1人工挖孔桩工艺流汇总Word下载.docx
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降水井底在渗透系数很小的中风化岩中，故按潜水、完整井计算。
降水假想半径
X0=（A/π）1/2=（90000/3.1416）0.5=169m。
b、
抽水影响半径
R=（X02+2Kth/u）0.5=（1692+2×
70×
8×
5/0.23）0.5=269m。
式中t—抽水稳定时间，取8d。
u—给水系数，中粗砂0.15-0.20，圆砾0.20-0.35，取0.23。
c、
总涌水量：
Q=1.366k（2h-S）S/（logR-logX0）
=1.366×
（2×
5-7.9）×
7.9/（log269-log169）
=8977m3/d
d、
单井涌水量
根据经验数据，单井涌水量为q=300m3/d。
e、
管井数量
N＝Q/q＝8814/300＝29.9座，实际布置30座，再结合桩井降水。
f、
管井平面布置及井深
管井平面布置见《施工平面布置》，北向因靠近湘江井点加密，孔深以穿过桩底1米左右为准，约17米。
②
成井工艺及要求
管井采用XY-300工程钻机成孔，成井工艺见《管井结构示意图》，机井口径不小于300mm，施工过程采用泥浆护壁，可利用地层的粘性土自造泥浆。
钻孔前要挖好泥浆池，用泵吸泥浆循环排渣。
成井时下入口径为219mm钢管至井底，作护泵管，含水层部位的护泵管加工成筛管，筛眼直径16mm，筛眼部位包钢丝网。
护泵管外用卵石回填，形成反滤层。
为了缩短工期，每天24小时作业，10天内成井完毕。
抽水采用扬程25米，出水量20t/h潜水电泵，引水管采用50mm胶管。
管井井点运转后，配专人值班，保持昼夜连续运转并定期检查水泵及管路运转情况。
2.2.5 桩井开挖掘进（图2）：
土层、砂卵石采用短镐、锄头类工具挖掘，遇坚硬状障碍物或岩层时，改为风镐掘进。
弃土采用吊桶装载，用人力绞架垂直提升到井口，弃土于离井口1.5米以外或指定地点。
为了保证卵石层顺利掘进，并减少流砂现象的发生，在采用井点降水的情况下，再视具体情况在场地内布置几个降水井（可先将几个桩孔快速掘进作为降水井），降低地下水位，保证含水层开挖时无水或水量较小。
桩井开挖进入持力层，如遇坚硬的中风化灰岩（抗压强度达50MPa）或中风化石英砂岩（抗压强度达78MPa）,用风镐极难掘进，应采用松动爆破。
成孔采用手持式风动凿岩机，钻孔前准确标定炮孔位置，并仔细检查风钻的风管及管路是否连接牢固，钻机的风眼、水眼是否畅通，钻杆有无不直、带伤以及钎孔有无堵塞现象等。
钻孔由一人操作，双手持凿岩机对正位置，使钻钎与钻孔中心在一条直线上。
钻时先开小风门，待钻入岩石，能控制方向方开大风门。
钻孔应根据岩层性质、最小抵抗线等因素合理布置并严格掌握钻眼方向、深度及间距。
采用多孔小药量松动爆破，炸药采用防水硝铵炸药，导爆管引爆。
采用松动爆破时炸药用量可用下式计算：
Q＝0.33q•a•b•l
式中q—炸药单位消耗量（kg/m3）
a—孔距（m）
b—排距（m）
l—钻孔深度（m）
实际工作中，可根据经验、炮孔深度和岩石坚硬情况来确定用药量。
装药长度一般控制在炮孔深度的1/3-1/2。
装药并堵塞炮孔后，对爆破线路进行检查，发出爆破信号，撤离人员，设置警戒方可放炮。
2.2.6孔内排水（图3）：
孔内少量泥水可在桩孔内挖小集水坑，随挖随用吊桶随弃土吊出；
如大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖随加深集水井水涌出可采用潜水泵排入场内临时排水沟；
涌水量很大时，可将一桩超前开挖，将附近桩孔地下水位降低。
2.2.7护壁支模：
每掘进1.0米时必须护壁，护壁定型组合钢模装好，然后根据桩孔中心点校正模板，保证护壁厚度、桩孔尺寸和垂直度，按设计配护壁钢筋，然后浇注护壁砼，上下护壁间应搭接50mm，且用钢筋插实以保证护壁砼的密实度，应四周均匀浇注，以保证中心点位置的正确。
当砼达到一定强度（一般为24小时）后拆模，拆模后进行校正，对不合格部分进行修正，直至合格。
2.2.8流泥、流砂处理方案
本工程场内砂卵石层较厚，并含淤泥质土，加之地下水位较高，水量丰富，而且场地临近湘江，施工期间地下水位低于湘江水水位，地下水由湘江补给，必定形成流砂、流泥，给施工增加极大难度，根据我公司多年的桩基施工经验，只要做好以下几方面的工作，保质、保量、安全地完成此工程是有把握的：
思想重视、管理到位、精选劳动力
仔细研究工程勘察资料，仔细调查了解场地周围水文、地质情况，详实掌握第一手资料，不打无准备之战。
组织具有类似工程施工经验的施工管理机构，层层将管理职责落实到位，将技术和方法贯彻落实到每一个施工人员的具体行动中，做好后勤保障指导工作。
劳动力是生产力的第一要素，一支技术好、能吃苦、经验丰富、服从指挥的民工队伍是本工程顺利完工的重要保障，而我公司通过十多年的桩基施工，已培养出几支这样的队伍。
充足的施工机具、物资准备
我公司备有5T高频振动器，用于在流砂层中振沉钢筒，有卷板机制造钢筒。
工地上将预备足够半模板、钢板、钢筋、水泵、稻草等施工用具，以保障工程顺利进行。
③
切实可行的技术措施
所谓流砂、流泥是粉土、粉细砂、淤泥质土，甚至粗砂为主的地质体在动水压力作用下经扰动而产生的现象，动水压力和扰动是土、砂体发生移动的作用力，所以要防止出现大量流砂、流泥现象，一是要减小动水压力，二是要减少对土体的扰动。
⑴ 减小动水压力
减小动水压力就本工程而言切合实际的方法有两种：
一为降水井降水，二为群井施工分流。
降水井降水是用机械方法成井，分布在场地四周，预先抽排形成降水漏斗，截断场地外围的地下水补给，同时降低场地内地下水位，详见降水施工方案。
群井施工分流是指在成孔阶段分片集中施工，保持各相邻孔掘进深度大致相当，群井抽水，减少单桩井的涌水量，从而减小动水压力，实践证明这是简单易行而又效果显著的施工方法。
⑵ 减小对砂体的扰动
减小对砂体的扰动关键要做好两项工作：
一是正确的护壁方法，二是“快”字。
正常地层下施工，每次可掘进一米，然后装模护壁，用钢筋砼护壁即可，而在流砂层中，则每次只能掘进半模或1/3模深度，防止大面积砂体位移。
而且因流体能产生较大的侧压力，应加大护壁厚度，护壁视具体情况留泄水孔，砼搅拌时可加入适量的速凝剂以加快砼的早期强度，由于基底对护壁无支撑，为防垮模、掉模和变形，还需加大护壁配筋，以φ12-φ14钢筋为宜。
在特别困难地段，可在护壁外侧打入L＝1.2米，Φ14-20＠100-150mm的钢筋或钢板，下半部分用稻草或其它物品编织于钢筋、钢板外侧形成阻砂过水层，减少对护壁外砂体的扰动，再按上面所述方案护壁（见图4），或者用常用的钢筒护壁方法，根据地质资料流砂层的厚度，制作长度相当、壁厚6～8mm的钢护筒垂直放入井内，边挖边沉或使用高频振动器将钢筒直接沉入砂体中，或用洛阳锤打至砂体中，尔后在筒体内掏砂，不对外围砂体产生扰动（见图5）。
在“快”字上下功夫，要想快，则要求工人经验丰富、动作熟练、准确，护壁材料事先准备充分，在最短的时间内完成0.3米-0.5米的掘进、护壁工作，然后停止抽水，尽量减少对砂体的扰动，流砂层内施工必须一鼓作气，快速突破，最忌打打停停和返工。
只要做好上述两方面的工作，流砂层内的成孔也并不是那么令人生畏的。
2.2.9 扩大头施工，清底验收：
当桩孔挖至设计标高时，则停止掘进，通知建设方（或监理单位）会同设计、勘察、质监等单位共同鉴定，满足要求后迅速扩大桩头，清理孔底及时验收。
验收后用稍高于设计标号的砼封底100mm，防止岩石风化。
成井质量要求标准：
① 深度和持力层达到要求；
②桩径、扩底几何尺寸不小于设计值；
③垂直度<
0.4%，桩平面偏差<
5cm；
④井底沉渣厚度为零。
2.2.10 钢筋笼的制作、吊放：
钢筋经试验合格后，再用交流电焊机采用J506焊条焊接螺纹钢，J422焊条焊接圆钢，采用单面焊，搭接长度10d,要求焊缝表面完整，高度不低于母材，并与母材圆滑过度，焊缝宽度超出坡口2～3mm，主筋焊接必须在同一中心线上，同一断面焊接点数不超过50%。
由于桩孔不是很深，钢筋笼制作可一次成型，经验收合格后临时堆放。
钢筋笼成型要求：
钢筋笼长度：
±
50mm
钢筋笼直径：
±
10mm
主筋间距：
10mm
箍筋间距：
20mm
钢筋笼需检验合格后方可下井，大钢筋笼用吊车吊放，小钢筋笼用扒杆吊放，安装时应慢吊慢放，防止碰撞井壁，垂直下放到位后，检查钢筋笼中心与桩孔中心是否重合，钢筋笼与井壁间垫砼垫块，以确保保护层的厚度均等。
2.2.11 桩芯砼灌注
采用C30砼灌注。
灌注前应先对桩孔进行清理，抽干积水，下井清理沉渣，保证清底干净。
灌注前应做砼配比试验，为严格按配比计量进料，采用一台HZS25型砼搅拌站拌和，砼运输采用HBT30型砼输送泵，该设备的生产能力能满足工期要求。
坍落度控制在16-18cm，砼连续灌注不得中断，井口用漏斗并连接砼串筒，串筒出口离砼面高度不超过2.0米。
为保证砼密实度，采用振动棒分层捣实，每段灌注高度小于0.5米。
振动棒操作做到“快插慢拔”，在振捣过程中宜将振动棒上下略作抽动，以使上下振捣均匀。
每点振捣时间一般以20秒～30秒为宜，但还应视表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。
分层浇注振捣，振动棒应插入下层5cm左右，以清除两层之间接缝。
砼灌注完毕，应按要求留置试块，桩顶覆盖草袋养护并经常湿水或蓄水养护。
当孔内渗水量较大，孔底积水深度大于100mm时，应采用水下灌注砼，以钻机或洛阳铲作为提升机械。
水下灌注主要技术要求如下：
砼坍落度控制在16～18cm之间，在现场进行坍落度测定，保证其流动性、和易性。
导浆管连接处必须密封，导管离井底30～40cm，在灌注时，要注意探测砼面和导管埋深情况。
首次灌注量应保证埋管，拆管时不得将导管提离砼面。
保证凿除浮浆后桩顶砼质量，超灌0.5m以上。
砼试配：
砼配合比由实验室提供，可按配比进行砼浇灌。
1、施工进度计划。
1.1
施工准备工作:
进行10天。
1.2
进行降水井点施工，工期约10天。
1.3
桩孔定位：
与施工准备、降水井同时进行，根据施工平面图及建设方提供的平面坐标点，用全站仪放出各桩位，并砌好井圈，工期18天。
1.4
成孔工期：
根据工期，所有462根桩分三批开挖，考虑到第一、二批桩中可能会有较难成孔的桩，将拖延而占用第三批桩的开挖工期，一部分班组可能不能开挖第三批桩，因此计划将第一、二批桩开挖的桩数增加，计划第一、二批各开挖160根，第三批开挖142根。
距离较近的桩孔要实行跳挖，每组2人，根据实际情况每组人每批挖1-2个桩孔，平均每天每桩可完成1米进尺，桩孔预计孔深约15米，考虑到特殊情况20天可完成一批桩的成孔，前一批桩孔完成后即陆续开挖下一批桩孔，成孔总工期60天。
1.5
钢筋笼制作：
开孔10天内开始，配合挖桩，做到挖完当天就下钢筋笼,考虑特殊情况，最后一批桩挖完后2天内下完所有钢筋笼。
1.6
灌注砼：
为了防止桩孔被水长时间浸泡，桩孔完成后尽量当天就下钢筋笼，当天灌注，考虑特殊情况，下完钢筋笼后3天内灌完所有桩孔。
人工挖孔灌注桩施工
一、
施工机具
人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单,主要有:
1、
卷扬机和提土桶,用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用。
2、
护壁钢模板。
3、
潜水泵。
4、
鼓风机、空压机和送风管。
5、
镐、锹、土筐等挖运工具:
若遇到硬土或岩石,
尚需风镐、潜孔钻。
6、
插捣工具,用于插捣护壁砼。
7、
应急软爬梯。
8、
照明灯、对讲机、电铃等。
二、
施工工艺
采用现浇砼分段护壁的人工挖孔桩的施工流程是:
放线定位:
按设计图纸放线,
定桩位。
开挖土方:
采取分段开挖,每段高度决定于土壁直立状态的能
力,
以0.8~1.0m为一施工段。
开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。
挖土由人工从上到下逐段进行,
同一段内挖土次序先中间后周边;
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。
在地下水位以下施工时,要及时用吊桶将泥水吊出,当遇大量渗水时,在孔底一侧挖集水坑,用高扬程潜水泵将水排出。
测量控制:
桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。
安装提升设备时,
使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致,以做挖土时粗略控制中心线用。
支设护壁模板:
模板高度取决于开挖土方施工段的高度,一般为1m。
护壁中心线控制,系将桩控制轴线,高程引到第一节混凝土护壁上,每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置,
用尺杆找圆周,
然后由基准点测量孔深。
设置操作平台,用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。
浇筑护壁砼:
护壁砼要捣实,上下壁搭接50~75mm,护壁采用外齿或内齿式;
护壁砼强度等级为C25,厚度150mm,护壁内等距放置8根直径6~8mm长1m的直钢筋,插入下层护壁内,使上下护壁有钢筋拉结,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象;
第一节砼护壁高出地面200mm左右,便于挡水和定位。
拆除模板继续下一段施工:
护壁砼达到一定强度后（常温下24小时）便可拆模,再开挖下一段土方,然后继续支模灌注混凝土,如此循环,直到挖至设计要求的深度。
排除孔底积水,灌注桩身砼。
灌注桩身砼前,应先吊放钢筋笼,并再次测量孔底虚土厚度,并按要求清除。
三、
施工中注意事项
施工安全措施
人工挖孔桩施工的安全措施:
从事挖孔作业的工人必需经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操做等安全作业培训且考核合格后,方可进入现场;
要认真研究钻探资料,分析地质情况,对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施;
施工时,施工人员必须带戴安全帽,穿绝缘胶鞋,孔内有人时,孔上必须有人监督防护;
孔周围要设置安全防护栏;
每孔必须设置安全绳及应急软爬梯;
孔下照明要用安全电压;
使用潜水泵必须有防漏电装置;
设置鼓风机,以便向孔内强制输送清洁空气,排除有害气体等;
爆破施工前,做好安全爆破的准备工作,划定安全距离,设置警戒哨,闪电雷鸣时禁止装药、接线,施工操作时严格按安全操作规程办事,爆破后向孔内强制输送清洁空气,排除有害气体,待有害气体排完后方可下井。
桩孔质量要求保证
开挖前,从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点,施工过程用桩心点来校正模板位置,有专人严格校核中心位置及护壁厚度。
桩孔开挖后,当天一次灌注完毕护壁砼,护壁砼拌和料中掺入早强剂;
护壁拆模后,若发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入孔内。
注意防止土壁坍落及流砂事故
在开挖过程中,如遇到特别松软的土层,流动性淤泥或流砂时,为防止土壁坍落及流砂,可减少每节护壁的高度或采用钢护筒,待穿过松软土层和流砂层后,再按一般的方法边挖边灌注砼护壁,继续开挖桩孔。
开挖流砂现象严重的桩孔可采用井点降水法。
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