人工挖孔桩施工工艺及流程.docx

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人工挖孔桩施工工艺及流程

人工挖孔桩施工工艺及流程

尽管现在大型机械发展很迅速，但是在落差比较大的地形，机械总有

上不去的地方，所以最原始的方法人工挖孔就不得不被用到施工去，

人工挖孔危险系数特别大，所以，一个好的施工工艺和流程是非常重

要的。

话不多说，直奔正题。

1、总体施工工艺

挖孔桩施工工艺

2、施工准备

平整场地→放中桩（包括护桩）→布置排水沟→桩位顶上搭雨棚→安

装提升设备→修整出渣道路。

①平整场地，清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必

要的保护，铲除松软土层并夯实。

②测量放样，施测桩基十字线，定出桩孔准确位置，设置护桩并将测

量放样结果报驻地监理工程师审查。

③排水设施，孔口四周挖排水沟，作好排水系统，及时排除地表水，

搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置好出碴道路，合理堆放材料和机

具，不使孔壁压力增加和影响施工。

④孔口防护，井口周围砼制成围圈予以围护，其高度高出地面 30cm，

防止土石、杂物滚入孔内伤人。

若井口地层松软，为防止孔口坍塌，

须在孔口周围加固。

孔口四周 1m 范围内用砂浆硬化；孔口周围不能

堆放土渣、机具、杂物。

孔口四周搭设防护围栏，围栏采用钢筋牢固

焊制。

停止作业时，孔口设置围栏和警告标示牌。

洞口设置钢筋防护

网，网格间距不大于 20cm。

3、挖孔施工

（1） 安装垂直运输架和电动卷扬机

垂直运输架有提升钢框架作为承重结构，配置慢速卷扬机提升。

锁口

浇筑完混凝土后，提升支架安装在桩孔旁，可通过三角架的转动横移。

三角形脚架安装在桩孔正上方，能过电动卷扬机提升渣桶，三角架沿

主轴可横向移动。

架底可压石头以增加其稳定性。

在运输架上安装滑轮组，穿上卷扬机钢丝绳，在架底位置安装卷扬机，

地面运土用手推车或小翻斗车。

在地面按护壁处理挖深 1m，安放护壁模板，浇筑 C30 砼形成井圈，

井圈上口即井台座比周围地面或桩基顶标高（两者以高标高为准）高

出 30cm，以避免井口进水或掉落杂物。

圈顶通过测量准确测设四个控制点以铁钉做标记，通过这四个控制点

校核孔中心位置和垂直度。

在井圈内壁用油漆做水准标记，以便控制

桩底高程。

（2） 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，井底照明必须用低压电源

（36V）、防破电线、带罩的防水、防爆照明灯。

孔口四周设置围护

栏。

当桩孔深度大于 10m 时，应进行井下机械通风，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，桩孔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。

当地下渗水量不大时，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。

井孔内搭设应急时的安全绳和软爬梯，并随桩孔深放长至作业面。

不

能用人工拉绳子运送作业人员和脚踩护壁凸缘上下桩孔。

（3） 桩基开挖

土层采用人工直接开挖，局部采用风镐配合，用小型卷扬机提升出渣，

每开挖 1 米护壁 1 米，上口护壁厚 30cm，下口厚 20cm。

强度低的中

风化岩层采用风镐破碎挖出，强度高的弱风化岩层采用风钻钻孔，布

置小剂量炸药爆破，风镐配合破碎。

岩石采用风钻钻炮眼，布置小药量电引爆的浅眼爆破法施工。

护壁强

度达到一定强度后才能爆破，防止震坍孔壁。

爆破后利用空压机及时

通风排出有害气体，再采用人工清凿继续开挖。

以此种方式循环进行

施工，直至桩底设计标高.爆破施工时严格按照爆破设计的警戒范围布

置安全警戒（该爆破由于属孔内爆破,根据药量计算及经验判断,飞石横

向散落范围很小,故警戒范围定为 50 米），警戒时，警戒人员从爆区由

里向外清场，所有与爆破无关的人员、设备撤离到安全地点并警戒。

确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，爆破工作领导

人才能发出起爆信号。

爆破员收到起爆信号后，才能进行爆破器充电

并将主线接到起爆器上，充好电以后，进行起爆。

爆破后，严格按照

《爆破安全规程》规定的等待时间超过 15min，方准许检查人员进入

爆区进行检查，确认安全后，方准发出解除警戒信号。

孔桩入岩爆破的岩石为中、微风化，周边对所爆破岩石的约束力大。

根据孔桩工程入岩的爆破参数类比、修正，得出单位用药量系数 K 如

下表：

单位用药量系数表

孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径 d=32-42mm， 间距

按 a=（15-20）d 布置，即 a=500-800mm。

在小直径孔桩入岩爆破中，

岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。

一般炮眼深度 L 取孔桩直径 D 的 0.6-0.8 倍，即 L=（0.6-0.8）D。

其

中掏槽眼应比周边眼加深 100-200mm。

孔桩爆破炮眼利用率 η 一般可以达到 85-95%，则循环进尺

Lˊ=ηL=（0.85-0.95）L。

在小直径孔桩爆破中，工作面通常按掏槽眼 3-4 个，辅助眼 4-6 个，

周边眼 7-13 个。

其中掏槽眼按照锥形布置，倾角 10-15°；辅助眼和周

边眼多用垂直眼，周边眼距孔桩护壁 100-200mm 均匀布置。

每循环进尺所需用药量 Q=（π×D×D/4）×L×K

式中：

Q——每循环进尺用药量（g）

K——单位用药量系数（g/m3）

D——孔桩掘进直径，（m）

L——炮眼的平均深度，（m）

（2）单孔理论装药量 q= Q/N

式中：

q——单孔理论装药量（g）

Q——每循环进尺用药量（g）

N——工作面炮眼数量（个）

一般情况下，掏槽眼的药量 qt 比周边眼及辅助眼药量 qb 多装 20-25%

qt=（1.2-1.25）q

qb=（0.85-0.95）q

式中：

qt——掏槽眼装药量，（g）

qb——周边眼装药量，（g）

孔桩掘进爆破选用非电毫秒雷管网络电雷管起爆，禁止使用导火索、

火雷管起爆网络。

非电雷管起爆网络的接头一定要有良好的气密性，

接点应离开泥水面。

同时，为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定

性，应选用微差爆破使用的非电毫秒雷管，辅助眼滞后掏槽眼起爆

0.1s 以上，周边眼滞后辅助眼起爆 0.1s 以上，按顺序依次起爆。

4、护壁施工

在桩基挖孔施工到位时，清理孔壁四周松散碎落体，支立护壁模板，

护壁模板采用上小下大的梯形钢模，钢模拼装后保证护壁厚度，上口

厚 15cm，下口厚 10cm，护壁模板内侧用钢筋或钢管加固，锁紧上口，

固定下口。

护壁砼采用 C30 混凝土浇注，可将砂、石、水泥等材料运

至孔口附近，用小型搅拌机拌合，用吊斗将拌合好的护壁混凝土运至

桩底护壁待浇处，人工浇注护壁砼，用钢筋等将混凝土捣固密实。

人工挖孔桩砼护壁设计

为防止孔内大量渗水，上次护壁和下次护壁间的接缝要密实。

孔壁渗

水量大的地方预埋排水管，渗水量小的地方直接用砼填塞封堵。

浇注

护壁砼时要保证护壁砼振捣密实，下次护壁砼的上口超出上次护壁砼

下口 5cm，起到良好的防水作用，减小渗水量。

此外，桩孔注意每次砼护壁浇筑前都要将内模定位一次，以保证桩的

垂直度和水平位置。

5、溶洞及裂隙处理

技术主管与作业队长首先要阅读地质资料，掌握溶洞出现的桩号，范

围大小,对每个 孔位的的地质柱状图技术人员及作业队长都要熟悉。

挖孔桩开挖前，先查阅地质勘察报告，确认开挖桩位地底有无溶洞。

有溶洞的桩孔，对溶洞位置、大小及埋深做好记录。

对于有溶洞的桩

孔，在第一节护壁顶面预埋 2 根 Φ12 钢筋作为孔内作业人员安全绳的

锚固点，预埋置于护壁钢筋外侧，预埋深度为 50cm，外露长度 30cm,

外露段末端做成 180°U 型环，预埋到护壁上。

溶洞现场图

人工挖孔桩桩基侧面溶洞图及处理图

孔内开挖至距溶洞顶板 2m 高度时，孔内人员必须套好安全带，扣好

安全绳，安全绳末端扣在第一节护壁顶面预埋锚固筋上。

安全绳长度

应考虑孔内人员 1.2m 正常活动长度。

当遇到孔内坍陷等情况时，由孔

口工人收缩安全绳，将孔内工人提出桩孔。

当孔内开挖至距溶洞顶板 1m 高度时，放缓开挖进度，基岩采用人工

机具开挖。

接近溶洞顶板时，采取局部开挖贯穿顶板，并观察洞内填

充情况。

（1）当填充物为满填时，用钎探法探测填充物的密实情况及溶洞深度，

填充物较密实时按照正常情况开挖并按设计做好护壁。

当填充物为虚

土，溶洞直径小于桩基开挖孔径时，按正常情况开挖至溶洞底板，底

板作为桩基持力层；溶洞直径大于桩基开挖孔径，溶洞深度小于 3m，

直接清除洞内虚土，对溶洞底板上桩孔位置凿平作为桩基持力层；溶

洞直径大于桩基开挖孔径，溶洞深度大于 3m 时，沿孔周插打钢花管，

间距 50cm，注水灰比为 0.8：

1 水泥浆加固孔壁。

注浆 24 小时后进行

桩孔开挖，并做好护壁。

填充示意图

（2）当填充物为半填时，用钎探法探测填充物的密实情况及溶洞深度，

向洞内填筑天然土至顶板高度，然后进行桩孔开挖，其余处理方法参

照第

（1）条。

（3）当溶洞内无填充物，溶洞直径小于桩基开挖孔径时，按正常情况

开挖至溶洞底板，底板作为桩基持力层；溶洞直径大于桩基开挖孔径，

溶洞深度小于 1m 时，桩基直接穿越溶洞，溶洞底板作为桩基持力层；

溶洞直径大于桩基开挖孔径，溶洞深度大于 1m 时，采用灌注混凝土

填充法直接向孔内灌注 C25 混凝土至顶板作为桩基持力层，混凝土强

度达到设计强度 50%后进行探测孔周边基岩开挖，并保证桩基的嵌岩

深度。

6、排水

孔内如渗水量不大，可以采用潜水泵定时排水，当挖到桩底时，可在

桩位的中间挖一个 0.6×0.5×0.5 的集水坑，用潜水泵抽水；渗水较大

时，应边施工边采用潜水泵抽水，为防止大量的地下渗水冲刷护壁内

侧土层，可在护壁浇注处预埋排水管，将渗水集中排除。

如同一墩台

有几个桩孔同时施工，可以安排一个桩孔超前开挖，使地下水集中在

一孔内排除，降低其他桩孔的水位。

7、成孔检验

验孔时检查桩基直径、桩基深度、桩孔垂直度，验孔合格后，在灌注

混凝土前按设计要求逐孔进行清孔，技术员要下孔检测是否清孔干净，

用黑板、卷尺、照相机拍下钎探深度照片，以备后面资料照片存档。

同时检测桩位无溶洞后（钎探深度不小于 5m，每个孔不少于 3 个钎探）

，方可进行桩身钢筋骨架吊装及桩身砼浇筑。

如桩底发现溶洞，应立即对溶洞进行压浆或回填处理后，方可进行桩

身钢筋骨架吊装及桩身砼浇筑。

8、钢筋笼制作与安装

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

可大批量进场，钢材进场不得直接堆置在地面上，必须用垫木或其他

方法垫起，工地临时保管钢筋时，应选择地势高，地面干燥的露天场

所，根据天气情况，在雨雪天气，必要时加盖雨棚布。

根据每根桩基的长度将钢筋笼分割成几个便于安装的长度进行制作。

绑扎时采用每节钢筋笼对应绑扎，并且在每节钢筋笼上对应选择一根

钢筋作好标记以便下放连接时对应钢筋接头的长度。

两节钢筋笼采用

滚扎直螺纹套筒连接，对接主筋周围箍筋现场绑扎完成。

每节钢筋笼

上口焊四个吊点用于起吊，在钢筋笼箍筋上按 2m 间距套上砼垫块，

同一断面对称布置 4 个，以确保钢筋保护层厚度。

为保证砼串筒能顺

利升降，防止与钢筋笼卡挂，钢筋内绑扎时，应保持主筋内缘整齐。

钢筋笼制作在制作场地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接头错开 1.0 米以上，从而保证在同

一断面上钢筋焊接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。

吊放钢筋笼。

在吊放钢筋笼前，用与桩基直径相同的钢筋笼检孔器检

孔，以保证钢筋笼能顺利地安放在桩孔内。

钢筋笼用吨位适宜的吊车

吊入孔内，要对准孔位、扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁。

为避免钢

筋笼起吊过程中局部受力发生变形。

在其顺直状态下加绑沙木杆，在

钢筋笼入孔时，解除木杆的捆绑线，取出下次接着使用。

钢筋超过 9m

的分段制作，在孔口用套筒连接，确保其上、下两段成一直线，均匀

入孔，并随时调整钢筋笼位置，避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。

孔口安装钢筋笼。

根据本工程实际地形情况，有些桩基施工在半山之

间，无法用吊车吊装钢筋笼，因此桩基钢筋笼需要进行孔口成型下放。

筋笼在加工场下料制作，将半成品运送至现场，利用定型支架在孔口

分节成型下放，定型支架可采用型钢搭设成井字架。

安装利用两个葫

芦悬挂于井架上，分节吊装，下节钢筋笼下沉到孔口时，临时用支架

卡住，再在其上采用套筒接长或者焊接主筋，接长完成并绑扎螺旋筋

后用葫芦继续下放；依此法吊放与接长第三节钢筋笼直到整个钢筋笼

完成。

钢筋笼制作完后按照下表进行检查验收。

钢筋加工位置允许偏差

9、声波检测管的安装

钢筋在钢筋加工厂成型后，现场绑扎检测管，按照图纸要求，位置准

确。

声测管采用 φ57×3mm 无缝钢管，每根桩布置 4 根，声测管单根

长度超出桩顶 30cm 且通到桩底，声测管上下端加设密封盖（封盖采

用 δ=10mm 的钢板焊接）。

声测管绑扎在加强箍筋上，采用套管丝牙

连接，用扳钳拧紧套筒，丝牙外漏不能超过 2 丝。

声测管连接时检查

管内，保证管内始终无异物，连接处要光滑过渡，声测管与钢筋笼一

起施工。

声测管安装后要通水进行试漏，如有漏水必须及时整改，防

止浇筑桩基砼时漏浆，堵塞声测管。

10、浇筑桩身砼

砼由搅拌站集中搅拌，并由砼罐车运输至孔口接入料斗后浇筑，砼质

量由试验室全程跟踪，保证砼的各项指标符合设计及规范要求。

当孔内无积水或地下水的上升速度较小（每分钟小于 6mm）时，可认

为是干浇桩，施工时用砼导管或串筒下料，串筒采用 3mm 厚铁皮制作，

每节长度为 1.25m 卷成圆台型，上口直径 30cm，下口直径 25cm，

两节之间焊吊耳，用 U 型卡环连接。

初浇砼时，串筒底口离桩底 1.0m

左右，随着砼面的升高，分节拆卸串筒。

砼分层向上浇筑，采用两台

φ70mm 插入式振捣棒振捣密实。

孔内砼应一次性连续浇筑完成，万一

中断时，按施工缝处理，并设置连接钢筋，尽快凿除砼表面浮浆，露

出坚硬碎石，再次浇筑时在中断处刷一层水泥净浆。

每次浇筑混凝土

高度为 0.8m,振捣时，上面放料人员要停止下料，振捣密实（每次振捣

20-30s，移动距离为 1,5 倍振捣桥作用半径）后，由井下振捣人员通

知井口放料人员下料。

混凝土要浇筑至设计高程以上 20cm（如果桩顶

浮浆太多，此高度要适当加大）。

混凝土下料时井下振捣人员要经常移

动串筒位置，防止总是在一个地方下料，造成堆积处混凝土不容易振

捣密实。

当孔内渗水较大，但还能快速抽干渗水的桩孔，采用简易导管法施工。

搭设浇筑平台，准备好钻机，把导管下到桩底，有隔水盖密封住导管。

浇筑时，先用坍落度 18-22cm 的水泥砂浆，再用大于导管容积的同样

坍落度的砼送入导管底部，满管后，缓慢提管 30-150cm，利用导管内

的砼自重将导管隔水盖冲开，砼流至桩孔内，再立即把导管下到原处，

使导管底部插入已浇筑的砼中。

在动水位以下导管的提升速度宜缓慢

且一次提升不得超过 30cm，在动水位以上导管的提升速度可适当加快。

迅速检查导管内是否漏浆，若不漏浆，立即开始连续浇筑砼。

随砼面

的不断上升，导管相应提升，断续拆管，连续浇筑。

一次提管拆管长

度不得超过 2m，导管须始终埋在砼中。

在浇筑过程中，导管埋入砼内

的深度控制在 0.6-1.0m，保持桩孔砼面高差不大于 0.3-0.5m，浇筑过

程中，可使导管作 30cm 的上下往复运动，有利于砼的密实。

在挖孔桩混凝土灌注完成后，复测桩中心和桩顶标高，在混凝土强度

达到设计要求后进行桩身混凝土均匀性、承载力的检测。

成桩后采用

声测法进行检测。

成品桩基检测标准按下表进行检测.

挖孔桩成桩质量检测标准表

11、注意事项

（1）护壁施工注意事项

①护壁厚度、拉结钢筋或配筋、砼强度等级应符合设计要求。

②桩孔开桩后尽快灌注护壁砼，且必须当天一次性完成。

③上下护壁间的搭接长度不得少于 50mm。

④护壁砼中掺用速凝剂，护壁模板一般在 24h 后拆除。

⑤施工中随时注意孔壁情况，发现问题，及时处理，防止事故发生。

⑥同一水平面上的孔圈二正交直径的径差不大于 50mm。

⑦严格控制桩径尺寸和桩的垂直度，开挖时随时检查，出现偏差及时

纠正，保证桩位准确。

（2） 挖孔施工注意事项

①开孔实行开挖令制，写明桥名、墩台号、桩径、孔深、桩顶、桩底

标高，然后技术主管、工程部长、分管副经理、队伍现场负责人签字

后方可开孔。

②挖孔施工过程中，应经常检查桩身净空尺寸和平面位置。

孔的中轴

线偏斜不得大于孔深的 0.5%，截面尺寸必须满足设计要求。

孔口平面

位置与设计桩位偏差不得大于 5cm。

③爆破前，对炮眼附近支撑应采取防护措施，护壁混凝土尚未达到

2.5Mpa 时，不宜爆破作业；放炮后，施工人员下井前，应事先测定孔

底有无毒气，如有毒气，应迅速排除。

④挖孔至设计高程后，孔底不应积水，并应进行孔底处理，做到平整，

无松渣、泥污等软层。

⑤桩基开挖到设计孔底标高后，必须对基底进行钎探，钎探深度不小

于 5m，每个孔不少于 3 个钎探眼，确认无溶洞发育且地质情况满足设

计要求后，才能进行下道工序施工，否则及时通知现场技术主管，由

技术主管上报分管副经理。

（3）混凝土施工注意事项

①浇注砼前，水泥、砂石料等原材料要准备充分，保证砼连续浇注。

②搅拌站有专人负责砼和易性、坍落度及各种材料的控制。

③正常浇注过程中严格按照操作规程施工，并做好原始施工记录。

④浇注砼前认真检查各种机械设备状况，并派维修人员跟班作业。

⑤桩基顶面标高比承台底标高高出 20cm，、待砼有一定的强度后，桩

头人工凿毛，按施工缝要求进行处理。

由于后期系梁施工的需要，灌

注至系梁底标高，并超灌 20cm 以上，便于桩头凿除。

在挖孔桩、钻孔灌注桩混凝土灌注完成后，复测桩中心和桩顶标高，

在混凝土强度达到设计要求后进行桩身混凝土均匀性、承载力的检测。

成桩后采用声测法进行检测。