人工挖孔桩技术交底.docx

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人工挖孔桩技术交底

工程名称

桥梁工程

设计文件图号

桥施0613

施工部位

16号墩桩基工程

交底日期

2014年10月25日

人工挖孔桩施工技术交底

一、适用范围

本技术交底适用于棋南线桥梁工程16号墩桩基工程人工挖孔桩施工。

二、设计情况

新建上跨立交桥，铁路里程为沈大线K15+346，跨越铁路南关岭站场、在建哈大客专及动车所咽喉区，跨越铁路采用（85+135+135+135+85）m悬浇梁。

16号墩共计设置4根直径2.5米桩，每根桩长10米。

桩顶高程20米，桩底高程10米。

三、施工技术交底

1、准备工作

1.1对挖孔桩周围场地进行平整，并在孔口四周挖30cm×30cm的排水沟，作好排水系统，及时排除地表水，搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置好出碴道路，合理堆放材料和机具，不使孔壁压力增加影响施工。

1.3工艺流程

2、桩位放样

根据测量定位后的准确位置，在整平清理好施工场地后，采用C20混凝土浇筑护圈，护圈厚度不小于30cm，护圈标高高出孔口原地面标高不小于30cm，在护圈外侧设排水沟，防止孔口杂物掉入孔内伤人及地表水流入孔内，在两侧围挡位置设置护桩，确保桩中心位置偏差不超过规范规定的允许误差，单排桩≤20mm，经监理工程师检查批准后，开始进行挖孔作业。

3、桩孔开挖

表层土及全风化花岗岩层自上而下逐层用镐、锹开挖，强风化花岗岩层用风镐撬挖。

中风化、弱风化花岗岩使用手持式风钻钻爆破孔，炮眼深度为0.5～1.0m，装药前在桩孔中心掏槽捣眼，通过增加临空面来提高爆破效果。

桩孔开挖断面为设计桩径加2倍的护壁厚度，桩孔开挖高度（每节）根据地质条件而定，全强风化层为0.5m。

每孔挖完一节，必须由孔口吊线检查并修边，保证桩身垂直度，并使孔壁上下顺直一致。

孔内土石方装入活底吊桶，通过孔口提升装置提升至地面，用手推车运至距井边3m以外集料点。

确保施工场地整洁卫生。

4、通风照明 

4.1挖孔至一定深度后，应设置孔内照明系统。

孔内照明使用36V安全矿灯，所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。

4.2根据孔深、不同的地层等情况进行通风。

爆破后应向孔内送风，通风时间不低于15分钟，且待排出有毒气体后，施工人员方可进行孔内作业。

5、桩孔护壁 

为防止塌孔和保证施工安全，挖孔桩在开挖施工中采用（钢筋）混凝土护壁，上下两节护壁间搭接5cm以上。

综合设计桩径、地质及地下水等因素来考虑，确定护壁采用内齿式阶梯形型式，护壁砼强度等级C20，支护厚度为10cm。

全风化层桩孔护壁型式见下图。

在全风化层及地下水位较多的强风化层，在护壁砼中加配光圆钢筋，配置规格为：

环向钢筋φ10，间距200mm；纵向钢筋φ10，间距300mm；上下护壁间连接钢筋采用φ10，间距300mm。

环向筋、纵向筋、连接筋间绑扎连接，纵向筋、连接筋两端弯钩。

渗水量不大的强风化层，采用素混凝土护壁，护壁砼强度及、支护形式与上同。

中风化及弱风化花岗岩地层较好，可不支护。

护壁模板采用型号1.22m*2.44m*1.5cm竹胶板，现场加工组装。

挖孔桩工作示意图

为加快挖孔桩施工进度，可在护壁砼中加入水泥用量1%～2%的早强剂，对地下水较多的地层，还可加入速凝剂。

每节挖土完毕后立即立模浇筑，浇筑采用吊桶运输，人工撮料入仓，钢钎捣实，混凝土坍落度控制在8～10cm范围内。

混凝土浇筑完毕24h后，或强度达到4 Mpa时方可拆模，每节护壁均应在当日连续施工完毕。

拆模后发现护壁有蜂窝、露水现象时，应及时用高标号水泥砂浆进行修补。

每节护壁做好后，必须在孔口用“十”字线对中，然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度，如不满足要求随即进行修整，确保同一水平上的护壁任意直径的极差不得大于50mm。

护壁采用C20混凝土，护壁厚度的计算过程如下：

在进行人工挖孔桩护壁厚度计算时，取本工程最大孔径1.8m，孔深取10m，根据中国公路工程咨询集团有限公司所做的工程地质勘测报告可知内摩擦角取最小值10度，在勘探深度范围内未发现地下水。

土石的重度取最大26kN/m3，水重度取10kN/m3。

为了防止塌方，保证操作安全，大直径人工挖孔桩大多采取分段挖土、分段护壁的方法施工。

分段现浇混凝土护壁厚度，一般取受力最大处。

地下最深段护壁所承受的土压力及地下水侧压力，由此计算确定护壁厚度。

设计护壁厚度为t，可按下式计算：

t≥Kn/fc或t≥KpD/2（fc）

当挖孔无水时：

p=γHtg2（45°-φ/2）

当有地下水时：

p=γHtg2（45°-φ/2）+（γ-γw）（H-h）tg2（45°-φ/2）+γw（H-h）根据

公式说明：

N-作用在护壁截面上的压力

p-土和地下水对护壁的最大总压力

γ-土石的重度

γw-水的重度

H-挖孔桩护壁深度

h-地面至地下水位深度

D-挖孔桩直径

fc-混凝土的轴心抗压强度设计值

K-安全系数取1.7

当桩无水时，

p=γHtg2（45°-φ/2）

=26×10×tg2（45°-10/2）

=183.063Kn/m2

用C20混凝土，fc=9.6MPa,D=2.5m

则有t=KpD/2（fc）=1.7×183.063×250/（2×9.6×103）

=4.05cm

假设按地面以下4m有水，当桩有水时，

p=γHtg2（45°-φ/2）+（γ-γw）（H-h）tg2（45°-φ/2）+γw（H-h）

=26×10×tg2（45°-10/2）+（26-10）×（10-4）×tg2（45°-10/2）+（10-4）×10

=310.655Kn/m2

用C20混凝土，fc=9.6MPa,D=2.5m

则有t=KpD/2（fc）=1.7×310.655×250/（2×9.6×103）

=6.88cm＜设计护壁最小厚度10cm，

故采用tmin=10cm可满足施工要求。

当挖孔有少量渗水时，则以备用的小口径水泵将渗水抽出孔外

，并加强孔壁支护，防止渗水浸流，造成塌孔。

如遇到渗水量较大的承压水时，采用水泥砂浆压灌卵石环圈集中排水，防止孔与孔之间渗水互流造成塌孔。

桩孔开挖时，严格按规范操作，每层孔径、垂直度、护壁模板安装及加固均由现场技术人员检测合格后才可进入下层开挖。

桩距较小时，相邻桩基严禁同时开挖。

开挖过程中的岩样取留、记录方式

现场施工时，由技术员随时跟班作业，正常情况下每孔2m取样一次，做好标记及记录，记录的内容有：

岩石分类、桩号、桩径、取样时间、孔深等，当进入微风化层或距桩底3m左右时，及时报请监理工程师检查验收，鉴定嵌岩界面，作为桩基嵌岩深度的基准，并留取岩样。

坚硬岩石的挖掘方式

当孔深进入弱风化岩层时，人工开挖凿除较为困难，此时可采取少药多炮的浅眼松动爆破方式掘进，人工配合卷扬机提升出渣，不得影响到自身和相邻桩孔护壁质量，及相邻桩基的成桩质量。

采用人工凿除的方法开挖到位，防止松动孔底，影响地基承载力。

1、具体爆破方案如下：

1.1挖孔桩爆破采用竖井爆破法进行设计（桩基孔径为2.5m）

1.1.1孔眼的布置：

炮眼呈同心圆布置，同心数目为三圈，靠近开挖中心的为掏槽眼，外圈为周边眼，中圈为辅助眼。

a）掏槽眼：

掏槽眼比其他炮眼深0.2～0.3m，布置5个，眼距取0.3左右。

b）周边眼：

沿周边布置29个，眼距取0.3左右。

c）辅助眼：

沿掏槽眼周边布置33个，眼距取0.3左右。

1.1.2爆破参数的确定

a）炮眼直径：

采用手持式凿岩机钻孔，钻孔孔径取Ф=35～40mm。

b）炮眼深度：

周边眼0.6m,掏槽眼0.8m，辅助眼0.8m。

c）单位炸药量：

采用类比法，q取值1.8kg/m3。

d）掘进每循环所需炸药量：

Q=q×s×L×ŋ＝1.8×5×1.20×0.8=8.6kg

Q-掘进每循环所需炸药量，kg；

q-炸药单耗，kg/m3

s-掘进断面积，m2

L-平均炮眼深度，m

ŋ-炮孔利用率，一般为0.8～0.95；

根据岩层特性和参考资料，炸药量Q一般取2.8～3.5kg。

1.1.3每个炮眼的装药量：

Q0=Q/N=8.6/67=0.13kg

N-炮眼数量，个

Q0–每个炮眼的装药量，kg；辅助眼、掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。

1.1.4炸药选用：

选用乳化炸药，炸药药卷直径32mm，每卷100g。

1.1.5装药结构和堵塞

掏槽眼和周边眼、辅助眼均采用连续反向装药结构。

周边眼采用间隔装药，即一个空眼，一个装药眼。

炮孔堵塞是很重要的工序，堵塞可以使炸药爆炸完全，改善爆破效果。

堵塞材料用砂、黏土或砂和黏土的混合物，其配合比是砂：

黏土：

水=4：

5：

1；堵塞材料事先拌好，做成泥条备用。

1.1.6起爆网络

a）引爆方式和连线方式

起爆方式：

采用电雷管起爆法施工爆破，孔内采用不同段别的电毫秒起爆网络。

孔外采用电雷管起爆，孔内采用不同段别电毫秒雷管依序起爆。

b）起爆顺序

起爆顺序按先掏槽眼，再掏辅助眼，最后掏周边眼的顺序。

开挖过程中，采用电动卷扬机提升出渣，卷扬机钢丝绳直径不小于6mm，配有锤、钎、镐及皮桶。

施工时一个承台下的桩基不能同时开挖，开挖之前先在孔口四周做好排水设施及出渣道路，合理布置施工场地，机械设备距孔壁保持大于1m的距离，尽量减少对孔壁的侧压。

在开挖过程中，以三人为一组采取边开挖边护壁的方式操作，一次开挖深度不超过1.20m,同时支模进行护壁，护壁厚度为10cm,护壁采用C20混凝土。

护壁做至弱风化岩层以下0.5m。

现场有技术人员跟班作业，随时检测孔径、孔深及护壁施工，发现问题及时解决。

6、终孔检查处理

开挖过程中应经常检查地质情况，挖孔达到设计标高后，检查孔径、孔位中心偏位、倾斜度等项目，合格后应及时报告现场监理工程师，共同对桩底地质情况、嵌岩深度情况与设计资料对比，是不是相符。

如果不符时及时通知业主、监理、设计单位现场确定是否终孔。

四、爆破安全措施

6.1严格按《爆破安全操作规程》的各项规定，进行组织警戒、装药、爆破工作。

6.2爆破前设专人在所有路口进行警戒，严防人员误入警戒区。

6.3在实施爆破区域直径100m范围应设置明显警戒告示牌。

提醒过往车辆、人员注意该处施工。

6.4参加爆破的作业人员必须是经过专业培训，考试合格，持有爆破工程技术安全作证，有责任心的专业人员担任。

6.5爆破通风完15分钟后，经安全检查员检查，确认安全起爆或处理盲炮后，方可发出解除信号。

6.6进入现场施工人员必须佩带安全帽。

技术交底书签认单

序号

姓名

职务

备注