人工挖孔桩施工方案爆破解读Word文档格式.docx

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3.1.2冲击钻成孔：

不同地质条件适用性强，通过泥浆护壁安全性高，不受地下水影响，成孔速度快，适用于地下水丰富、地下岩层较差、桩长较长、有有毒有害气体等桩基成孔。

成本较高，需要泥浆护壁对环境带来影响，对周围建筑物影响较大，噪音较大，桩底沉渣较多，机动性较差，在半山坡上作业难度大、质量不好控制。

3.1.3旋挖钻成孔：

成孔速度快，桩基较多的情况下成本较低，机动性强，适用于桩径较小、岩层较软、地下水较少的地质情况。

在地质较差的情况下容易塌孔、缩径，桩基较少情况下成本较高，受地下水影响较大，在斜坡上的桩基不容易施工、质量控制较难。

3.2方案选择

结合上述施工方法的优缺点，项目计划按照设计要求，部分桩基采用人工挖孔灌注桩施工方法进行施工。

本方法适用于本项目桩基较短、位于斜坡上桩基较多、地下水较少等情况，符合项目工程实际，且成本低、成孔速度快，机动性较强。

4.施工流程框架图

见下图所示。

5.工艺要点

5.1场地平整

根据地形、场地条件，合理安排机械配合人工平整场地，清除表面虚土、树根等。

工作面平整、压实。

虚桩部分根据现场来定，为了降低成本，一般留置0.5m左右。

工作面范围必须大于20㎡。

场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。

施工流程框架图

5.2检测放样及定桩位

测量放样前，对施工图提供的导线点、水准点进行复测，桩位坐标进行复核。

测量放样所使用的导线点、水准点必须是经过导线控制测量复测且得到监理工程师批复的导线点、水准点复测成果，必要时要加密控制网，加密点通导线点一起复核测量，复核测量符合规范要求后方可使用。

根据批复的复核测量成果，确定桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩基半径为半径，画出孔口护圈内径圆周，撤灰线。

引出十字护桩，加以固定和保护。

报驻地工程师核查、批准后进行下一道工序。

桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。

安装钢筋笼前对桩位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误，为下一工序正常施工提供良好的施工条件。

5.3开挖第一节桩孔土方

5.3.1整体开挖顺序，应视地层松紧、桩孔布置而定，地层紧密、地下水位不大的可同时开挖，但渗水量较大的孔，应超前开挖，集中抽水，降低其它孔的水位，地下水位较大者宜对角开挖。

桩孔开挖为梅花式布置，跳桩、隔桩施工，宜先开挖中孔。

第1节土方开挖节段高度一般取1m，开挖时，先开挖桩孔中间部分的土方，然后向周边扩挖，控制好桩孔截面尺寸（桩径+2倍护壁厚度）。

5.3.2护壁厚度计算

为了防止塌方，保证操作安全，我部人工挖孔桩大多采用分段挖土、分段护壁的方法施工。

护壁采用现浇混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相同，坍落度控制在14厘米左右为宜。

第一节混凝土护壁径向厚度为20cm，分段现浇混凝土护壁厚度，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水侧压力，由计算确定护壁厚度。

设混凝土护壁厚度为t，则可按下式计算：

当挖孔无地下水时：

P=rHtan²

（45°

-φ/2）

t≥KN/fc

当有地下水时：

-φ/2）+（r-rw）（H-h）tan²

-φ/2）+（H-h）rw

t≥KPD/（2fc）

护壁受力计算见图如下：

N-作用在护壁截面上的压力，N/m，N=pD/2；

P-土和地下水对护壁的最大总压力，N/m²

；

r-土的重度，kN/m³

rw-水的重度，kN/m³

H-挖孔桩护壁深度，m；

h-地面至地下水位深度，m；

D-挖孔桩外直径

fc-混凝土的轴心抗压强度设计值，MPa；

K-安全系数取2.0。

例如：

某项目枯竹寨大桥左幅1-0#桩基，为2.0m直径混凝土灌注桩，桩长19m，钻孔设备无法到达，采用人工挖孔施工，最后一节段高度1m，地基为白云岩，天然重度r=28kN/m³

，内摩擦角φ=0°

，无地下水。

确定混凝土护壁厚度t：

见下面计算。

解最深段的总压力为：

=28×

19×

tan²

-0°

）

=532kN/㎡

护壁混凝土采用最低标号C15，fc=7.2N/mm²

=0.0072kN/10-6㎡=7200≥P

依照上式可得出：

护壁混凝土可采用C15混凝土进行护壁，无需加入钢筋。

t≥2.0×

（532.0×

200/2）/11.9×

103

t≥8.94cm

一般护壁厚度取值在10-20cm，所以该部将护壁厚度定为10cm。

5.4桩基中心检测

每一节段桩孔开挖完成后，检查孔径、垂直度及中心偏位，每一节段挖孔成型后，检查孔位中心是否与桩中心在同一垂直线上，桩孔的中心位置偏差：

群桩不大于100mm；

单桩不大于50mm。

每层必须检查其孔位极孔径符合要求后方可支模板。

以保证整个桩基的护壁厚度、孔径及倾斜率。

5.5支护壁模板

每一节段挖孔完成后，在节与节之间必须安放附加钢筋。

护壁模板通过拆上节、支下节的方式重复周转使用。

模板采用三块钢模板拼接而成，模板必须有足够的刚度。

模板用木桩加固支撑，其中轴线与桩心在同条垂直线上，偏差不大于1cm来控制，以保证桩基的垂直度符合规范要求。

桩径不小于设计桩径。

模板之间用卡具、扣件连接固定，也可在浇注节段护壁上端、下端各设一道弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为支撑，防止模板受力变形。

为操作方便，不设水平支撑。

模板安装牢固后，监测模板的位置，以保证桩孔及其垂直度。

模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结。

为了进一步提高柱身混凝土与护壁的粘结，同时方便混凝土入模，采用喇叭错台状护壁。

5.6浇注护圈及第一节护壁混凝土

孔口护圈必须高出原地面30cm以上，以防在施工过程中杂物落入孔中伤人。

护圈与第一节段连接处安放长20cm的Ф8附加钢筋，钢筋间距20cm。

浇筑混凝土坍落度控制在10cm左右，人工浇筑、人工振捣。

护圈与第一节护壁同时浇筑，浇筑完成，复测桩位，利用十字护桩检测桩孔中心偏位、桩径、桩孔倾斜度等。

浇筑24h后方可拆模。

5.7安装钢管垂直运输架

垂直运输架提升利用钢管框架作为承重结构，门式工字钢梁架作为承重梁，配置滑轮提升及横移。

第一节桩孔浇筑完混凝土后，钢管框架安装在桩孔旁，能过三角架的转动横移。

门式工字刚梁架安装在桩孔正上方，能过滑轮提升，沿工字刚梁横向移动。

必须搭设牢固、稳定。

5.8安装卷扬机

在垂直运输架上安装滑轮组，穿上卷扬机钢丝绳，在不阻碍施工而且不对桩孔边产生压力的位置安装卷扬机，地面运土用小翻斗车。

5.9安装活底吊桶、活动盖板、照明、水泵及通风机

在安装滑轮组和吊桶时，保持吊桶与孔壁之间留有适当距离，防止施工过程中吊桶碰撞孔壁，预防安全事故。

井底照明应设防水带罩灯泡照明，电压应为安全电压，电缆应为防水绝缘电缆，并应设置漏电保护器。

当孔桩深度大于10米时，应进行井底机械强制通风措施，加强空气的流动，必要时向井下输送氧气，防止有毒气体对人体的危害，操作时上下人员轮流作业，孔桩上方人员必须密切观测桩孔下人员的情况，互相呼应，预防安全事故的发生。

当地下渗水量小时，随挖随将泥水用吊桶运出，当地下水量较大时，在桩孔底先挖集水坑，用高扬程水泵抽水，边降水边挖土，水泵的规格应按照抽水量选定。

地下水位较高时，应先采用统一降水措施，然后再开挖。

桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内挖孔时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人。

吊运土时，才打开安全活动盖板一定面积，留一定宽度作为挖孔人员的安全空间。

5.10开挖第二节段桩孔土方

5.10.1桩孔开挖时，确定开挖节段高度，在土质好的情况下，约为1m为宜，当土层坚硬，不致坍陷时加大到1.5m；

当土层松软如细沙土或含水量大的粘性土时，开挖节段高度可减小至0.4～0.8m为一施工节段。

5.10.2我部由于某些施工桥段桩基嵌入地下较长，而地表粉质粘土、碎石土、角砾土或漂卵石覆盖层浅，下伏白云大理岩、白云质灰岩或花岗岩、闪长岩，岩块饱水抗压强度一般在30MPa以上，岩体为次坚石，为Ⅵ～Ⅷ级。

此时桩基需爆破作业，爆破方法采用浅眼松动爆破法，进行爆破专项设计。

5.10.3爆破方案：

1、根据工程特点和周围环境，拟采用如下总体设计原则：

a.由于桩基岩石夹制作用特别大，所以采用打孔爆破；

b.严格控制装药量，确保爆破不损坏桩基护壁和降低爆破振动。

c.为防止有水时使用导爆管雷管进水而产生的拒爆，使用乳化炸药，爆破雷管选用电雷管。

d.采用严密的防护措施，在爆破孔桩口用炮被覆盖，并加压沙袋，以防止爆破飞石飞出地面，将爆破飞石及噪音等危害的强度控制在安全范围内。

e.加强警戒，非作业人员禁止进入爆破作业区，放炮前应在设计要求的安全距离处设立警戒线。

f、严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护，采用电雷引爆。

g、严禁裸露爆破，打炮眼深度对软岩不超过80cm，对于硬岩石炮眼深度不超过50cm。

炮眼位置、数量和斜插方向，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

h、孔内爆破后应先通风15分钟，并经检测无有害气体后，施工人员方可下井作业。

i、当某个孔内进行爆破作业时，其他孔内的工作人员必须回到地面安全处。

j、当孔底岩层倾斜时，应凿成水平或台阶。

2、确定周边眼间距E：

根据我部围岩结构选用E=32～42cm。

装药集中度g=0.1～0.18kg/m。

3、炮眼装药及装药结构布置

a.周边眼：

松动爆破采用浅孔，钻孔设计深度80cm，爆破要求低猛度炸药。

方法：

原装药管（Ф=32mm，L=150mm，q=150g）密度大，管径粗，不适合松动爆破。

施工时用人工将原装药管改装成直径为Ф=22mm，长度L=150mm，重q=75克的小药码，间隔地绑扎在传爆线上，炮口用炮泥填塞。

b.掏槽眼：

采用楔形掏槽，钻孔深度为1m，装药量采用Ф32mm直径的大药管，但在药量上进行控制，在一般情况下，炮眼的装药量控制在300g以内。

4、炮孔布置示意图如下（以2.2米桩为例）：

说明：

炮孔成梅花桩布置，2.2桩孔桩周边眼采用11个孔，2.0桩孔桩周边眼采用10个孔，1.8桩孔桩周边眼采用9个孔，1.5桩孔桩周边眼采用8个孔。

孔桩并联起爆。

装药时首先用风管将炮眼里残渣冲洗干净，然后用木质或竹制工具将装有雷管的药码轻轻送至炮眼底后，炮口用炮泥填好。

在爆破中如果有瞎炮，应用木制或竹制工具将填塞物、雷管、药码小心掏出，再用压缩空气和水的混合物把炸药冲出来后，再重新装药起爆。

5、药量计算

单位炸药量，采用类比法，q取值1.75kg/m³

。

参考系数：

Q-掘进每循环所需炸药量，单位kg；

q-炸药单耗，单位kg/m³

S-掘进断面面积，㎡；

L-平均炮眼深度；

Σ-炮孔利用率，一般为0.8～0.95；

N-炮眼个数

5.1桩基2.2m（桩径2.4m）计算：

Q=q×

S×

L×

Σ=1.75×

2.01×

0.85×

0.9=2.69kg

每炮孔桩药量Q1=Q/N=2.69/15=0.18kg

5.2桩基2.0m（桩径2.2m）计算：

1.54×

0.9=2.06kg

每炮孔桩药量Q1=Q/N=2.06/14=0.15kg

5.3桩基1.8m（桩径2.0m）计算：

1.13×

0.9=1.51kg

每炮孔桩药量Q1=Q/N=2.69/13=0.116kg

5.4桩基1.5m（桩径1.7m）计算：

0.64×

0.9=0.85kg

每炮孔桩药量Q1=Q/N=2.69/12=0.07kg

5.5爆破安全距离验算，爆破施工面对临近桩基施工的影响。

根据公式：

RC=KC×

a×

3√QT

RC-爆破点影响距离，单位m；

KC-取值5.0；

a-取值0.8

QT-一次起爆的炸药总质量。

一次最大爆破用量计算RC=KC×

3√QT=5.0×

0.8×

3√2.06=5.088m，我部考虑到安全采用隔桩、跳桩施工，距离远大于安全距离。

吊运从第二节段桩孔开挖开始，利用提升设备运土，桩孔内操作人员必须戴安全帽，地面人员应系好安全带。

当吊桶在桩孔上方1.0m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸渣土、石块等坠落孔内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶继续装上。

桩孔挖至规定的深度后，用杆孔规检查孔的直径及井壁弧度，施工人员修整孔壁使上下垂直顺直。

5.11支护护壁模板

在检查桩孔直径、圆弧度、中心位置合格后，拆除第一节护壁模板，护壁模板一般采用拆上节支下节的方式依次周转使用，支撑情况，符合要求后浇筑第二节护壁混凝土。

模板上口留出高度为10cm的混凝土浇筑口。

如为变截面桩孔，则应另配模板。

5.12浇筑第二节护壁混凝土

浇筑第二节护壁混凝土。

模板支好后，检测模板的中心位置。

混凝土用吊桶运送到孔内，人工入模、振捣密实。

为加快工程进度，在混凝土中适当加入早强剂。

5.13成孔

1、逐节段往下循环操作，将桩孔挖至设计标高，用钢钎插探桩底地质情况是否与图纸相符，清除孔底的松渣、杂物、和沉淀泥土，基底地质情况与设计部相符时，应即时上报监理工程师，签署验底记录。

2、挖孔过程中做好原始记录，发现地质情况有变化时，应立即汇报，从施工工艺及安全设施上采取措施。

3、当在未成孔之前孔内有积水且无法排净时，上报监理，按照正规程序要求变更，确定另一种成孔方法，按水下混凝土灌注的要求施工。

5.14钢筋笼加工与安装

5.14.1对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。

对于孔深较大的桩基，钢筋笼可分段制作，现场焊接，现场焊接须采用单面帮条焊。

分段长度不宜过短，以减少现场焊接工作量。

5.14.2制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。

把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。

焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。

在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。

5.14.3钢筋骨架保护层设置方法

钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。

钢筋骨架的保护层厚度可采用焊接钢筋“耳朵”的方法实现，见下图。

设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置8个。

5.14.4骨架运输的关键是保证骨架不变形，当骨架长度在6m以内时可用平板车直接运输，当长度超过6米时，在平板车上加托架，或用炮架车也可运输一般长度的钢筋笼。

5.14.5骨架的起吊和就位

骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，起吊前在加强骨架内焊接十字支撑，对于长骨架，起吊前可在骨架内部临时绑扎两根方木以加强其刚度。

采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。

起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。

待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。

随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。

解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。

当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。

然后，由下而上地逐个解去绑扎方木的绑扎点及钢筋十字支撑。

当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用钢管或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑必须满足强度要求。

将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。

将骨架临时支撑于孔口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。

并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。

在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。

然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的钢管或型钢，在孔口两侧放两根平行的枕木，并将整个定位骨架支托于枕木上。

安装钢筋笼：

在吊放钢筋笼前，应加工一个检孔器，用与桩基直径相同，长度为该桩基直径4倍～6倍的检孔器检孔，以保证钢筋笼能顺利地安放在桩孔内。

采用在孔口竖直安装钢筋笼的方式进行钢筋笼安装。

钢筋笼安装时应检查钢筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形，直螺纹连接长度是否满足规范要求，并应控制主筋间距在±

10mm以内，箍筋间距在±

20mm以内，骨架外径在±

10mm以内，骨架倾斜度在±

5%以内，骨架保护层在±

20mm以内，骨架顶端高程在±

10mm以内，骨架底高程在±

50mm以内。

要对准孔位、扶稳，用倒链缓慢放下，避免碰撞孔壁。

钢筋笼达到设计位置时，应立即固定。

在钢筋笼接长时，先将第一节钢筋笼利用型钢担在加劲筋下临时固定在护圈部位，然后加工安装第二节钢筋笼，对准位置后套接，接头数量必须按50%错开套接，如此接长到预定深度。

固定钢筋笼子，复测桩位，保证不产生钢筋笼偏位。

5.14.6钢筋笼加工与成孔之前同步施工，钢筋在进场前，必须进行检验，检验合格并报监理工程师审批后，方可大量进场，刚材进场直接堆置集中钢筋加工场内，集中加工。

5.14.7钢筋笼制作按设计要求加工制作，钢筋下料时设计好下料尺寸，确保在钢筋笼制作过程中滚丝接头错开1.5m以上，从而保证在同一段面上钢筋滚丝接头面积小于等于整个断面钢筋总面积的50%，保证整个钢筋笼长度。

5.14.8加强圈焊接不得在-15℃以下焊接，焊接钢筋要自然冷却。

焊缝饱满且不得烧伤主筋，焊接时用502焊条，同轴线焊接，及时清除焊缝表面的焊渣。

5.15安装声测管

声测管连接应光滑过渡，连接方式采用套管连接。

防止灌注混凝土时有水泥渗入管内造成堵管。

声测管螺纹接头与套筒连接之前，声测管两端接头应包裹防水胶带。

为了满足检测要求的同时节约材料，声测管下料以满足桩基在混凝土灌注结束后，能及时疏通为宜，上端高出基桩顶面20cm以上，管底到实际孔底。

声测管安装前应检查其管内是否有异物等堵塞，同时必须检查管身是否有裂纹，弯曲或压扁等情况，声测管分布在钢筋笼内侧，用3mm铁丝声绑扎牢固防止吊装时脱落。

测管安装完毕后，应将管内灌满水，顶端应加塑料盖保护，防止异物落入。

5.16安装串筒或导管

灌注混凝土分两种，当孔内无水时，浇注空气环境中的普通混凝土，当高度超过3m时，应用串筒，串筒底部离孔底及混凝土面不宜超过2m。

当孔内渗入的地下水位上升速度较大时（一般指大于6mm/min）,应视为水桩，按照水下混凝土灌注方法进行。

先向桩孔中补水，至少补水至孔外稳定水位同样高度。

5.17灌注水下或普通混凝土

5.17.1灌注水下混凝土

灌注水下混凝土使用的导管，在使用前先进行气密性试验，备有充足的顶丝及胶圈，必须密封绝不能漏水，导管底口距孔底距离不得大于50cm，水下灌注砼，孔深底面得到监理工程师认可和导管下好后立即浇注砼，连续作业不中断。

浇注混凝土前检查水泥砂石料质量和数量，不合格的材料坚决不予使用。

混凝土拌合严格按试验室提供的配合比进行，混凝土拌合前检修拌合设备，检查计量系统的准确性，特别要经常检查用水计量系统，否则会影响混凝土强度。

同时混凝土拌合前精确测量骨料含水量，以调整拌合用水量。

混凝土的出盘塌落度应符180～200mm之间。

混凝土采用拌合站集中拌合，气温较低时，采取保温措施，保持混凝土灌入温度控制在5℃～10℃，拌和时间适当延长，混凝土用罐车统一运输到现场，用吊车配合吊斗进行灌注混凝土。

当现场条件允许时，混凝土可直接通过混凝土罐车将混凝土直接注入到导管口漏斗中进行灌注。

浇筑混凝土的数量由现场技术人员作记录，并随时测量并记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。

储料斗容量应保证首批混凝土能使导管初次埋置≥1m和填充导管底间隙的需要。

在“剪球”时罐车同时连续将砼送入储料斗，在首批混凝土灌注后，测量混凝土面标高。

所需混凝土数量可按下式：

V=πD²

/4×

（H1+H2）+πd²

h1

参数：

V-灌注首批混凝土所需数量，单位m³

D-桩孔直径，单位m；

H1-桩孔底至导管底端间距，一般为0.3～0.4m；

H2-导管初次埋置深度，单位m；

d-导管内径m；

h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度，单位m；

h1=HWrW/rCHW、rW、rC意义同式。

灌注时，采用钢板制作的外径略大于导管内径的饼状物（直径为30.0cm、厚度为1.0cm）用钢丝绳悬吊作合页型“剪球”装置。

混凝土浇筑过程中，提升储料斗和导管的钢丝以及吊车的吊装能力，要满足导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力，并有一定的安全储备。

混凝土运送至灌注地点时，由试验人员对混凝土的均匀性、坍落度进行检测，符合要求后进行混凝土灌注，混凝土灌注开始后，应连续进行，并尽可能缩短，拆除导管的时间，当导管内混凝土不满时，应徐徐地灌注混凝土，防止在导管内形成高压空气囊。

在灌注混凝土过程中拆卸导管时，用测深锤探测井内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管埋深一般不宜小于2m或大于6m。

当灌注至桩顶时，适当用吊车提升导管（提升是必须保证导管在混凝土内埋深大于2m）。

灌注到桩基顶标高预加0.5m,预加高度在开挖完承台基坑后凿除，凿除时防止损毁桩身。

振捣采用插入式振动器，振动器的振动深度一般不超过棒长的2/3～3/4，振动时要快插慢拔，不断上下移