人工挖孔灌注桩施工方案设计.docx

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人工挖孔灌注桩施工方案设计

人工挖孔灌注桩施工方案

1、工程概况

1．1现场情况：

本工程江西天地隆铜业集团有限公司办公楼、宿舍楼，工程由深圳市物业国际建筑设计有限公司设计，建设地点位于广丰县工业园区河北加油站西面。

本工程包括办公楼和宿舍楼两部分，均为框架结构；其中办公楼建筑面积为4364.88平方米，共四层；宿舍楼建筑面积为1680.80平方米，共四层。

本工程现场已基本做好“三通一平”的工作，场地较为平坦，根据设计施工图及现场实际情况，工程项目部组织工程技术人员和施工人员认真学习，熟悉施工图纸，研讨，了解，明确设计意图，掌握好施工难点，要点。

针对工程的实际情况，制定基础人工挖孔灌注桩施工方案。

1．2设计要求：

本工程基础均采用人工挖孔灌注桩，桩身直径为800MM～1800MM，共8种规格。

桩长约6M，以跞石层作为桩端持力层，单桩承载力设计标准值为：

直径800mm孔桩为915KN；直径900mm孔桩为1276KN；直径1100mm孔桩为1688KN；直径1300mm孔桩为2142KN；直径1400mm孔桩为2384KN；直径1500mm孔桩2638mm；直径为1700mm孔桩3175；直径为1800mm孔桩为3458。

桩身砼标号采用C25。

1．3地质情况：

根据宁波华东核工业工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告》本工程地下各岩层分布厚度:

1.3.1第一层素填土厚度在1.2-3.4m。

1.3.2第二层为耕作土厚度为0.00-0.4m

1.3.3第三层为淤泥质粘土厚度为1.8-3.4m

1.3.4第四层为中砂厚度为0.00-1.80m。

1.3.5第五层为粉质粘土厚度为0.00-2.10m

1.3.6第六层为跞石层厚度为4.00-5.15m

1.3.7第七层为强风化砂岩厚度为0.30-1.20m

1.3.8水文地质条件:

地下水根据勘察探孔水文地质分析,场地水文地质条件简单，水量较大。

地下水主要埋藏于中砂和圆跞层中的孔隙潜水，具微承压性。

场地素填土、耕作土、淤泥粉质粘土和粉质粘土层为弱透水层，中砂和圆跞层为强透水含水层，强风化砂岩可视为隔水层。

地下水补给来源主要为大气降水和测间渗水，地下水稳定水位埋深为0.8-1.70m，埋深标高83.74-84.96m，年变化幅度0.50-1.00m。

2、施工部署

2.1.施工程序

场地整平→放线、定位→挖第一节桩孔土方→支模浇第一节砼护壁→在护壁上测标高及桩位十字轴线→安装手摇提升装置、吊土、潜水泵、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核孔桩垂直度和直径→拆上节模支第二节模板、浇第二节砼护壁→重复第二节挖土、支模、浇护壁砼工序、循环作业至设计桩深→检查持力层后进行扩底→清理虚土、排积水→浇扩大头砼→吊钢筋笼就位→浇桩身砼。

2.2.施工准备

2.2.1.场地平整，施工进场后，首先和甲方协商，做好“三通一平”工作，根据施工现场情况，在四周处设置排水沟、集水井，作好地表、地下的排水。

2.2.2.放桩位线。

2.2.2.1.施工准备工作作好后，按施工图放线定位，定出桩位中心线和桩径，认真进行技术复核，经有关部门办理签证手续，才能开挖桩，并在桩开挖前，把桩的中心位置四边引出四个桩点控制点，用牢固木桩标定。

2.2.2.2.放桩位桩：

从基线引出各轴线放出桩位桩，要特别注意偏心桩的柱心与桩心重合。

2.2.2.3.轴线桩与桩位桩全部放好后，先自检后进行相关桩位技术复核，再请监理工程师及检查验收，并办理隐蔽签证手续。

2.2.2.4.专人负责按轴线从上至下、从左至右顺时针编桩号，做好桩孔的垂直中心线，轴线、桩径、按长和基础土质的记录，并把各轴线引至拟建筑物外，进行永久性定位，以便以后复合使用。

2.2.3.施工设备和安全应急设备:

序号

施工设备名称

功率

数量

安全应急设备名称

功率

数量

1

电焊机

14KW

1台

鼓风机

2.2KW

6台

2

插入式振动器

1.1KW

８台

氧气包

50L

3个

3

潜水泵

1.1KW

１０台

医药箱

1只

4

空压机

1个大气压

１０台

手摇搅车与吊桶

10套

5

风镐

１０台

竹制爬梯

9M

6副

6

柴油发电机

50KW

1台

气体检测仪

５台

7

安全带

１０根

尼龙绳

120M

10根

8

汽车吊

25吨

1

2.2.3.1.场地布置：

根据地质报告，桩基在场地北方向水沟及北侧靠路侧设两个集水井，工程四周设排水沟，并在集水井内放置水泵，水经过沉淀后排入市政排水系统。

2.2.3.2.由专职质检员做好砼配合比及其它材料进场、检验控制工作。

3、主要施工方法

3.1.挖孔方法

3.1.1.依据《岩土工程勘察报告》和设计要求,项目部决定根据现场实际情况及地质报告的有关数据,选定办公楼2／K轴，3/B轴以这个桩挖的实际情况再确定以后桩的大面积开挖的方法。

3.1.2孔桩土方挖掘

土方挖掘是在桩孔内由人工从上到下逐层进行挖掘，先挖中部后挖周边，桩孔上端需架立小型机架用出渣桶垂直运输土方。

每一节土方应在桩中心部位超挖一个集水坑，桩孔内的渗漏水先积聚在集水坑内再用潜水泵排出。

人工开挖使用工具，一般有短锹、短镐、钢钎等施工工具，遇有岩石或坚硬土层时，还需风镐排出。

由于挖土过程中，直接接触的是土层，而土层的变化有时是难以预料的，各种不利于挖掘的情况随时可能在土层中出现，挖土的质量与进度直接影响到整根桩的质量与进度。

因此挖孔过程中的质量控制及所采用的技术措施，将是整个工程桩施工的关键。

这要求现场施工人员一方面要熟悉勘探部门所提供地质报告，另一方面在挖桩过程中，要不断总结分析，逐渐全面了解场地土层的分布情况，并要勤检查，注意土层的变化。

当遇到流砂，大量地下水等影响挖土安全时，要立即采取有效防护措施后，才能继续深挖。

一般对少量流砂的桩位，先将附近无流砂的桩孔先挖深，使其起集水井作用，集水井宜选在地下水流的上方，用水泵抽水时，将桩孔和附近的地下水位降至井底，使井底部免除水淹状态下施工；对流砂层，每节护壁的高度应减少至30cm～50cm，护壁砼中的速凝剂掺量适当增加，加速其凝固速度；当遇到流动性淤泥或流砂，上述方法无法施工时，拟在流砂处插短钢筋在流砂处与钢筋间填塞编织袋等软性物，再进行砼护壁施工。

另一种方法是用钢护筒打入土中，代替砼护壁，钢护筒加工成两个半园形，两片用螺丝连接。

另外，处理流砂的桩基，力争在枯水期将流砂桩位处理完毕，以免在雨季期地下水位上升，动水压力大而增加施工困难。

对较易塌方施工段要即挖，即校对，即验收，即灌注护壁砼。

3.1.3.做桩端扩孔时，及时通知建设、监理、设计和勘察单位对孔底岩样按桩标号用塑料袋装好编号，经鉴定符合要求后，才进行扩底工作。

终孔时，清理好护壁污泥和桩底的残渣杂物浮土，清除积水，经鉴定检验同意验收，并办理好签证手续，迅速组织浇灌桩芯砼，以免浸泡土层软化。

3.1.4.地下水采取随挖随用吊桶将泥水一起吊出。

大量渗水时在人一侧挖集水坑，用潜水泵排出孔外。

3.1.5.施工中采取梅花间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体移滑。

3.1.6扩底时，为防止扩大头塌方，可采取间隔挖土扩底措施，留一部分作支撑，待验收浇砼前挖掉。

4.1钢筋笼制作与安装：

孔桩钢筋笼的制作一般采用在地面先预制好后，再分节吊入桩孔内，分节钢筋笼在桩孔顶面固定焊接，这种方法对钢筋笼截面制作尺寸、主筋、箍筋间距都比较容易控制，而且能提前预制，能加快工期，其缺点是钢筋笼预制占用场地较大。

钢筋笼制作对直径和长度大，为防止钢筋吊放时扭曲变形，一般在主筋内侧每隔2M加设一道加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。

主筋在现场焊接连接。

大直径螺旋形箍筋和加强箍的加工成形，可采取在常用弯曲机的顶盘上加一个同箍筋直径的圆盘以插销连接，在不改变传动机构的情况下进行弯曲成型，每根螺旋箍筋四圈。

钢筋笼组装通常在桩基工程附近地面平卧进行，方法是在地面设二排轻轨，先将加强箍按间距排列在轻轨上，按划线逐根放上主筋并与支点焊，控制平整度误差不大于50mm。

上下节主筋接头错开50%，螺旋箍筋每隔1～1.5M按梅花形用电弧焊点焊固定。

在钢筋笼四侧主筋上每隔1M设置一个砂浆垫块，厚度同保护层，钢筋笼外形尺寸要严格控制，比孔小100mm。

4.1.1人工挖孔钢筋笼在制作，运输和安装过程中，采取措施防止变形，吊放钢筋笼入孔时，采用25吨汽车吊将钢筋笼吊放孔内，吊装时用麻绳拉住钢筋笼，防止碰撞孔壁。

4.1.2.灌注混凝土前，由专人用水准仪将桩顶标高抄至混凝土护壁上并用油漆做好标志，用经纬仪与钢卷尺将各桩基轴线用油漆标志在混凝土护壁上。

灌注砼时，用吊车吊住钢筋笼，待标高和轴线校正好后，用钢管固定钢筋笼后释放吊钩。

4.2.砼的灌筑

4.2.1桩体砼从桩底到桩顶标高一次性完成，如遇停电等原因，留置施工缝，在砼面层四周插适量的短钢筋，在灌注新的砼前，缝面清洗干净后，再进行新砼的浇灌。

4.2.2、在灌注桩身砼时，相邻10m范围内的挖孔作业停止，孔内继续抽水作业，以保证砼的密实度及砼浆水的流动，以保证砼标号。

4.2.3、砼应连续分层浇灌，每层浇灌高度不超过0.5m，及时振捣。

4.2.4、孔内积水尽可能清净。

若提水桶不能清出或积水在30cm以内时，在浇砼前先倒适量水泥拌匀，或灌干硬性砼。

4.2.5、若遇地下水很大时，项目部采用砼异管水中灌筑砼工艺，严密注意砼的配合比、水灰以及导管的插入深度。

4.2.6、在灌注桩身砼时，砼的灌注水平标高控制，由专人负责进行，并在砼浇注时，用水准仪进行水平标高控制。

4.2.7、桩顶砼标高要严格控制，并在桩顶砼初凝前抹压平整，避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝。

表面有浮浆层应凿除，以保证与上部承台的良好接触。

桩身混凝土的浇注还应注意：

混凝土浇捣前，虽然必须抽干孔内积水，但在浇捣过程中，仍然可能会有少量地下水渗至混凝土中，这样便无形改变了原配合比中的水灰比，影响桩身砼强度。

因此，在试配桩身砼强度时，对砼的强度富余值应考虑充分一些（一般采用在考虑水泥富余系数情况下，提一个强度等级进行试配）。

5、质量要求

5.1.桩体混凝土局部不够密实。

由于一次灌注过厚，振捣不好，振动器插深不足，少振或漏振等原因。

5.2.混凝土局部强度不足。

由于粗细骨料未称量，用水量控制不严，塌落度过大，或骨料用体积量度不够准确，混凝土配合比在特殊情况下未及时调整等原因造成。

5.3.混凝土局部离析，溜槽或串筒过短，混凝土直接向孔内倒下等原因造成。

5.4.钢筋笼成型有弯曲（香蕉形）或扭曲现象。

由于主筋未预先调直，也未把箍盘焊接在主筋位置上的等分距离点上，制作钢筋笼的底垫高低不平等原因造成，至使主筋的混凝土保护层厚薄不均，甚至露筋影响质量。

5.5.钢筋笼成型后，必须经现场质安员或施工人面全面检查焊接质量。

若主筋的搭接焊缝厚度不足和箍筋有漏点焊位置，应即通知焊工进行补焊，并及时办理好隐蔽验收手续。

5.6.终孔岩样，有胶袋装好密封，尽量保留孔底原岩样备查。

桩顶砼标高要严格控制，并在桩顶砼初凝前抹压平整，避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝。

表面有浮浆层应凿除，以保证与上部承台的良好接触

5.7.桩孔位中心线允许偏差：

±10mm

5.8.桩孔径允许偏差：

±10mm

5.9.桩垂直度偏差：

3‰L（L为桩长）

5.10.砼护壁厚度允许偏差：

±30mm

5.11.孔底虚上：

不允许

6、安全技术措施

6.1.一般规定

6.1.1.开挖前，施工单位邀请设计、建设单位及监理工程师讨论会审挖桩次序平面布置，完善施工安全防护措施。

6.1.2.项目经理逐孔全面检查各项施工准备，做好安全技术交底，使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实才通知开挖。

在施工前对各施工组进行施工技术，安全技术交底，对于拟建建筑物四周的桩可能会影响邻建筑物，在施工前进行安全防护并由专职安全员负责安全，施工的监控。

6.1.3.孔桩开挖过程中，有专人巡视各开挖桩孔的施工情况，严格做好安全监护工作。

放工现场配备1名专职安全员，负责施工现场的日常安全管理和巡回监督检查工作，各班组另设若干名兼职安全员；以上人员进行现场简易急救知识培训。

6.1.4.在组织生产班组作业人员时注意：

挖孔人员必须选用18—35岁的男性青年，并经健康检查身体合格。

凡患有精神病、高血压、心脏病、癫痫病及聋哑等病的人不能从事挖孔作业。

挖土属特殊作业人员，作业前须经培训合格后持证上岗，施工中，各施工组由2人一组组成，专门负责一个桩的成孔，上面的人员应注意孔内人员的情况。

6.1.5.施工管理人员在施工前认真了解工程地质和水文资料，查明施工区域内是否有地下电缆线或煤气管道等地下障硬物。

6.1.6.孔桩开挖交错进行。

桩孔成型后即验收浇注桩芯混凝土。

正在浇注混凝土的孔10米半径内的其他桩孔下严禁有人作业。

6.1.7.机电设备由料具员负责管理，凡上岗操作者，均应持有操作合格证。

6.1.8.下孔作业人员，必须头戴安全帽、手戴工作手套、脚穿长统套鞋；挖掘坚硬岩石时，戴上护耳寒、风镜或防毒面具等；孔内禁止吸烟。

6.1.9.孔顶的起重台专人管理和操作；孔口附近备有取用方便的安全爬梯。

6.1.10.挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置（含防毒面具）、工具、配件、材料和个人防护用品等，常检查，做好管、用、养修、换，确保完好和使用安全。

6.2.防止坠落

6.2.1.井孔周边第一节护壁高出地面0.2—0.3m。

挖出的土方及时运走，井孔周边1m宽范围内，禁止堆放土方余渣。

6.2.2.孔口项周边必设置安全防护围栏，围栏须用钢筋牢固焊制高度不低于1.2m，围栏面不少于孔井口的三分之二。

夜间施工应悬挂警红灯；暂停施工时，孔口用安全可靠的盖板封盖,基坑周边采用砂袋围堰。

6.2.3.井孔周边的作业人员和监护人员，系好安全带并挂设好；井内的作业人员戴好安全帽。

6.2.4.孔深挖至超过孔人身高时，在孔内设置半园形防护平板，并随着深增加而往作业面下引。

取土吊桶上下运行时，孔内作业人员必须在护板下面工作。

6.2.5.从井口到井底，备一条均布打了结的安全棕绳或软爬梯，供吊具失灵时孔内作业人员应急出孔使用。

6.2.6.井内作业人员不得乘坐吊桶或脚踩护壁凸缘上下井孔。

6.2.7.起重吊架应注明最大负荷量，供人员上下的吊笼要标明额定人数，不得超载，并经常检查、维修和保养。

6.2.8.孔顶的起重设备必须有制动掣，以防意外时吊桶滑落伤人，并且必须专人管理听操作。

尤其当孔内有人作业时，绝不得擅身离岗，应保持与孔内作业人员的不断联系，随时作好孔内作业人员的撤离准备。

6.2.9.出土吊桶上下作业时，要关紧锁扣，严防倾倒伤人。

6.2.10.井孔内上下递物或工具时，必须严格用吊索系牢传递，严禁抛掷。

6.3.防止触电

6.3.1.施工现场使用的各种电器设备严格按照JGJ46-2005规范做好接地接零和使用漏电保护器。

电器安装后须验收合格才准接通电源使用，各孔用电分闸，严禁一闸多孔多用。

6.3.2.孔内作业面照明应安全矿灯或36V以下的安全电压，并用防爆灯罩。

6.3.3.潜水泵长期留在孔下使用，其绝缘性能要经常检查；应以500V摇表检查其绝电阻，其值不应小于0.5MΩ，否则，应进行拆检、烘干。

6.3.4.潜水泵放置孔底时，绝不能使电缆线受力，放在吊桶内送至孔底，然后将电缆线分段固定在排水软管上，并将其吊在孔口的横木上；电缆线不得受磨、受砸，以防破损漏电。

6.3.5.挖孔抽水时，作业人员必须离开孔井，抽水完成后，确定电源已断开，再恢复井内作业。

6.3.6.孔上电线、电缆必须架空，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。

6.4.防止坍塌、流砂

6.4.1.孔桩开挖应交错进行；正在开挖或已成孔而尚未浇灌桩心砼的桩孔其10m半径范围内不得同时挖其它桩孔。

6.4.2.在挖掘时，应挖一段浇一段砼护壁。

以防塌方，并应按设计设置竖向及环形钢筋，其直径与根数以能吊住护壁自重为主。

严禁只挖深不及时护壁。

6.4.3.在地下水位高而中间若遇夹有一定的厚度粉层的土层中挖孔时，要严防流砂。

可以打入与桩径相同直径的钢套管作为护壁，钢套管应快速通过粉砂层，进入渗透系数较小的下卧层，然后方可人工挖掘。

6.4.4.对地下水位高若遇中间夹有一定厚度粉砂层的土，在没朋条件打下钢套作为护壁时，可以采用孔外打降水井的办法，使地下水位降低到粉砂层以下，方可进行人工挖掘。

6.4.5.若遇粉砂层度小于0.5m情况，也可采用快速浇筑砼护壁的办法进行隔挡，此时，砼护壁高度可在0.5m左右。

6.5.防止窒息、中毒

6.5.1.为预防有害气体或缺氧等中毒，必须对孔内气体抽样检测（可用快速测管）。

凡一次检测有毒含量超过容许值时（CO2<15mg/m³,SO3

6.5.2.挖孔至5m以下或停工时间较长的桩孔，除必须按上条执行时，还应不断对桩孔进行通风和换气，通风量不少于25L/S，出风口距离操作人员应不大于2m；通风过程中，应经常检查，看通风管是否被勾破漏风，有洞即补。

6.5.3.每次下孔作业必须先通风，作业过程中必须保持继续通风。

鉴于供电不正常的实际，为确保通风和连续性生产，挖桩施工应备有柴油发电机应急。

6.5.4.在成孔过程中，用风镐凿岩时，应加大供风量，以吹排凿岩产生的粉。

孔内人工凿岩，应有防法措施。

6.5.5.井孔内作业人员应勤轮换，连续作业时间不宜超过4小时。

7.1人工挖孔灌注桩安全措施:

7.1.1班前和施工过程中,必须检查起重设备各部件是否牢固、灵活、支腿是否牢固稳定，起重钢丝绳及其与柱钩的连接，挂钩的安全卡环，防坠保护装置等是否牢固可靠，提桶是否完好，发现问题应及时修理或更换。

7.1.2开挖复杂的土层结构时，每挖0.5～1M应用手钻或不大于Φ16钢筋对孔底作“品”字形探查,检查孔底面以下是否有洞穴、涌沙等，确认安全后，方可继续作业。

7.1.3孔内有人作业时,孔口应有专人监护。

发现护壁变形、涌水、流沙以及有异味气是时，应立即停止作业，迅速将孔内作业人员搞撤至地面，并报告施工负责人处理，在排除隐患后，方可继续施工。

7.1.4作业人员上下孔井时，应使用安全性能可靠的吊笼或爬梯，使用吊笼时，其起重机械各种保险装置必须齐全有效。

不得用人工拉绳子运送作业人员和脚踩护壁凸缘上下桩孔。

桩孔内壁应设置桩孔内壁尼龙保险绳，并随孔深度增加放长至作业面，作为救急之备用。

7.1.5井下安全绳必须购置配有安全带的安全绳，并有安监部门检验合格的尼龙绳与安全带，安全绳在使用时一头系在上下人员腰间，另一头系牢在井口搅车上，并由井口看护人员监控。