人工挖孔桩施工工艺研究.doc

人工挖孔桩施工工艺研究

摘　要

人工挖孔桩是利用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土的一种桩型。人工挖孔灌注混凝土桩采用人工挖土成孔，灌注混凝土浇捣成桩，在人工挖孔桩的底部扩大直径，称为人工挖孔扩底桩。这类桩由于其受力性能可靠，单桩承载力高，可直接检查桩底岩土层情况，施工操作工艺简单，无环境污染，不需大型机具设备，场地适应性强等特点被各地广泛应用在高层建筑与荷载较大的建（构）筑物中。
人工挖孔桩的缺点是挖孔中劳动强度较大，单桩施工速度较慢，尤其是安全性较差。人工挖孔桩设计形式绝大部分是单桩单柱承受荷载。人工挖孔桩在施工中的施工工艺，提高检测精度，找出有质量问题的桩尤为重要，管理人员和施工人员一定要重视施工过程中的各个环节和施工工艺确保桩的质量和承载强度。

关键词：桩基础 人工挖孔桩 施工技术 质量监督 缺陷与防治。

目 录

绪 论 1
1． 人工挖孔桩 2
1.1 人工挖孔桩的特点 2
1.2 人工挖孔桩适用范围 2
2. 不同地质下人工挖孔的施工工艺 3
2.1粉质粘土含碎石层，残积层，底部为中风化基岩的施工工艺 3
2.1.1工程概况及工程地质资料 3
2.1.2施工准备 4
2.1.3施工工艺及技术措施 6
2.2砂砾石、卵石漂石等强透水层的人工挖孔桩基施工技术 10
2.2.1工程概述 10
2.2.2桩基开挖主要施工方法 11
2.2.3桩基钢筋工程的施工 13
2.2.4桩基混凝土的浇筑施工 14
2.2.5施工中特殊地层、地质条件及特殊情况下存在的主要问题及应对措施 15
2.3软可塑状粉质粘土，砂、砾石层层水位较高采用管井井点降水的施工方法 16
2.3.1工程概况及设计概况 16
2.3.2地质条件及地质状况分析 16
2.3.3本工程特点、难点及应对措施 17
2.3.4施工方案及工艺 18
2.4人工挖孔桩失败原因及改进措施 20
2.4.1工程及地质概况 20
2.4.2挖孔桩失败原因 20
2.4.3改进措施 20
2.4.4注意事项 21
3. 人工挖孔桩的重点施工项目 22
3.1护壁混凝土工程 22
3.2桩芯混凝土工程 22
4. 质量控制 24
4.1施工质量保证措施 24
4.1.1管理措施 24
4.1.2 工程质量管理手段、控制措施 25
4.2人工挖孔桩检测方法 27
4.2.1人工挖孔桩的检测主要有应力波反射法（小应变）、超声波和抽芯 27
4.2.2小应变的检测原理及局限性 27
4.2.3工程实例 28
4.2.4几点建议 28
4.3人工挖孔桩质量监督的关键 29
4.3.1重点保证项目： 29
4.3.2人工挖孔桩桩身混凝土强度不足原因： 30
4.3.3人工挖孔桩强风岩承载力的判定 30
4.3.4在桩基基底验收时，桩承载力的判定 31
5. 挖孔安全保证措施 40
6. 人工挖孔施工常见问题的预防与处理 43
6.2地下水问题 43
6.3孔壁坍塌及流砂事故 43
6.4成孔后清底、封底止水和孔壁渗水 44
6.5桩身混凝土质量 45
6.6钢筋笼扭曲变形 45
6.7噪声 45
7. 施工中注意事项 47
7.1成品保护 47
7.2冬、雨期施工： 47
7.3 合理安排人工挖孔桩的施工顺序 48
7.4行为性危险和有害因素 48
8. 文明施工管理目标及保证措施 50
9. 今后的发展方向 51
参考文献 52
致 谢 54

阳泉职业技术学院----毕业论文

绪 论

近几年，随着国民经济的发展，各类民用与工业建筑日益走向高层化，全国许多地区都采用和逐渐推广了人工挖孔桩，其特有的大承载力优势得到了许多设计、施工单位的认可，确实是一种在软弱地基上经济适用的基础形式。
人工挖孔桩是利用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土的一种桩型，它不仅具有进退场方便、对环境污染少、可多桩同时进行、施工速度相对较快、施工质量有保证、造价低廉等优点，而且能够适应平坦地形、山区地形地貌条件施工，尤其是适应土质变化较大的场地土环境。因此，近几年在公路、民用建筑中得到广泛运用，特别是在扩大头的桩基施工中，人工挖孔桩施工更有其优越性，可以弥补机械施工的一些不足。
但在施工中还存在着一些问题，挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，人工挖孔桩的常见安全事故有孔口石块或杂物掉入孔口砸伤正在孔中的施工人员；孔口操作人员被地下有害气体中毒昏迷甚至死亡，孔壁支护不当而坍塌砸伤甚至活埋操作工人；孔内电缆、电线磨损受潮导致工人触电伤亡；深孔中突然涌水淹没操作人员等等。实践证明，只要施工人员树立安全意识，加强安全教育，做好安全技术交底，各种安全技术措施到位，人工挖孔桩的这些常见安全事故是完全可以避免的。
在诸多因素的影响下，如何保桩的施工质量，成为该种桩施工的关键环节。

1． 人工挖孔桩

1.1 人工挖孔桩的特点
1、人工挖孔桩具有机具设备简单，施工操作方便；
2、可多桩同时进行，施工速度相对较快；
3、不需要大型机械设备占用场地小,无泥浆派排出；
4、可直接检查桩外形尺寸和持力层情况；
5、单桩承载力，高受力性能可靠，要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强；
6、造价比冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省；
7、对周围环境及建筑物影响小，可全面展开施工，缩短工期；
8、桩身混凝土全部明浇，质量可靠，常可采用较大粒径骨料混凝土浇筑，可节省水泥,避免了灌注桩水下混凝土浇筑常见的质量问题。
1.2 人工挖孔桩适用范围
人工挖孔桩适用于桩直径800㎜以上，无地下水或地下水较少的人工填土，黏土、粉质黏土，无流动性的淤泥质土，中等密实的砂土，含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土或一般硬度的岩石采用，特别适于黄土层采用，深度一般20米左右，可用于高层建筑、公共建筑，对有流沙，地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层要认真分析工程地质和水文地质资料及各土层的物理力学性质,采用防止流砂出现的措施。

2. 不同地质下人工挖孔的施工工艺

2.1粉质粘土含碎石层，残积层，底部为中风化基岩的施工工艺
2.1.1工程概况及工程地质资料
乐康家园，总占地面积为26.7亩，共建住宅12幢，总建筑面积27100平方米，其中会所为二层框架结构，其它均为4F+1和5F+1的框架结构商住楼，由于工程靠近山前滩地礁石，地质条件非常复杂，桩基设计部分采用人工挖孔桩。
小区西侧为河滩地礁石，小区场地属山前海坡积地貌，面层为近期人工塘渣填层，上部主要为海积淤泥质软土层和海陆相冲积砂砾石层，下部为陆相坡残积粉质粘土含碎石层和残积层，底部为强一中风化基岩。经钻探勘察揭示，自上而下的地层划分如下：
第（1）层填土：由人工近期堆填碎石、块石和砂土等组成，结构松散，均匀性差。少数块石大者为100×200cm等。
第（2）层淤泥质粉质粘土：灰色、饱和、流塑、厚层状，层内不规则夹有松散粉细砂，场址东南处底部含砂和少量碎石。
第（3）层砂砾石：呈局部分面，厚度变化较大。灰、灰褐、灰黄色，饱和、松散—稍密，碎砾石含量30-60%，粒径一般1-5cm，少数6-8cm，个别8-10cm，局段有块石，其余为中粗砂和少量土。
第（4）层粉质粘石含碎石：黄褐、褐黄色为主，湿、可塑，局部硬可塑，局段为粘粉土，呈软可—软塑。屋内局部含碎石20-30%，局段稍多些达40%，粒径1-3cm，个别6-8cm，场址东南处见块石。
第（5）层残积层：褐黄、褐色、稍湿，由风化粘粉土、砂和碎石组成，较密实，碎石大部分可捏碎，局部以粉土为主。
第（6）-a层强风化基岩：褐黄、褐色，岩石强风化成小岩块，易碎，少数岩块稍硬。
第（6）-b层中风化基岩：褐黄、青黄色，块柱状较完整，硬、场址西南处为碎石，稍硬。
本场地地质情况较为复杂，地面边2#、4#、10#楼及1#、12#楼西部为渣填层，底下1-3米厚的淤泥质土层，其下为强风化基岩，而6#、8#楼塘渣底就是较坚硬的礁岸，场地中部填渣底为2m-8m厚的淤泥质土层，其下为1m-3m厚的砂砾石层，并贯穿南北，砂层下为2m-10m厚的粉质粘土（含碎石层），以下是2m左右厚残积层，残积层下为强风化基岩和中等风化基岩，场地东部即1#、3#、5#、7#、9#、11#、12#楼的东部，塘渣底为7m-10m厚的粉质粘土（含碎石层），以下是厚度小于3m的残积层，残积层下为强风化基岩。
2.1.2施工准备
1． 材料
本工程护壁与桩芯混凝土均采用自拌混凝土，施工前做好混凝土原材料及混凝土级配试验。
水泥：用P32.5级普通硅酸盐水泥，需有出厂合格证及试验报告。
砂：淡化中砂，含泥量不大于3%。
石子：碎石，粒径10-40mm，含泥量不大于20%。
钢筋：品种和规格均符合设计规定，并有出厂合格证及试验报告。
水：自来水
2．作业条件
①施工场地做好“三通一平”，现场四周设置排水沟、集水井，桩孔中抽出积水，经流淀后排入下水道，施工现场的出土路线应畅通。
②桩基的轴线桩和水准基点桩设置完毕，经复核并办理签证手续，才能开始开挖桩身土方。
③挖桩前，要把桩中心位置向桩的四边引出四个桩心控制点，用混凝土墩上作好标记。
④全面检查施工准备，确保电机设备完好，符合安全使用标准，向现场施工操作人员进行详细的安全技术交底和安全教育，使安全、技术管理在思想、组织、措施都得到落实。
⑤试挖桩，并校验机械设备和施工工艺及技术措施是否符合要求。
3． 管理组织机构
项目经理
︱
生产负责人
︱
技术负责人
︱
安全员
︱
质量员
︱
资料员
︱
材料员
︱
成孔班
︱
抽水班
︱
测量班
︱
钢筋班
︱
灌混凝土班
4． 施工机械配备
手摇卷扬机，手摇提升支架，空气压缩机，风镐，护壁模板，钢模板，振捣器，搅拌机，电焊机，钢筋制作，切割机，提土桶，提土工具，镐锹，应急软爬梯，应急上下孔，人力反斗车，水泵，抽排水，气割工具，经纬仪，水准仪，试块模具，磅秤，混凝土坍落度筒，输气设备，混凝土漏斗、导管，漏电保护器，低压照明灯。
5．劳动力组织安排
项目经理1人
项目技术负责人1人
生产负责人1人
施工员1人
安全员1人
质检员1人
资料员人1
材料员1人
挖孔班60人
电工2人
钢筋班6人
抽水班2人
机修工1人
混凝土运输工12人
搅拌机操作工2人
辅助工10人
2.1.3施工工艺及技术措施
1． 单桩施工工艺流程图
设计技术交底
︱
测量放样
︱
孔位复核
︱
人工成孔
︱
质量检查
︱
浇护壁混凝土
︱
支护壁模板
︱
拆护壁模板
︱
继续成孔至设计深度
︱
扩孔
︱
清孔
︱
成孔验收
︱
吊放钢筋笼
︱
质量检查
︱
混凝土灌注
︱
成桩自然养护
︱
验收交付
隐检
钢筋复试合格
︱
钢筋笼加工
︱
骨料复试合格
︱
水泥复试合格
︱
配合比确认
2．施工顺序及技术措施
（1）施工场地平整、构筑道路
（2）桩位放样及测量控制
①根据设计图纸和现场规划部门提供的轴线控制点，确定桩位，并在现场四周安装刻有轴线标志的“龙门架”，以便复测与校正。
②桩位放样后及时通知监理单位进行复测。
③安装每节护壁模板时必须用井口桩心点校正模板位置，并由专人负责，第一节井圈护壁的井圈中心线与设计轴线的偏差不大于50mm，且把井圈的中心点用十字线的形式标在护壁顶面混凝土上，确保检查轴线复核。
④开挖前把规划确定的水准点引到场地，设定一个基准点，该点要固定保护好。
（3）挖孔与护壁
① 专人负责按桩位编号，做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩径、桩长和基岩土质的记录，钢筋笼和桩芯混凝土等隐蔽验收记录，并整理编册分送有关单位。
② 挖土由人工从上而下逐段用镐锹进行，一般以1.0米左右为施工段。易坍地层为0.5米左右为一施工段，遇坚硬土层用风镐破碎，同一段内挖土次序先中间后周边，弃土准入提土桶内，用卷扬机提升至孔口，放置孔边1米以外。在地下水位以下施工时应及时用吊桶将泥水吊出，如遇大量渗水，则在孔底一侧挖集水坑，用局扬程潜水泵排出桩孔外。
③ 挖孔采用分节施工方法，第一节挖掘深度约为0.8米，挖掘直径上口比设计桩径大20cm，下口比设计桩径大30cm，挖好后采用定型钢模，立模高度为1m，圈模板顶部高出地面15~20cm，模上口直径为设计桩径，模底部直径比设计桩径大10cm，护壁混凝土厚度为12cm，第一节护壁混凝土成型24小时后拆模，再将护圈上红漆标记线引测到第一节混凝土护壁顶面及内侧上，并注明桩号。
④ 护壁模板用三块活动钢模带一小模板组成。每节模板安装，应设专人严格校核中心位置及护壁厚度，可用十字架对准轴线标记，在十字交叉中心悬吊垂球，复核模板位置，保证垂直度，保证任何二正交直径的误差不大于50mm，符合要求后，用木楔打入土中支撑模板，固定位置，防止浇捣混凝土肘模板发生移位。
⑤ 在第一节护壁底，进行第二节人工挖土，每节挖土深度为0.9m，下一节护壁与上节护壁的搭接长度不小于7.5cm，支护好模板后，用C20混凝土进行灌注，护壁混凝土用小型振动机或用插棒振捣，防止蜂窝、麻面出现而降低护壁强度。当护壁混凝土达到一定强度后，便可拆模，一般在常温下约24小时可以拆除。
⑥ 本工程根据设计要求进入强风化岩0.5m，桩孔深度进入持力层同时满足设计要求后，保留终孔岩样，经现场监理及设计确认后再进行孔底扩孔，扩孔结束后，将孔底碎渣清理干净，经业主和监理验收通过后方可进行下道工序的施工，桩底扩孔的检查通常采用下井直接进行测量的方法。
⑦ 在挖孔中如有较硬的岩石人工难以开挖时，采用风镐式爆破的方法。但爆破必须采用专业人员施工并报业主、监理、设计及有关部门批准后才能进行。
⑧ 挖孔成桩过程中要设专人对基坑围护系统进行水平有否位移，土体有否裂缝进行及时观察，并作好记录，若有异常情况时，及时通知设计、监理、业主及项目部，特别注意靠近基坑围护临近桩施工阶段，以确保安全。
⑨ 成桩宜从深至浅进行，同时采用间隔成桩为宜。
⑩ 人工挖孔吊运技术措施
作业人员在孔内挖土时，离底部1.8米护壁处增加钢板网圆形活动盖板，在挖土时关闭盖板，在吊运离地1.8米后关闭盖板，以保证操作人员安全。挖出土方必须及时用人力手推车运出场内，不得在挖孔四周堆土。
（4）钢筋笼制作和安装
① 钢筋笼制作必须符合设计要求和规范要求，施工员按图纸及桩孔深度开出钢筋笼制作通知单，钢筋工根据施工员通知单进行制作。
② 钢筋笼制作完成后，请监理验收合格后挂上合格标志牌，由吊机起吊下放，吊放时要慢，防止碰撞孔壁使钢筋笼变形，钢筋笼四周扎上混凝土保护块，确保主筋保护层厚度。
③ 钢筋笼下放到位后，采用两根Ф12吊筋固定在孔口，吊筋长度需要质量员验收合格后，通知监理验收，吊筋焊接需满足施工规范要求，钢筋笼一次放下到位，长度为一节。选用60t.m吊机、二点起吊，以保证钢筋不弯曲和不变形。
(5)桩芯混凝土施工
① 桩芯混凝土灌注是挖孔施工中极为重要的一个环节，本工程混凝土灌注采用干浇法施工，用导管送入孔底。
② 混凝土灌注前，将孔底积水用潜水泵抽干，为便于抽水，成孔后孔底局部加深10cm，灌混凝土前先浇捣一车较稠的纯水泥砂浆，水泥选用P32.5水泥，水泥:黄砂=1:1同重量拌制。
③ 混凝土采用插入式振动器进行振捣，振捣器软管长8m，采用人工用麻绳将振动器放入孔内振捣，振捣时间要适宜掌握，当混凝土面每上升50cm振捣一次，连续进行不留施工缝。
④ 钢筋笼第一个加强箍为桩顶标高，灌注时按要求加灌0.3m，通过测绳测量最后控制灌混凝土量，灌注时根据要求每根桩做一组试块，试块在监理见证下制作。
(6)成品保护
① 钢筋笼的主筋、箍筋和加强箍筋应按品种、规格、长度编号堆放，以免造成弯曲和错用。
② 钢筋笼放入桩孔时必须有保护层垫块。
③ 桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断。
④ 桩头在强度没有达到5Mpa时，不得辗压，以免桩头损坏。
(7)安全技术
① 井下要设可靠的通风设施，每天工人下井前，吊下装有小鸟的鸟笼放到孔底，放置时间不少于10分钟，经检查小鸟状态正常，方可下井作业。当有害气体超标应立即转移工人上井。
② 施工场地内的一切电源、用电线路的安装和拆除，必须由持证电工专管，电气设备必须严格接地、接零，安装可靠齐备的安全漏电保护开关，各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用，井下照明必须使用12V安全照明电，严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）。
③ 桩孔设备C20混凝土护壁，护壁厚度不小于100mm，桩间净距小于4.5米时，必须采取间隔开挖，扩底桩则以扩底部分计，并派专人经常检查桩孔混凝土护壁施工质量和变形情况。
④ 对运土吊筐经常检查其质量、吊绳是否扎牢，以防掉土、掉石砸伤井下施工人员。对挖土施工作业的机具要经常检查，对摇把质量、滑轮、吊绳等定期检查，防止断落、脱落等事故发生。
⑤ 井口护圈要高出地面20cm，并防止井口杂物掉入桩孔内砸伤人员。桩孔内必须放置爬梯，并随挖孔深度增加放长至工作面，以利安全使用。
⑥ 定期对施工人员进行针对性的安全教育和安全技术交底，提高施工人员的安全生产意识，不违章作业。严禁酒后操作，不准在孔内吸烟和使用明火作业。
⑦ 当桩孔开挖深度超过5米时，必须在孔底面以上3米处的护壁凸出边缘上设置半圆形的密眼钢筋做成的安全防护网，并随挖孔深度增加适当向下设置，在吊桶上下时，作业人员必须站在防护网下面，停止挖土，注意安全。
⑧ 挖孔深度超过8m后，应用空压机进行孔底换气，保证孔内作业人员的安全。
⑨ 已灌注完混凝土和正在挖孔未完的桩口，必须设置井盖和围栏围护。
2.2砂砾石、卵石漂石等强透水层的人工挖孔桩基施工技术
2.2.1工程概述
云南省冲江河（扩容）水电站库区国道214线U型明槽工程全长195m，是国内为数不多的国道改线后全部位于库区内的挡水构筑物。由于地理位置及地下水位情况的限制，桩基开挖只能采用人工挖孔进行施工。
冲江河水电站U型明槽位于214国道中松公路改线段K81+000～K81+195桩号范围，全长195m，明槽全部位于冲江河（扩容）水电站库区内，主要承担原有214国道改线后的交通运输任务,根据库区水位情况及地质条件分为U1、U2、U3、U4、U5型，U1、U2、U3型为无支撑U型槽段钢筋混凝土结构，U4、U5为带撑型U型槽段钢筋混凝土结构。共布置有64根灌注混凝土桩，其中U1型～U4型明槽基础靠近左岸共设置混凝土灌注桩55根， U5型(K81+172.3～K81+195)明槽基础均匀布置灌注混凝土端承桩9根。灌注桩的有效断面尺寸均为120cm×150cm，护壁厚度20cm ；开挖断面尺寸桩身为160cm×190cm，锁口处为220cm×250cm。设计桩深25m，桩基嵌入基岩深度为5m。
明槽基底为棕黄色路基填筑土，系本次公路修建的人工填土，具有较高的压实度。下伏灰色、灰黄色卵石土，中密，饱和。其中由于处于河床部位,多有浮石、砂砾石、漂石层出露,卵石成分为云母片岩、砂岩，容许承载力为250～300kPa。其下为灰色、深灰色云母片岩，强～弱风化，碎石～碎块状，容许承载力为700～900kPa。
2.2.2桩基开挖主要施工方法
1.主要施工工艺流程
①桩顶覆盖层开挖→②测量放线→③桩身土石方开挖→④锁口、护壁混凝土施工→重复③、④步骤→⑤基岩开挖、护壁→⑥直至满足设计开挖深度。
2. 主要工艺控制措施
(1) 桩顶覆盖层开挖
按照施工图的要求，测量人员放出桩基开挖的开口线，开挖灌注桩顶部的覆盖层，形成施工平台，开挖过程中，严格按照测量高程进行施工。
(2) 测量放线
桩基施工平台形成以后，利用全站仪测量放点，包括桩基开挖的两条中心线和锁口外围尺寸线，为了防止由于现场施工将点线破坏而造成重复进行放点，必须将锁口外围尺寸线设置延长线，并有明确标识。要求所有的点线必须具备一定的抗破坏能力，不能因现场施工而被移动。
(3) 桩身土石方开挖
⑴.挖桩前的准备工作,因为施工所在地6、7、8月份降雨较多，为了不影响桩基开挖，在正式挖桩前须做好以下几个方面的准备工作：
①. 做好桩区地表截、排水及防渗工作；
②. 准备好雨棚搭设的材料等；
③. 桩基口地面上加筑适当高度的围埂；
④. 备好各项工序的机具器材和桩孔内的排水、照明等设施；
⑤. 做好灌注桩上、下交通爬梯。
⑵. 桩基锁口部位开挖
锁口高度为1ｍ，上部0.5ｍ开挖断面为220cm×250cm，下部0.5ｍ开挖断面为160cm×190cm。根据现场实际情况，桩基锁口部位主要为土方堆积体，人力使用洋镐、铁锹进行开挖，然后用手推车装渣运至施工临时便道外侧堆放。
⑶. 桩身开挖
桩身开挖主要采用人工分段开挖，每开挖1m深度后，立即进行护壁钢筋的安装和混凝土浇筑，待护壁混凝土强度达到3～4h后，再进行下部开挖。
①.人工挖桩。桩基土方开挖采用人力使用羊镐、铁锹进行开挖，然后装吊桶提出。进入基岩或者遇到孤石后，采用小型松动爆破（有水部位采用乳化炸药），分解孤石或者基岩，然后采用人工撬挖，装吊桶提出。
②.弃渣提升、运输。在孔口安装小型的提升辘轳，利用1t卷扬机进行提升，0.2m3提升吊桶采用1mm厚的钢板焊制，要求吊耳、提升钢丝绳必须具备足够的强度要求，另外，卷扬机的锁定装置必须完好，以保证提升过程中的安全。桩基开挖弃渣暂时堆积于施工临时便道外侧，待堆积一定数量后用反铲配自卸汽车运输至大坝弃渣场。
③.排水、照明等。因为桩基全部位于硕多岗河河床位置，所以开挖过程中的渗水量较大，应该提前准备足够的潜水泵以及排水软管、电缆等排水设施和材料，开挖过程中的渗水应及时排除，以免影响施工进度和桩基护壁的稳定。
开挖过程中应经常检查开挖偏移误差，严禁欠挖并控制超挖。
⑷. 锁口以及护壁混凝土浇筑
护壁混凝土分节浇筑，一边开挖桩基一边进行施工护壁，每段护壁深度为100cm。每米护壁衬砌后的内空型式为方台型，上平面尺寸为120cm×150cm，下平面尺寸为130cm×160cm。由于桩基深度较大，桩孔内有一定的渗水，为了保证混凝土浇筑质量，在进行混凝土配合比设计时，考虑两种配合比，即：“水下”C25混凝土（并非真正的水下混凝土，而是增加了水泥和速凝剂掺量的普通混凝土）和普通C25混凝土。
桩基护壁混凝土施工工艺流程:
施工准备→开挖断面检查→钢筋绑扎→支立模板→混凝土浇筑→等强3～4h拆模→下一个循环
护壁混凝土主要施工方法:
①.施工准备。在桩基开挖工作开始以前，首先根据施工图加工四片成型木模板以及定型木支撑，便于现场支立。另外，做好施工人员的安全教育和施工技术交底以及钢筋加工等工作。
②.桩基开挖断面检查。人工开挖桩基至1m（指已经浇筑好的锁口或者混凝土护壁下部1m）深度后，利用桩基顶部测放的点线垂吊线锤进行检查，要求满足护壁混凝土厚度要求。首先由班组进行自检，合格后，由中队复检，最后，由质检科委托测量队进行终检。
③.钢筋绑扎。开挖断面测量合格后，立即进行钢筋绑扎施工，绑扎铅丝采用20#，梅花型绑扎。严格按照设计要求的数量和规格进行绑扎安装，上下两节护壁间图纸中带弯钩的钢筋搭接绑扎长度不小于12cm。钢筋安装完毕，经质检工程师验收合格后，进入下一道工序施工。
④.支立模板。按照设计给定的尺寸要求支立模板，并加固。安装过程中，要求进行吊点检查，模板偏差应小于2cm。模板支立合格后，将模板与基坑底部的缝隙封堵严密，以免护壁混凝土浇筑时造成漏浆，影响混凝土的浇筑质量。
⑤.混凝土浇筑。为了加快施工进度，护壁混凝土采用早强工艺，即加入速凝剂，速凝剂掺量为胶凝材料的4%，具体掺量根据试验确定。混凝土拌制主要在大坝标段混凝土拌和站集中拌制，采用混凝土搅拌车运输至灌注桩跟前。入仓前，在井口位置固定好溜筒的进料口，然后续接溜筒至浇筑仓面位置，并固定牢固。浇筑时，一边将混凝土溜入仓面，一边人工抛洒速凝剂，然后，用插入式软轴振捣器平仓、振捣，直至浇筑完毕，并将表面的混凝土收平、压光（指预留的5cm槎口位置）。
⑥.等强与拆模。混凝土浇筑完毕，待等强3～4h后即可拆除模板进行下一循环桩基开挖施工。
⑸.开挖验收
桩基开挖过程中即每节护壁安装钢筋以前，申请监理及设计工程师对开挖地质情况进行验收；在护壁混凝土浇筑前申请现场监理工程师对护壁钢筋、模板进行验收；桩基开挖伸入基岩5m后，申请监理工程师对整根桩进行验收，验收合格后，桩基开挖即可结束。
2.2.3桩基钢筋工程的施工
1 .施工准备
主要包括钢筋的制作、加工，溜筒和钢导管的制作及安装。
当必须采用水下混凝土浇筑时，钢导管采用φ219的钢管加工，两端焊接法兰盘，导管连接时，应安装橡胶垫圈，防止渗水。导管的分节长度宜为6m，以便在浇筑提升过程中满足规范要求，而且方便施工。导管顶部安装进料口，方便混凝土送入导管。当采用常规方法浇筑时，溜筒采用1mm厚铁皮焊接而成，外部贴焊φ12mm钢筋加固，并作为溜筒连接的吊耳和吊环，溜筒长度每节100cm，上口直径25cm，下口直径22cm。
2 .桩孔验收
挖孔达到设计深度，即嵌入基岩5m，经过监理工程师验收确认后，应利用人工将孔底修理平整，并清除孔底松散的石碴、沉淀物等杂物；对于渗水量较大，无法将积水排除干净的桩孔，尽量清理桩底的杂物，沉淀物的厚度小于50mm。
3 .钢筋安装
首先将主筋焊接完毕，然后安装桩身四角的主筋和全部箍筋，用20#铅丝绑扎牢固；随后依次安装φ25mm的主筋，并绑扎；最后安装φ18mm的主筋，用20#铅丝绑扎牢固；钢筋绑扎完毕后，将已经预制好的混凝土垫块按2m间距绑扎在主筋外侧，控制钢筋的保护层厚度。最后，沿垂直于1.5m尺寸方向间隔3m焊接加固钢筋笼（靠近两侧为宜，以方便混凝土下料的导管或者串筒安装），宜采用直径为φ18mm的钢筋，避免混凝土浇筑过程中钢筋笼晃动。
4.验收
钢筋安装完毕后，及时进行钢筋安装偏差、焊缝工艺、保护层等进行检查，并再次对桩底进行排水、清理，直至满足设计以及规范要求，自检合格后，申请监理工程师验收，以便进行混凝土的浇筑施工。
2.2.4桩基混凝土的浇筑施工
1. 安装串筒或者导管
仓号验收合格后，在继续排水的前提下，安装串筒或者导管。根据规范要求，当自孔底及孔壁渗入的地下水，其上升速度较小时（参考值≤6mm/min），可以不采用水下灌注混凝土桩的方法。此时，采用常规的施工工艺，即串筒输送混凝土入仓，振捣器振捣。
当渗水量超过规范要求时，采用水下灌注混凝土桩的方法，即导管输送混凝土入仓，一边浇筑一边按照规范要求提升导管。采用吊车起吊安装导管，人工螺栓连接，直至导管底部距离孔底250～400mm。然后将导管固定在孔口位置，安装导管顶部的进料口。为了保证混凝土浇筑时周边混凝土可以均匀上升，要求将导管安装在桩孔中心位置。
2.混凝土浇筑
对于渗水较小的灌注桩采用常规的混凝土浇筑工艺；当渗水加大时，首先采用水下灌注混凝土施工方式，直至混凝土浇筑表面超出地下水位后，排除混凝土浇筑表面的积水，将导管拔出混凝土，改用常规混凝土浇筑工艺。
混凝土浇筑时，将混凝土搅拌运输车开至需要浇筑的桩基位置，将运输车卸料口对准串筒（或者导管）进料口，直接卸料入仓。
(1)水下混凝土浇筑。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底有250～400mm的空间；首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内，出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m，以防止泥浆和水冲入管内，且不得大于6m。灌注过程中，经常测量孔内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相对位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。混凝土应连续浇筑，直至灌注的混凝土顶面高程达到图纸规定或者监理工程师确定的截断高度方可停止浇筑，以保证截断面以下的全部混凝土均达到强度标准。为了保证混凝土的浇筑速度，在水下混凝土浇筑时，配置3辆混凝土运输车，每辆可以运输6m3混凝土。首先在现场准备2辆已经装载混凝土的搅拌车，然后开盘浇筑，浇筑过程中，始终在现场保持1辆搅拌车作为储备。
(2)常态混凝土浇筑。在开始灌注混凝土时，溜筒底部至孔底应有1.5～2.0m的距离，为了防止混凝土分离，不得大于2.0m。溜筒宜布置在桩孔中心位置，混凝土在溜筒中自由坠落。开始灌注混凝土时，孔底积水应尽量排干，灌注速度尽可能加快，使混凝土对孔壁的侧压力尽快大于渗水压力，以防地下水渗入孔内。为了切实保证混凝土浇筑密实，每层厚度控制在40cm左右，即每灌注0.72m3混凝土振捣一次，采用ZDN50型插入式振捣器振捣，振捣间距初步定为60cm，根据现场实际情况予以调整。为了尽快实现渗水以下部位的混凝土浇筑，在开始浇筑时，现场准备2辆混凝土运输罐车，快速实现地下水以下的混凝土浇筑。浇筑过程中，一边浇筑一边提升并摘除溜筒。
(3)养护
浇筑完成后，采用彩条布覆盖，终凝后洒水养护，养护时间为28天。
2.2.5施工中特殊地层、地质条件及特殊情况下存在的主要问题及应对措施
1.渗漏水处理
因为灌注桩临近河床，而且深入基岩5m，开挖过程中，在桩基上部砂砾石层即出现了渗漏水量偏大的现象，我部结合现场实际,共采取了以下3种处理措施,取得了良好的效果：
(1)强排，采用排水能力较大的水泵。
(2)堵漏，在强排的前提下，采用水泥、水玻璃封堵漏水通道，减小渗漏水量。
(3)在护壁混凝土浇筑时，适当加大水泥用量和速凝剂的掺量，提高混凝土的早期强度。
2.松散结构致使塌方
因为桩基区域全部处于库区河床部位, 在施工至卵石及浮石漂石层时,发现地质条件较差,不易成孔,孔壁松散极易塌方,针对此情况,我部采取了以下两种措施进行有效处理与控制,效果明显得以改善：
(1)缩短护壁的深度，加快支护的频率。
(2)在护壁边界外围，采用临时木板支撑或者钢筋网片支撑措施，增加施工安全系数。
(3) 在基岩开挖过程中的安全通风保障。
在基岩开挖过程中,孔内岩石爆破后，由于桩孔较深,必须先采取通风排烟，经检查无毒气后，施工人员方可下井作业；当孔深超过10m后，应当增加通风设施，保障桩孔内的空气质量。
2.3软可塑状粉质粘土，砂、砾石层层水位较高采用管井井点降水的施工方法
2.3.1工程概况及设计概况
工程位于南大街，场地交通便利，所有施工机械设备均可直接进入施工区。施工区场地开阔，施工区域地表无建筑物。
本工程桩基为人工挖孔桩，桩径为1000-2000mm，桩身混凝土强度等级为C30,护壁混凝土强度等级为C20，厚度约180mm，纵向钢筋通长，螺旋箍为φ8＠200（加密区为φ12＠100），加劲箍为Φ14＠2000，持力层为中风化岩，桩端进入持力层≥500。
2.3.2地质条件及地质状况分析
2.3.2.1地层岩性自上而下依次为：
素填土→耕土→淤泥质土→硬可塑粉质粘土→软可塑状粉质粘土→粉土→含砾粉质粘土→粉细砂→中粗砂→淤泥质土→圆砾→残积粉质粘土→ 全风化灰岩→全风化泥灰岩→全风化砂岩→强风化炭质灰岩→强风化炭质页岩→强风化灰岩→强风化砂岩→中风化泥灰岩→中风化灰岩→中风化石英砂岩→中风化炭质灰岩。
场址区地表水体主要集中在水塘、水沟、以及主体育场址的沼泽地中，地下水主要赋存于素填土①-1、耕土①-2及淤泥质土①-3中的上层滞水 ，赋存于粉土②-3、粉细砂③-1、中粗砂③-2、淤泥质土④以及圆砾⑤中的孔隙型潜水，岩体中有少量基岩裂隙水，其中全风化及强风化岩层 中地下水相对较多。粉质粘土②-1及中风化岩体为相对隔水层，粉细砂③-1、中粗砂③-2以及圆砾⑤为强透水层。初见水位埋深为0-7.0m。
2.3.2.2地质状况分析：
本工程地质条件极为复杂，施工难度极大，主要表现如以下方面：
1.场地临近河槽，地下水位较高，局部孔位有淤泥质土，而且厚处达5米，遇水则形成流泥，造成塌孔或成孔困难。
2.软可塑状粉质粘土呈可塑-软塑状，遇水经搅动则形成流泥，造成成孔困难。
3.中粗砂层、圆砾层含有丰富地下水，且具有强透水性，渗透系数达100m/d，厚处达7米，一经搅动就会形成流砂，处理起来相当困难。
4.中风化灰岩岩石较硬，抗压强度达50Mpa，钻进较难，中风化石英砂岩则更硬，抗压强度达到78Mpa，钻进更为困难，用风镐无法掘进， 需要爆破松动后掘进成孔。
2.3.3本工程特点、难点及应对措施
1.本工程工作量大，工期紧
应对措施：成井组织100组（200人）民工同时开挖，可同时开挖约160个桩井，灌注设备上两套（备用一套），同时准备200Kw柴油发电机组一 台备用，可24小时组织施工。
2.周转场地和进场道路为新填土区，且正处于雨季应对措施：进场道路和混凝土搅拌站及钢筋材料库和制作车间、路面、地面必须硬化，该工作一定要抓紧进行。
3.本工程地质条件极为复杂，施工难度主要表现在如下几方面：
(1)、场地临近河槽，地下水位高，单井涌水量大。
(2)、淤泥质土、粉土、粉细砂、中粗砂层在水动力作用下，经扰动形成流泥、流砂，造成成孔困难。
(3)、持力层较硬，中风化灰岩抗压强度达50MPa，中风化石英砂岩抗压强度达78MPa，风镐很难掘进，且入岩工作量较大。
应对措施：采用井点降水，降低地下水位，采用流砂层处理方案，突破流砂层成井，采用多孔小药量松动爆破，加快入岩进度。
4.临时工房条件较差，人员密度大，卫生保健工作难度大
应对措施：工地配置专业保健医生和专职卫生清扫员，搞好环境卫生，房间开窗通风，定期消毒，工地上配备充足的常用急救物品和药物。
5.本工程施工处于雨季，且前期气温较低，空气湿度大，成井施工人员每天从里到外衣服都是湿的，每天都得洗澡换衣，而衣服在自然条件下很难干，此事看来是小事，但直接影响到工人健康和施工进度。
应对措施：工地配备热水锅炉，配备脱水和烘干机，安排专人负责为民工烘干衣服，保持战斗力。
2.3.4施工方案及工艺
1.施工准备:
(1)、熟悉图纸、会审施工图，领会施工组织设计意图。提出主要材料、施工机具规格和需用量计划，并逐步落实供货单位及进场时间。
(2)、对业主提供的坐标和水准点进行复核，做好轴线控制桩位和半永久性水准点，作出放线测量报告并及时与建设方会签。
(3)、搭设施工临时设施，敷设现场临时水电供应管线。
(4)、确定设备设置位置，按顺序组织设备就位安装。
2.施工协调:
(1) 、积极参与包括业主、监理、设计、地质、施工等各方参加的协调会议，及时解决施工过程中出现的问题，确保施工顺利进行。
(2) 、服从公安、城管、环卫等政府部门的安排，认真处理好与周边单位的关系，减少外来干扰，把主要精力投入施工，决不能因外界矛盾而影 响施工。
(3) 、及时协调各班组之间可能出现的矛盾，做到人尽其能、物尽其用。
3.施工工艺:
(1) 测量放样：
本工程设计比较特殊，桩孔较多，且各轴线夹角特殊，桩位座标用传统的方法计算较繁琐，容易出错，最好由设计单位提供桩孔座标，用全站仪放出桩位。如设计院不提供座标，则可利用计算机计算，首先在AutoCAD软件中画出桩基平面图（如果设计院能提供图纸电子文档则可省略此步骤），然后将CAD的座标系换成大地座标系或施工测量的相对座标系，将桩基平面图上定位点按设计座标移至新座标系中对应座标，各桩位的座标即可从图上直接读