钢结构厂房人工挖孔桩专项施工方案.docx
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钢结构厂房人工挖孔桩专项施工方案
四川天视车镜二期钢结构厂房
人
工
挖
孔
桩
专
项
方
案
施工单位：
四川省凉亭建筑工程有限公司
编制日期：
2011年9月8日
施工组织设计（方案）审核栏
建设单位：
四川天视车镜责任有限公司
工程负责人（签字）：
年月日
现场代表（签字）：
年月日
审核意见：
年月日
监理单位：
隆昌县建设工程监理有限公司
监理总工（签字）：
年月日
监理工程师（签字）：
年月日
审核意见：
年月日
施工单位：
四川省凉亭建筑工程有限公司
审查意见：
技术负责人（签字）：
年月日
项目负责人（签字）：
年月日
本施工组织设计（方案）经过审查，准予实施执行。
年月日
一、编制依据2
二、工程概述2
三、施工方法3
1、作业条件3
2、材料要求2
3、施工机具4
4、质量要求4
5、工艺流程6
6、操作工艺6
人工挖孔桩基施工方案
一、编制依据
1、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2001
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
4、《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002
5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
6、本工程地勘报告
7、本工程设计变更施工图
二、工程概述
本工程为单层钢结构厂房，平面主体成矩形布置，分别为24m、25m、25m三联跨，总长82.5m，宽74.5m，檐口标高8.80m，总建筑面积6143.11平方米。
建筑安全等级：
二级，设计合理使用年限为50年，生产火灾危险性类别：
戌类厂房，耐火等级：
二级，钢柱耐火极限2.5h，钢梁耐火极限1.5h，檩条耐火极限1.0h，钢结构防火采用超薄形防火材料。
抗震设防烈度：
六度。
该工程基础依据四川省自贡地质工程勘察院提供的《四川天视车镜责任公司厂房及办公楼岩土工程勘察报告》进行设计。
地基与基础设计等级为丙级，基础置于中风化泥岩上，地基承载力特征值＝2000KN/㎡。
基础原设计为钢筋混凝土独立柱基，经验槽后现场有局部基础开挖深度与地勘报告不相符，因此，设计和地勘部门建议，凡是开挖深度超过5米的基础均变更为人工挖孔桩，具体做法由设计出图。
孔桩深度5-7米，设计孔桩直径为800。
孔桩护壁现按二四砖护壁进行砌筑。
孔桩砼为C25，孔桩钢筋按设计图施工。
三、施工方法
本工程孔桩开挖在平面采用间隔开挖，挖孔砌砖护壁组织流水作业。
钢筋笼就位和混凝土浇筑运输采用人工进行作业，混凝土为机拌机捣。
（一）施工准备
1、作业条件
①开挖前场地完成三通一平。
地上、地下的电缆、管线、旧筑物等到障碍物均排除处理完毕。
各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。
②熟悉施工图纸范围场地的地下图纸、水位地质资料，做到心中有数。
③按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周撒灰线，测定高程水准点。
放线工序完成后，办理验收手续。
④按设计要求和开挖深度分别做好钢筋笼。
⑤在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩底以下0.5m左右。
⑥人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前对施工人员进行全面安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。
2、材料要求
①水泥：
采用32.5级普通硅酸盐水泥，有产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告。
②砂：
内江、牛佛砂，有进场复验报告。
③石子：
粒径为0.5～4cm的卵石，有进场复试报告。
④水：
自来水。
⑤钢筋：
钢筋的品种级别或规格必须符合设计要求，有产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告，表面清洁无老锈和油污。
⑥垫块：
用1:
3水泥砂浆埋22＃铅丝提前预制或用塑料卡。
⑦铅丝：
规格18～20＃铅丝。
3、施工机具
三木塔、手推车或翻斗车、镐、楸、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、安全活动板、防水照明灯（低压30V、100W）、电焊机、通风机供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全带等。
模板：
采用240砖护壁。
木板、木方、8＃或12＃槽钢等。
4、质量要求
①混凝土灌注桩（钢筋笼）质量要求
混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准
项目
序号
检查项目
允许偏差或允许直
检查方法
主控项目
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长度
±100
用钢尺量
一般项目
3
钢筋材质检验
符合设计要求
用钢尺量
4
箍筋间距
±20
用钢尺量
5
直径
±10
用钢尺量
③施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，人工挖孔桩应复验孔底持力层的土（岩）性。
④施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。
⑤混凝土灌注桩质量要求
混凝土灌注桩质量检验标准
项
序
号
检查项目
允许偏差或允许直
检验方法
主
控
项
目
单位
数值
1
桩位
见下表
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中
2
孔深
mm
+300
只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套厉害长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌
深度
3
桩体质量检验
按基桩检测技术规范。
如钻芯取样，大直径岩桩应钻至桩尖下50cm
按基桩检查技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试件报告或钻芯取样送检
5
承载力
按基桩检查技术规范
按基桩检查技术规范
一
般
项
目
1
垂直度
见下表
测套客管钻杆，或用超声波探测，干施工时吊捶球
2
桩径
见下表
井径仪或超声波检测，干施工时用钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度
3
泥浆密度（黏土或砂性土）
1.15~1.20
用比重计测，清孔后再距孔底50cm处取样
4
泥浆面标高（高于地下水位）
m
0.5~1.0
目测
5
沉渣厚度：
端承桩、摩擦桩
mm
≤150
用沉渣仪或重锤测量
mm
≤150
6
砼塌落度：
水下灌注
干施工
mm
160~120
塌落度仪
mm
70~100
7
钢筋笼安装深度
mm
±100
用钢尺量
8
混凝土充盈系数
>1
检查每根桩的实际灌注量
9
桩顶标高
mm
±30
+50
水准仪，需用扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
人工挖孔桩的平面位置和垂直度的允许偏差
序号
成孔方法
桩径
允许
偏差
（mm）
垂直
度允
许偏
差（%）
桩位允许偏差
1~3根、单排桩基垂直于中心线方向
条形桩
基沿中
心线方向
人工挖孔桩
砖砌护壁
+50
＜0.5
50
150
钢套管护
+50
＜1
100
200
5、工艺流程
放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→砌第一节砖护壁检查桩位（中心）轴线→安装木辘轳（或搭钢三脚架）→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方（修边）→砌第二节砖护壁→检查桩位（中心）轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收合格→吊放钢筋笼→支桩上部模板→放混凝土溜筒（导管）→浇筑桩身混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋。
6、操作工艺
①放线定桩位及高程
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面图，测定位桩线方格控制网和高程基准点。
确定好桩位中心，以中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。
撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。
桩位线定好之后，必须经有关部门进行复查办好预检手续后开挖。
②开挖第一节桩孔土方
开挖桩孔要从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效的控制桩孔的截面尺寸。
每节底高度要根据土质的好坏、操作条件而定，一般0.9~1.2m为宜。
③砌砖护壁
a.防止桩孔壁塌方，确保安全施工，成孔要设置砖砌井圈。
护壁的厚度240mm，采用MU10砖，M7.5水泥砂浆砌筑，以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算能满足施工要求。
第一节护壁高出地坪150~200mm，便于挡土、挡水，桩位轴线和高程均要标定在第一节护壁上口。
b.检查桩（中心）位轴线及标高
每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高抄测在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的平整度。
随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测。
保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足要求。
c．架设垂直运输架
第一节桩孔成孔后，着手在桩孔上口架设垂直运输支架，要搭设稳定、牢固。
d.安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。
e.在安装滑轮及吊桶时，注意吊桶与桩孔中心重合，作为挖土时直观上控制桩位中心各护壁的中心线。
f.井底照明必须用低压电源（36V、100W）、防水带罩的安全灯具。
桩口上设围栏。
g.当桩孔较深或孔内有有毒有害气体时，要向井下通风，加强空气对流。
必要时输送氧气，防止有毒气体的危害。
操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。
h.当地下水位不大时，随挖随将泥水用桶运出。
地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。
要日月三班抽水，使用水位保持稳定。
地下水位较高时，要先采用统一降水的措施，在进行开挖。
i.桩孔口安装水平推移的活动盖板，当孔内有人挖土时，要盖好安全盖板，放置杂物掉下砸人。
无关人员不得靠近桩口边。
吊运土时，再打开安全盖板。
j.开挖
开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员要戴好安全帽，地面人员要系好安全带。
吊桶离开孔口上方1.5m时，推动安全活动盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。
吊桶在小推车内卸土后，在打开活动盖板，下放吊桶装土。
孔桩挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧，上下要垂直，修整孔壁。
k.砌筑第二节护壁
砌筑砖护壁，砂浆由试验室确定掺入早强剂，以加强砂浆的硬化。
l.检查桩位中心轴线及标高
以桩孔的定位线位依据，逐节校测。
m.逐层往下循环作业，将孔桩挖至深度，清除虚土，检查土质情况，桩底要支撑在设计规定的持力层上。
n.开挖扩底部分
桩底部分进行扩底。
瓦扩底要先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计土质的要求；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5-3.0d，扩底部位的变径尺寸为1:
4。
o.检查验收
成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工记录，办理隐蔽验收手续。
p.吊放钢筋笼
钢筋笼放入前要先绑好砂浆垫块，按设计要求一般为70mm（钢筋笼四周、在主筋上每隔3.0-4.0m左右设一根Φ20耳环，作为定位垫块）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。
钢筋笼放到设计位置时，要立即固定，遇有两段钢筋笼连接时，要采用双面焊接，接头要按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。
q.浇筑桩身混凝土
桩身混凝土可使用粒径不大于50mm的石子，塌落度80-100mm,机械搅拌。
用溜槽加串筒向桩孔内浇混凝土。
浇筑混凝土时要连续进行。
r.浇筑桩顶混凝土
混凝土浇筑到桩顶时，要适当超过桩顶设计标高，一般可为50-70mm,以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。
桩顶上的钢筋插人一定要保持设计尺寸，垂直插入，并有足够的保护层。
s.成品保护
t.已挖好的桩孔必须用木模板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员坠落。
严禁用草袋、塑料布虚掩。
u.已挖好的桩孔必须及时放好钢筋笼，及时矫正混凝土，间隔时间不得超过4h，以防塌方，有地下水的桩孔要随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。
v.桩孔上口外圈要做好挡土台，防止灌水及掉土。
w.保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。
吊入桩孔时，不要破坏孔壁。
串筒要垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。
x.钢筋笼不要被泥浆污染；浇混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，限制钢筋笼上浮。
y.桩孔混凝土浇筑完毕，要复核桩位和桩顶标高。
将桩顶的主筋或插铁扶正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。
z.在施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点、不得碾压桩头，弯折钢筋。
④应注意的质量问题
a.垂直偏差过大:
由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直度超过规范要求。
每挖完一节，必须根据装口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
b.孔壁塌方：
因桩位土质不好或地下水渗出而使孔壁坍塌。
开挖前要掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处砌砖，钢板桩、木桩封堵；操作过程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。
c.孔底残留虚土太多：
成孔、修边以后有较多虚土、碎砖、未认真清除。
在放钢筋笼前后均要认真检查孔底，清除虚土杂物。
必要时用水泥砂浆或混凝土封低。
d.孔底出现积水：
当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就回出现积水。
开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。
如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的混凝土料，大量积水一时难以排除的情况下，则要用导管水下浇筑混凝土的办法，确保施工质量。
e.桩身混凝土质量差：
有缩颈、空洞、夹土等现象。
在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
f.钢筋笼变形：
钢筋笼加工制作时点焊不牢，为采取支撑钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。
钢筋笼要在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，要平衡的放入桩孔中，保持骨架完好。
四、平面布置图（详基础施工平面图）
人工挖孔桩护壁计算书
一、计参数数信息
1、回填土：
r=19KN/m3;c=0；Φ=25°；厚1-3m。
2、粘土：
r=20KN/m3;c=9.2；Φ=14°；厚0.7-2.5m。
3、泥岩强风化：
厚1-2.2m.
4、护壁后240mm；砖为MU10，M7.5水泥砂浆砌筑。
5、算护壁高H=6.0；孔径D=800mm.
二、土压力计算
经比较主动土压力取其较大者：
即按粘土取值
P=r.H.tg2（45°-Φ/2）-2ctg（45°-Φ/2）
=20х6.0х0.61-2х9.2х0.781=58.83（KN/m2）=0.059MPa
三、强度计算
1、砖砌护壁承受的环向应力
σn=Pd/2t=0.059х800/2х0.8=0.295（MPa）
2、砖砌护壁承受的径向力
Σa=P/2=0.059/2=0.03（MPa）。
3、由《砌体设计规范》GB50003-2001；施工等级B级。
由表3.2.1-1和表3.2.2得
f=1.89х0.9=1.701（MPa）>σn=0.259（MPa）;安全
fv=0.17х0.8=0.136（MPa）>σn=0.03（MPa）；安全
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