工序控制标准化之人工挖孔桩.docx
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工序控制标准化之人工挖孔桩
第一章工艺介绍
1．分类及特点
人工挖孔桩可分为人工挖孔灌筑桩及挖孔扩底灌筑桩。
人工挖孔桩系用人工挖土成孔，浇筑混凝土成桩；挖孔扩底灌筑桩，系在挖孔灌筑桩的基础上，扩大桩底尺寸而成，这类桩由于其受力性能可靠，不需大型机具设备，施工操作工艺简单，已成为大直径灌筑桩施工的一种主要工艺方式。
人工挖孔桩单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小，可一柱一桩，不需承台，不需凿桩头；可作支撑、抗滑、锚拉、挡土等用；可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况，桩质量可靠；施工机具设备较简单，都为工地常规机具，施工工艺操作简便，占场地小；施工无振动、无噪声、无环境污染，对周围建筑物无影响；可多桩同时进行，施工速度快。
2.适用范围
桩直径800～2000mm，最大直径可达3500mm；桩埋置深度（桩长）一般在20m左右，最深可达40m。
无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、碎石类土及风化岩、软质与硬质岩。
对有流砂、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，不宜采用。
第二章作业前的准备
1.资料准备
1.1建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料；
1.2桩基工程施工图及图纸会审纪要；
1.3建筑场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物的调查资料；
1.4主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；
1.5桩基工程的施工组织设计或施工方案；
1.6水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告；
1.7有关荷载、施工工艺的试验参考资料。
2.机械设备及材料准备
提升机具包括：
卷扬机或电动葫芦、提升架、吊钩、吊桶；
挖孔机械包括：
空压机、风镐、短柄铁锹、镐、锤、钎；
水平运输工具包括：
双轮手推车；
混凝土浇筑机具包括：
混凝土搅拌机、插入式振动器、插钎、串筒、输送泵、泵车等。
防护材料包括：
安全带、安全帽、防护栏杆、盖板、警示灯等；
其他机具设备包括：
钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、爬梯；36V低压变压器、井内外照明设施；桩孔开挖深度超过10m时，另配鼓风机、输风管；有地下水应配潜水泵及胶皮软管等。
人员分工：
每根桩的挖桩人员不得少于2人，一人在孔上运土，一人在孔内挖土凿岩，地面人员必须时刻注意井下作业情况。
第三章工艺流程及要求
场地平整
放线定位及设置水准点
浇筑井圈20㎝高
开挖第一节桩孔土方
支护壁模板、浇筑第一节护壁砼
在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线
安装活动井盖、提升架、提升设备、吊桶、排水、爬梯、通风照明设施
开挖第二节桩孔土方
在井圈上一次投测十字轴线
清理桩孔护壁、核孔垂直度和桩径
拆上节模板、支第二节模板、浇筑第二节砼护壁
检查桩位轴线、重复第二节挖土、支模、浇筑砼护壁工序，循环作业直至设计深度
检查持力层后扩底
桩孔、桩底检查验收（清除余水、渣土）、浇筑封底混凝土
桩体质量验收及承载力测试
吊放钢筋笼就位
浇筑桩身砼及养护
留置试块
制作钢筋笼、预埋检测管
钢筋笼检查验收
1.工艺流程
2.工艺要点及注意事项
2.1桩位定位
2.1.1桩位应定位准确，测量放样一般采用全站仪，并应在桩位外设置定位龙门桩。
2.1.2当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应采用间隔开挖。
排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。
2.2井圈护壁施工
2.2.1安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置，并由专人负责。
2.2.2护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，上部留100mm高作浇筑口，拆模后用混凝土堵塞，混凝土强度达1MPa即可拆模。
2.2.3第一节井圈护壁应符合下列规定：
井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；
井圈施工采用模筑混凝土，视现场情况决定是否放置钢筋；
井圈顶面应比场地高出200mm，壁厚比下面井壁厚度增加150mm，并用M10水泥砂浆抹面15mm，以防地面水流入及地面碴土掉入孔内。
2.2.4修筑井圈护壁应遵守下列规定：
护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；
上下节护壁的搭接长度不得小于50mm，其中钢筋搭接长度100mm；
每节护壁均应在当日连续施工完毕；
护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂；
护壁模板的拆除宜在24小时之后进行；
同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm。
2.3挖孔由人工从自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层采用风镐或水钻；挖土次序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差＋5cm，扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。
弃土装入吊桶内。
垂直运输，在孔上口提升支架，用慢速卷扬机或电动葫芦提升，吊至地面上后，用手推车运出。
2.4桩中线控制是在第一节混凝土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。
2.5钢筋笼的制作及安装
2.5.1钢筋笼直径及制作应符合设计要求，宜整根制作吊装，也可分段制作，分段长度约5～9米，主筋接头位置应错开35d，且不小于500mm，每隔一根主筋方可在同一位置连接；
2.5.2加劲箍宜设在主筋外侧；
2.5.3钢筋笼的内径应比导管接头外径大100mm以上；
2.5.4钢筋笼堆放及运输过程，严防扭转及弯曲；
2.5.5钢筋笼吊装采用汽车吊或者塔吊，安放要吊直对准孔缓慢下降，避免碰撞护壁，就位后应立即固定。
2.6混凝土浇筑及养护
2.6.1桩身混凝土骨料最大粒径不得大于50mm；
2.6.2浇注桩身混凝土时，混凝土必须通过溜槽；当高度超过3m时，应用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，混凝土宜采用插入式振捣器振实；
2.6.3混凝土要垂直灌入桩孔内，并应连续分层浇筑，每层厚不超过1.5m，浇注完成标高应适当高于设计标高；
2.6.4对直径小、深度大的桩，人工下井振捣有困难时，可在混凝土中掺入减水剂，增大混凝土坍落度，利用混凝土大坍落度下沉力使之密实，但桩上部钢筋部位仍用振捣器振捣密实；
第四章安全措施及要求
1.孔内应设置应急软爬梯；供人员上下井，使用的电葫芦等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。
电葫芦使用按扭式开关，使用前必须检验其安全起吊能力，井口支架必须牢固稳定；
2.每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并应有足够的安全防护措施。
桩孔开挖深度超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不得少于25L/S；
3.孔口四周必须设置防护栏杆，并设夜间警示灯，防护栏杆高度不得低于1.2m；
4.挖出的土方应及时远离孔口，不得堆放在孔口范围1m范围内，机动的通行不得对井口、孔壁的安全造成影响；
5.下井人员必须带好安全帽并系好安全带，挖孔暂停施工时井口应盖好盖板；
6.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，检查井下是否存在塌方，漏水、流砂及空气污染现象，发现问题立即停止作业并向上报告，雨天禁止下井施工；
7.施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。
孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。
8.孔内照明电压采用安全电压。
第五章常遇问题及处理方法
常遇问题
产生原因
预防措施及处理方法
塌孔
1．地下水渗流比较严重
2．混凝土护壁养护期内，孔底积水，抽水后，孔壁周围土层内产生较大水压差，从而易于使孔壁土体失稳
3．土层变化部位挖孔深度大于土体稳定极限高度
4．孔底偏位或超挖，孔壁原状土体结构受到扰动、破坏或松软土层挖孔，未及时支护
有选择地先挖几个桩孔进行连续降水，使孔底不积水，周围桩土体粘聚力增强，并保持稳定；尽可能避免桩孔内产生较大水压差；挖孔深度控制不大于稳定极限高度；并防止偏位或超挖；在松软土层挖孔，及时进行支护
对塌方严重孔壁，用砂、石子填塞，并在护壁的相应部位设泄水孔，用以排除孔洞内积水
井涌
（流泥）
遇残积土、粉土、特别是均匀的粉细砂土层，当地下水位差很大时，使土颗粒悬浮在水中成流态泥土从井底上涌
遇有局部或厚度大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土、涌砂时，可采取将每节护壁高度减小到300~500mm并随挖随验，随浇筑混凝土，或采用钢护筒作护壁，或采用有效的降水措施以减轻动水压力
护壁裂缝
1．护壁过厚，其自重大于土体的极限摩阻力，因而导致下滑，引起裂缝
2．过度抽水后，在桩孔周围造成地下水位大幅度下降，在护壁外产生负摩擦力
3．由于塌方使护壁失去部分支撑的土体下滑，使护壁某一部分受拉而产生环向水平裂缝，同时由于下滑不均匀和护壁四周压力不均，造成较大的弯矩和剪力作用，而导致垂直和斜向裂缝
护壁厚度不宜太大，尽量减轻自重，在护壁内适当配φ10@200mm竖向钢筋，上下节竖钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力；桩孔口的护壁导槽要有良好的土体支撑，以保证其强度和稳固裂缝一般可不处理，但要加强施工监视、观测，发现问题，及时处理
淹井
1．井孔内遇较大泉眼或土渗透系数大的砂砾层
2．附近地下水在井孔集中
可在群桩孔中间钻孔，设置深井，用潜水泵降低水位，至桩孔挖完成，再停止抽水，填砂砾封堵深井
截面大小不一或扭曲
1．挖孔时未每节对中量测桩中心轴线及半径
2．土质松软或遇粉细砂层难以控制半径
3．孔壁支护未严格控制尺寸
挖孔时应按每节支护量测桩中心轴线及半径；遇松软土层或粉细砂层加强支护，严格认真控制支护尺寸
超量
1．挖孔时未每层控制截面，出现超挖
2．遇有地下土洞、落水洞，下水道或古墓、坑穴
3．孔壁坍落，或成孔后间歇时间过长，孔壁风干或浸水剥落
挖孔时每层每节严格控制截面尺寸，不使超挖；遇地下洞穴，用3：
7灰土填补、拍夯实；按坍孔一项防止孔壁坍落；成孔后在48h内浇筑桩混凝土，避免长期搁置
第六章质量要求及验收
1.混凝土每浇筑50m³应有一组试块，小于50m³的桩应每根桩有二组试块；
2.桩的静载荷载试验根数应不少于总桩数的1%，且不少于3根，当总数少于50根时，应不少于2根；
3.桩身质量应进行检验，对设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于30%，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20%，且不应少于10根；
4.应复验孔底持力层土（岩）性，嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。
平面位置和垂直度的允许偏差表一
序
号
成孔方法
桩径允许偏差
（mm）
垂直度允许偏差（%）
桩位允许偏差（mm）
1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩
条形桩基沿中心线方向和群基础的中间桩
1
人工挖孔桩
混凝土护壁
＋50
＜0.5
50
150
钢套管护壁
＋50
＜1
100
200
钢筋笼质量检验标准表二
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
主筋间距
mm
±10
用钢尺量
2
长度
mm
±100
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
人工挖孔桩质量检验标准表三
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
桩位
见表一
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
2
孔深
mm
＋300
只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
3
桩体质量检验
按基桩检测技术规范。
如岩芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试块报告或钻芯取样送检
5
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
一般项目
1
垂直度
见表一
测套管或钻杆，或用超声波探测。
干施工时吊垂球
2
桩径
见表一
井径仪或超声波检测，干施工时用尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度
3
混凝土坍落度（干施工）
mm
70~100
坍落度仪
4
钢筋笼安装深度
mm
±100
尺量
5
混凝土充盈系数
＞1
检查每根桩的实际灌筑量
6
桩顶标高
mm
＋30
－50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
7
沉渣厚度：
端承桩
mm
≤50
用沉渣仪或重锤测量
摩擦桩
mm
≤150
注：
人工挖孔桩质量检验标准在设计中有特别要求时，按设计图纸执行。
第七章成品保护
1.已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好,防止土块、杂物、人员坠落。
严禁用草袋、塑料布虚掩。
2.已挖好的桩孔及时放好钢筋笼,及时浇筑混凝土,间隔时间不得超过4h,以防坍方。
有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好,避免地下水浸泡。
3.桩孔上口外圈应做好挡土台（井圈）,防止灌水及掉土。
4.保护好已成形的钢筋笼,不得扭曲、松动变形。
吊入桩孔时,不得碰坏孔壁。
串桶应垂直放置,防止因混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁土层,造成夹土。
5.钢筋笼不得被泥浆污染;浇筑混凝土时,在钢筋笼顶部固定牢固,限制钢筋笼上浮。
6.桩孔混凝土浇筑完毕,应复核桩位和桩顶标高。
将桩顶的主筋或插铁扶正,用塑料布或草帘围好,防止混凝土发生收缩、干裂。
7.施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。
不得碾压桩头,弯折钢筋。
第八章图例
图2人工挖孔桩施工示意图
图3人工挖孔桩混凝土护壁示意图
（a）护壁无搭接；（b）护壁有搭接
图4提升架及孔口混凝土护壁
图5钢筋笼制作
图6挖孔桩孔斜检查
图7挖孔桩成形
图8挖孔桩钢筋笼及混凝土导管浇筑
注：
孔底有些积水，浇筑前振捣人员需清理干净
图9孔口防护
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