉，压入一段即开挖一段桩孔，直至穿过流砂层，再转入正常挖土和设混凝土支护。
（3）采取注浆加固方法，在桩四面预先注入水泥、水玻璃双液浆止水加固土体后再进行开挖和支护施工。
（4）采取上述方法仍无法施工时，即快速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止，预防周围地面下沉及坍孔，并速报相关部门及设计单位处理。
4）挖孔桩内强风化及部分中风化软石采取风镐凿除，中~微风化岩石则采取微差控制爆破开挖。
（1）挖孔桩爆破施工参数以下：
炮孔直径：Ф32
炮眼深度：0.5～0.7m以内
起 爆：非电毫秒雷管
炸 药：2#RJ乳胶炸药
装药集中度：0.12~0.15kg/m
爆破震速控制：2cm/s
（2）挖孔桩内爆破炮孔部署及起爆次序以下图4-2-4所表示。
40 50 40
6
8
14
13
11
140
60~70
9
7
10
12
140
2
3
4
5
图4-2-4挖孔桩爆破方案

（3）挖孔桩爆破施工注意事项
爆破时井口覆盖钢筋网和砂袋，以杜绝飞石外逸。
爆破作业时须加强爆破振动监测，并用监测结果立即修正爆破参数。
爆破后须采取高压风和鼓风机进行足够通风排烟处理，经小动物试验检测确定后方可进入孔内作业。
2.3.5、护壁施工
为预防坍孔和确保施工安全，依据设计要求，孔桩采取砼护壁支护，人工填土层中每节高0.6m，其它土层中每节护壁高0.8m。护壁厚100mm，C20砼内配φ6@300钢筋。为了便于混凝土浇注，护壁做成锥形，上口宽150~200mm，下口宽100mm（图4-2-5）。护壁施工采取一节组合钢模板拼装而成，拆上节支下节循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成钢圈顶紧不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，从第二节护壁模板开始上部留100mm高作浇筑口，拆模后用砼堵塞。正常温度下24h后即可拆模。
灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用木棒反复插捣。不得在桩孔水淹没模板情况下灌注护壁混凝土。发觉护壁有蜂窝、漏水现象应立即加以堵塞或导流，预防孔外水经过护壁流入桩孔内。同一水平面上孔圈二正交直径不宜大于50mm。
在第一节砼护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。控制桩径偏差在+50mm～-50mm内。
混凝土浇注口
护壁
护壁间连接钢筋
模板
图4-2-5挖孔桩护壁施工示意图

2.3.6、钢筋笼制作安装
人工挖孔桩钢筋笼采取在孔外绑扎，然后用1台50t履带吊和1台20T汽车吊起吊安装。钢筋笼制作和安装遵守以下要求：
（1）钢筋笼制作外径比设计孔径小140mm左右；
（2）钢筋笼在制作、运输和安装过程中，为预防变形，在钢筋笼内部署一定数量内撑及加强箍筋；
（3）钢筋笼主筋净保护层大于70mm，其许可偏差±20mm；
（4）钢筋笼吊装采取1台50t履带吊和1台20T汽车吊同时起吊,先使钢筋笼离开地面一定距离,然后履带吊机升高,汽车吊机配合使钢筋笼底端不接触或冲撞地面,直至履带吊将整个钢筋笼垂直吊起并安装就位。吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，灌注混凝土时应采取安设砼垫块及固定箍筋等方法固定钢筋笼位置。
（5）钢筋笼需分段连接时，其连接焊缝及接头数量要符合技术规范要求；
（6）钢筋笼制作偏差应符合下表4-2-1要求：
钢筋笼制作偏差表 表4-2-1
序号
项目
许可偏差（mm）
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距
±20
3
加强筋间距
±50
4
钢筋笼直径
±10
5
钢筋笼长度
±100

桩孔
下节钢筋笼
图4-2-6挖孔桩钢筋笼吊装示意图
上节钢筋笼

2.3.7、桩身混凝土灌注
桩身混凝土采取C25商品砼。混凝土由搅拌运输车运输，混凝土输送泵泵送入模。当孔内地下水不大，浇筑前清理孔底浮土和积水，采取串筒下料。砼要垂直灌入桩孔内，并连续分层浇筑，每层厚度控制在1.5m以内，因为人工下井振捣有困难，在混凝土中掺水泥用量0.25%木钙减水剂，提升混凝土坍落度，利用砼大坍落度下沉力使之密实。在桩上部钢筋加密部位，仍用振动棒振捣密实。为了确保桩端砼强度，施工时要超灌一定高度砼，在砼达成要求强度以后进行桩头处理。
当桩孔内渗水量过大（>1m3/h）时，要采取水下混凝土灌注方法，按挖孔桩水下混凝土灌注相关要求进行。
因为南方气温较高，故砼浇筑12h后，采取覆盖草袋，并洒水方法进行养护，养护时间不少于14d。
2.3.8、人工挖孔咬合桩施工方法
人工挖孔桩桩间距1000mm地段为咬合桩，咬合200mm，护壁厚100mm，护壁为网格钢筋砼。挖孔桩采取跳桩开挖施工，后施工孔桩在挖孔过程中，必需将和先施工孔桩相割护壁拆除确保桩芯有充足接触面，并尽可能扩大桩芯砼接触面；在开挖交通层基坑时，必需将孔桩和交通层侧墙面护壁全部拆除。
精心施工，预防泥土和泥浆污染先施工桩桩间接触面。对先施工桩桩间接触面按施工缝方法处理，先凿毛后冲洗，在最终浇筑桩芯砼前应对先施工桩桩间接触面再冲洗一次。
1000
1000
600
100

后施工孔桩

先施工
孔桩
需凿除护壁
图4-2-7挖孔桩咬合示意图

先施工
孔桩

2.4、人工挖孔桩施工组织
2.4.1、机械配置
挖孔桩施工配置以下机械：
单轨电动葫芦20台；1t机动翻斗车4台；
50t履带吊机1台、NK200E型20t汽车起重机1台；
36v低压变压器1台；钢筋加工设备1套；
QY25型潜水泵3台、QB40-25型潜水泵3台；凿岩机4台。

2.4.2、机构及人员配置
针对罗湖站具体情况，成立挖孔桩专业施工队，机构管理框图以下：
挖孔桩施工队队长
副队长
机械技术主管
挖孔班
混凝土班
钢筋班

挖孔桩施工队设队长1名，副队长1名，技术主管1名，技术员2名，施工工班3个，工人90人。每3人一组施工一根孔桩，同时施工20根桩。
2.5、人工挖孔桩技术标准
（1）人工挖孔桩基底直径应符合设计要求，基底应平整无虚土，无积水，无淤泥，基底标高在许可误差范围内。
（2）人工挖孔桩许可偏差必需符合下表4-2-2要求：
人工挖孔桩许可偏差表 表4-2-2
序号
项目
许可偏差mm
检验方法
1
钢筋笼
主筋间距
±10
尺量
箍筋间距
±20
直径
±10
长度
±50
主筋保护层厚度
±10
2
护壁
厚度≥100
±20
尺量
每循环护壁长度≤900
—50
护壁模板直径（长度）
符合设计
3
桩位置偏移
垂直于桩基中心线
单桩
50
拉线尺量
单排桩
群桩基础边桩
沿桩基中心线
条形基础桩
50
群桩基础中间桩
4
垂直度
3‰
吊线尺量
5
桩柱垂直度
H/1000
吊线
6
桩身直径
±50
尺量
7
桩底标高
±10
尺量、测量
2.6、人工挖孔桩施工技术方法
（1）开孔前，桩位应定位正确，在桩外设置定位龙门桩，安装护壁模板必需用桩中心点校正模板位置，并由专员负责。
（2）人工挖孔桩护壁厚度大于100mm，混凝土等级不低于桩身混凝土强度等级，上下节护壁间应用钢筋拉结。
（3）护壁中心线应和桩轴线重合，其和轴线偏差小于20mm。第一节护壁比下面护壁厚150mm，并高出地面150~200mm。
（4）上下节护壁相互搭接大于50mm。
（5）每节护壁均应在当日连续施工完成。
（6）护壁混凝土必需密实，依据土层渗水情况可使用速凝剂。
（7）遇有局部或厚度大于1.5m流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，每节护壁高度可减小到300~500mm，并随挖、随验、随浇注混凝土；或采取钢护筒或有效降水方法。

2.7、人工挖孔桩施工安全方法
人工挖桩施工时，人员要下到井底，桩深孔小，必需尤其注意施工安全。
1）开挖过程中加强地面及孔内开挖人员上下呼应，预防井下发生意外。
2）随时检验孔内有毒物质，尤其是采取爆破作业桩孔，人员进入之前必需采取高压风管或鼓风机进行足够通风排烟处理，经动物试验检测确定安全后方可入孔作业。
3）作业人员必需配戴安全帽，每班上下孔内均须认真检验爬梯及吊篮等上、下工具安全可靠性，孔内采取36伏以下低压照明灯具。
4）孔口设第一道钢筋盖板，并在下班后加盖严实。井下作业人员头顶1.0m设第二道钢筋护盖，在土石方起吊过程中，人员站在盖板之下，预防高处坠物伤人。
5）孔口高出地面10cm，周围不许可堆放材料工具，立即清除孔口周围松散泥块和杂物。
6）钢筋笼吊放须由专员指挥，确保周围建筑物和行人安全。
7）采取相邻孔同时施工挖孔桩，其相邻施工工作开挖面之间最小距离不得小于4.5m。