人工挖孔灌注桩论文.doc

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人工挖孔灌注桩施工探讨

摘要：

本文论述了在人工挖孔灌注桩施工的各道工序需要进行严格的质量控制，针对易出现的各质量通病采取相应的措施，尽量避免各质量通病的出现。

关键词：

人工挖孔灌注桩护壁防治措施

1.前言

桩基工程能否实现其预定功能，施工技术、施工环境和检测条件都是其中重要因素。

人工挖孔灌注桩桩基工程施工每一道工序都是隐蔽的，为下一道工序所覆盖，具有其特殊性，施工过程中的任何漏洞所造成的损失及危害都将无法弥补。

所以，在施工的各道工序中，要进行严格的质量控制。

针对易出现的各质量通病采取相应的措施，尽量避免各质量通病的出现。

本文以晋城市陵川县玉龙湾小区项目一期工程3#楼为案例，由于现场工程地质问题较复杂，根据实际情况，采取了人工挖孔灌注桩及整体筏板相结合的基础形式，通过人工挖孔灌注桩施工过程的有效控制，使建筑物受不均匀沉降的不良影响降到最低。

2.工程简介

晋城市陵川县玉龙湾小区项目一期工程位于晋城市陵川县岭常村南侧，总规划用地面积52511.84㎡，总建筑面积141503.81㎡，主体为剪力墙结构。

其中3#楼建筑面积17891.2㎡，基础采用人工挖孔灌注桩及整体筏板基础，人工挖孔灌注桩桩身直径为800mm，桩身砼为C30，共计215根，桩端持力岩层为第7层微风化泥灰岩层，按《建筑桩基技术规范》要求，桩端伸入第（7）层的长度不应小于500mm（不包括桩尖部分），第7层泥灰岩的岩石饱和单轴抗压强度标准值不低于20MPa，单桩竖向承载力特征值Ra=1600KN（单桩竖向极限承载力标准值为3200KN）。

3.人工挖孔灌注桩施工工艺及要点

3.1施工程序

施工程序是：

场地平整→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线，用红油漆标好→安装活动井盖、垂直运输架、电动起重卷扬机、吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁，校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板，支第二节模板，浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直至设计土层-微风化泥灰岩层→进行扩底→清理虚土、排除积水、检查后验收尺寸和持力层→封底→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。

3.2施工要求

3.2.1桩基施工时必须做好有关降水、挡土、护坡等工作并采取安全措施。

3.2.2挖进时确保在无水情况下，禁止孔内边抽水边作业，降水深度始终控制在桩底标高以下不小于500mm。

3.2.3相邻桩之间的施工净距小于4.5米、相邻桩端持力层的标高相差较大时，应采用跳挖施工。

3.2.4桩挖至持力层或规定深度时，均应通知有关单位共同进行检验，符合要求后迅速扩大桩头，清理孔底，及时验收,随后进行封底。

3.2.5浇灌混凝土前必须清除孔底沉渣，碎屑，抽干孔内积水，桩身混凝土必须连续浇灌，分层振捣。

3.2.6施工中应注意掌握各种土质埋深变化规律，正确判断持力层，相邻桩先施工较深者后施工较浅者。

3.3降水、排水及沉淀井施工措施

3.3.1排水：

根据工程地质情况，成孔-6米后过程中都必须排水降水，应组织完整有效的排水系统，桩孔内水的排放采用两级排水系统，将孔桩内水先抽排至地面排水系统，经处理后排入市政管网。

3.3.2降水：

本工程地下水不大,土质情况较好,主要采用简单的降水措施，施工进程根据土质及地下水量随时进行降水，使地下水位保持在桩底标高以下，保证下井作业时孔底岩土疏干，成孔安全、护壁顺利进行。

方法是：

3.3.2.1少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶吊出。

3.3.2.2渗水量稍大可在桩孔内挖一较深集水井，用小型潜水泵抽出，随土加深集水井。

3.4施工测量放线

检查复核控制桩点,检查其建筑基线尺寸是否符合点位,是否通视、易量。

3.4.1主轴线控制网的布设

3.4.1.1用全站仪对现场提供的红线点进行复核，看其是否有偏移或沉降，要求边长相对误差小于1／1000，角度误差小于3"，满足要求后方可用其进行轴线控制网的布设。

3.4.1.2根据测量公司提供本工程所在地区红线桩位置及坐标体系，进行方位坐标换算后再用全站仪引测到本工程按垂直线布设的主轴线控制网。

依据主轴线控制网对本工程各轴线进行全方位定位测量。

3.4.2桩位轴线的垂直引测及直径的核准：

桩的垂直度采用吊锤法。

每一根桩配置一个吊锺每挖一米进行垂直度的核准。

直径采用软尺进行测定确认整根桩的直径。

3.4.3用经纬仪及钢尺测出各轴线和桩位,用红漆标在垫层上,待第三节护壁施工完成后将桩位控制线转移到护壁上,用红油漆标上标志,打入水泥钢针,作为挖孔依据。

3.4.4放好每轴线后验线,复核后方可进行下一工序施工。

3.5桩孔施工

3.5.1桩孔施工工艺流程：

准备工作→挖土、石方（挖掘深度不超过1米）→孔内排水送风→校正孔中心及几何尺寸→修整孔壁→绑扎护壁钢筋→安装护壁模板→校正中心及模板园度→浇灌护壁混凝土→养护→拆模板、修理护壁砼→下节排水送风挖土......循环施工

3.5.2开挖土：

本工程桩身护壁每根桩计划支护一至二节。

工程桩土方开挖先中间后周边,扩底部份先挖桩身圆桩体，再挖扩底尺寸从上到下修成，松散土层用铲、镐开挖,进入强风层后用镐，每节均应检查中心点及几何尺寸,合格后才能进行下道工作。

为安全起见，每开挖下节桩孔前，应用直径20mm钢筋长的1.2m打入土中，测试是否有流砂、淤泥出现，遇到砂层时，每节挖深可降到0.5m。

挖深超过5m后，要用鼓风机连续向孔内送气，风管口要求距孔底2m左右，孔内照明采用防爆灯炮，灯炮离孔底2m，使用24V安全电压。

3.5.3土方运输:

在孔口安装支架及0.5t慢速卷扬机,土用吊桶提升。

3.5.4护壁钢筋安装:

护壁钢筋在现场加工孔内绑扎,并留足连接长度,以便下段钢筋搭接。

3.5.5护壁钢模采用4块钢模板组成，插口连接，支模要校正中心位置、直径及圆度。

3.5.6护壁砼施工:

护壁砼应严格按配合比下料搅拌,塌落度控制在4～6cm为宜,为提高早期强度可适当加入早强剂,砼浇筑时应分层沿四周入模,用钢钎捣实,施工前应将上节护壁底清理打毛,以便连接牢固.为便于施工,可在模板顶设置角钢、钢板制成的临时操作平台，供砼浇筑使用。

3.5.7护壁模板拆除，当护壁砼养护达到一定强度后，便可拆除模板，通常拆模时间为24小时，再进行下一节施工。

3.5.8尺寸控制：

每节护壁模板拆除后，应将桩控制轴线，高程引到每节砼壁上,可用十字线对中，吊大线锤,测出中心线，再用尺找圆周，根据基准点测设孔深。

3.5.9挖孔桩的余泥用手推车运集于空地,然后用挖机装车外运。

3.5.10桩端在验收持力层土质、终孔及清底后用300厚C30砼封底。

3.6桩身钢筋笼制作安装

挖孔桩成孔、验孔后，桩身钢筋笼纵向筋及加强箍筋应根据设计图纸要求，纵向主筋连接以及固定环筋与主筋交接处均需采用焊接,螺旋箍筋在绑扎后与纵筋点焊固定,在加工棚加工好，运至桩边用汽车吊吊装，钢筋笼固定安装后，在每四节护壁在小台阶部位焊1个Φ16钢筋呈三角形支架使钢筋笼固定，不会向任何方向偏移，保证笼心位置，确保保护层的厚度。

桩身钢筋笼安装绑扎后应报有关单位进行验收,并作隐蔽验收记录。

浇灌混凝土时应采取措施，防止钢筋笼位置走动变位。

3.7常规桩身砼浇灌

3.7.1清孔：

将成孔时未清理干净的井底沉渣再一次清理干净，然后抽干井底的地下水。

3.7.2安放下料漏斗及串筒：

把下料漏斗与φ200mm串通焊接，使用汽车吊车配合浇筑砼。

3.7.3桩芯混凝土浇灌

3.7.3.1浇灌桩芯砼前应再次清理孔底虚土,排除积水,经验收签字后,方可开始浇灌桩芯砼。

3.7.3.2浇灌桩芯砼前做渗水量测定,当涌水量不超过0.3升/秒时,可采用普通方法浇注,涌水量超过0.3升/秒,且桩孔积水量高于1000mm时,应采用水下砼。

3.7.3.3桩芯混凝土强度等级为C30,施工现场应做坍落度试验,坍落度控制在3-5cm之间。

3.7.3.4商品砼配制材料及钢筋等均应由质检部门检验合格方可使用。

3.7.3.5浇灌砼：

汽车泵开至距离桩孔在作业半径范围内，先用汽车吊车吊住串筒导入桩底，串筒下口离现浇砼面保持在2m内，随砼面边浇筑边提高，砼由汽车泵浇灌入串筒漏斗内流入桩底，每层浇灌高度不得超过1.1m，分层振捣直至桩顶，桩顶砼在砼初凝前应抹压平整，避免出现塑性收缩裂纹或环向干缩裂缝，其表面浮浆应及时凿除,以保证有良好的连接。

3.7.3.6桩芯砼浇灌过程中桩芯砼必须一次性浇灌完成。

3.7.3.7桩芯浇灌完成应严格控制每根桩顶标高,并在护壁上刻出标高控制标志。

3.7.3.8每50m³（不足50m³的桩）必须取一组试块，每根桩必须有一组试块，以备查验。

3.8多水量孔桩桩芯混凝土施工方法

个别深桩或特殊位置的桩以及最后浇砼的桩砼浇捣过程中可能水量较多，应采取避水法浇捣：

3.8.1加强抽水，周围桩孔同时抽水；

3.8.2混凝土减少坍落度；

3.8.3将串筒靠近护壁一侧，砼从一侧成倾斜面浇捣，确保砼浇捣面超出水面，使新入孔的砼不直接与水接触。

3.8.4利用砼倾斜面将孔内积水排挤到桩孔的另一侧，并随砼面上升而上挤，及时利用人工外排。

3.8.5插入式振动捧从边侧振捣，不直接插入水中振捣，从而使水无法进入砼内，只在砼表面有水。

3.9桩顶的灌注标高及桩预处理

桩顶的灌注标高应比设计标高高出300mm，并在混凝土初凝前，抽干孔内积水，清除桩顶混杂物和桩顶超高处的混凝土层，并在桩顶设计标高以上保留300mm的混凝土层，待桩顶混凝土强度达到设计强度的70％时，再用风镐凿除。

3.10砼养护

地下条件接近标准养护，桩芯混凝土养护条件好，因此不用再另外进行养护。

4.挖孔桩质量通病及防治措施

4.1护壁脱节、开裂

产生脱节与开裂的原因主要是护壁厚度不够及流砂、流泥等产生的壁后空洞。

解决办法如下：

4.1.1浇灌护壁前须经技术人员进行工程隐蔽验收合格后方可施工。

4.1.2对流砂、流泥及时采取堵、截及越前支护措施，并对护壁配筋。

4.1.3对于流砂、流泥形成的壁后空洞，应用混凝土充填。

4.2底部沉碴

主要原因是浇筑桩芯前没有清理及成孔后停留时间过长，采用如下解决办法：

4.2.1浇桩芯混凝土前必须先清理底部沉碴，并由专业技术人员进行验收。

4.2.2孔桩成孔验收后，及时浇桩芯混凝土或封底。

4.3桩芯混凝土离析

主要原因是浇桩芯混凝土前积水没有抽干，下料没有挂串筒，振捣不合要求。

解决办法：

4.3.1浇桩混凝土前，先抽干井内积水，当积水深不超过1m时，方可浇筑桩芯混凝土或封底。

4.3.2当井内积水深度超过1m时，采用水下灌注混凝土方法施工。

4.3.3当孔深超过3m时，下料应挂好串筒。

4.3.4振捣应分层振捣，分层高度按1m至1.5m。

4.4桩顶浮浆

浇桩芯时，高出设计标高300mm，待桩顶混凝土强度达到设计强度的70%后，再用风镐凿除。

5.结束语

为综合检测桩身混凝土灌注质量，对桩进行了低应变动力检测试验，检测结论：

共检测215根，均为Ⅰ类桩，没有II、Ⅲ、Ⅳ类桩；对桩进行了基桩静载检测试验，检测结果：

共检测3根，3根试验桩单桩竖向抗压承载力特征值均大于1600KN，满足设计要求，全部合格，质量符合图纸设计及规范要求。

通过一段时间对整体结构的沉降观测，整栋建筑物的沉降基本一致，说明人工挖孔灌注桩和筏板基础的联合应用，在减少不均匀沉降对建筑物的损害方面是成功的。