人工挖孔桩作业指导书.docx
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人工挖孔桩作业指导书
人工挖孔桩施工作业指导书
一、人工挖孔灌注桩施工
1、施工工艺
a、测量、放线、定桩位。
b、挖孔前，测量组人员用全站仪精确定位，确定桩位和标高，报测量监理工程师复测，桩轴线偏差不大于5㎝，并设置保护桩，便于桩位的控制和检查。
c、成孔
根据不同的地层采用不同的挖孔方式。
对于表层比较松软的耕土、粘土、粉土、砂层和卵砾石等采用铁锹、铁镐挖掘；挖至强风化和中风化基岩时，用风镐开挖；对于部分中风化和微风化基岩，人工挖掘有困难时，采用空压机钻孔松动施工。
孔内挖土时，应有照明和通风设施。
照明应采用12v低压防水灯。
风的送风量不小于25L/s，送风管可用薄膜制成，直径不小于10㎝，经常检查，看是否被勾破露风，有洞即补。
出风管口距操作人员不大于2m。
挖孔过程中，须经常检查桩孔尺寸和平面位置。
误差不得大于5㎝，桩倾斜度不超过0.5%。
d、孔壁支护设备：
（1）井孔采用外齿式混凝土护壁，护壁形式见附页。
挖孔施工要求挖深一段就灌注C15混凝土护壁一节，每节高度一般为100㎝，上口厚15㎝，下口厚7cm。
每下挖一米，混凝土护壁施工一米，挖孔达到设计标高后，进行孔底处理。
做到平整、无松渣、污泥等扰动软土层。
（2）钢筋笼保护层的设置
钢筋笼制做好后，在吊装入孔前要设置基桩定位钢筋。
按设计每隔2.0m设置一道，基桩定位钢筋用Φ12（Φ16）断头钢筋弯制而成，长度为53㎝，高度为4.5㎝，等距离焊接在钢筋笼外侧。
（3）钢筋笼的起吊和就位
钢筋笼可采用汽车吊起吊安装。
为保证起吊钢筋笼时不变形，宜用两点起吊。
第一吊点设在钢筋笼的下部，第二吊点设在钢筋笼长度的中点到上三分之一点之间。
全部起吊后，检查钢筋笼是否顺直，如有弯曲应整直。
钢筋笼进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。
钢筋笼安装到位后，应检查安放位置并做好记录，保证钢筋笼底标高和顶部标高均符合设计要求。
e、混凝土的浇注
当孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度小于6㎜/min时，可采用在空气中灌注混凝土桩的方法。
灌注时应注意以下事项：
（1）混凝土的坍落度为7㎝-9㎝。
开始灌注时，将孔底积水抽干，灌注的速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗水压力，以防水渗入孔内。
（2）用导管灌注砼，捣固应人工利用振捣棒振捣密实，振捣方法必须符合规范要求。
（3）孔内的砼尽可能一次性浇筑完毕，若施工缝不可避免时，应按照施工规范关于施工缝的处理规定处理，并一律设置上下层的锚固钢筋。
锚固钢筋的截面积应根据施工缝的位置确定，无资料时按桩截面积的1％配筋（钢筋骨架钢筋截面积包括在内）。
（4）混凝土灌注至桩顶以后，应立即将表面已离析的混合物和水泥浮浆清除干净。
当孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度大于6㎜/min时，应视为水桩，按钻孔灌注桩用导管法在水中灌注砼。
2、安全措施
（1）井下设通风设施，工人下井携带有害气体测定仪，电器设备安全漏电保护开关等。
（2）挖孔人员下孔作业前，要先用鼓风机将孔内空气排出更换。
（3）二氧化碳含量超过0.3%时，要采取通风措施。
对含量虽不超过规定，但作业人员有呼吸不适感觉时，要采取通风或换班作业等措施。
（4）人工挖孔孔深度超过10时,要采用机械通风。
当使用风镐凿岩时,要加大送风量,吹排凿岩产生的石粉。
（5）井下照明必须使用36V安全照明电。
（6）对易坍孔土层采取可靠的护壁措施。
经常检查桩孔护壁施工质量和变形情况。
（7）对运土吊筐经常检查质量、吊绳是否扎牢，以防掉土、掉石砸伤井下施工人员。
（8）对挖土施工作业的设备需经常检查，摇把质量、滑轮、吊绳等定期检查，防止断落、脱落等可能发生的事故。
（9）井口护壁应高出地面30cm，并防止井口物掉入桩孔砸伤井下人员。
（10）加强对施工人员的安全教育。
（11）挖孔工人必须配有安全帽、安全绳。
（12）取出土碴的吊桶、吊钩、吊绳、绞车等机具，必须经常检查。
（13）井孔设牢固可靠的安全梯，以便于施工人员上下。
（14）当挖孔较深或有渗水时，应采取孔壁支护及排水、降水等措施，严防坍孔。
（15）人工挖孔时需经常检查孔壁的稳定及吊具设备等，孔顶出土机具派专人管理，并设置高出地面的围栏，孔口不得堆集土渣及沉重机具，作业人员的出入要设常备的梯子，夜间作业要悬挂示警红灯，挖孔暂停时，孔口要设备罩盖及标志。
（16）孔内挖土人员的头顶部位要设置护盖。
取土吊斗升降时，挖土人员要在护盖下面工作。
相邻两孔中，一孔进行浇注混凝土时，另一孔的挖孔人员要停止作业，并撤出井孔。
（17）用电时不得将电线挂在铁钉上和其它铁件上，或捆扎在一起，开关外要加木箱盖，采用封闭式保险盒。
（18）用电线路和照明设备必须设专人负责检修管理，检修电路与照明设备时要切断电源。
（19）如发现工作面有大量涌水时，应即令工人停止工作，撤至安全地点。
挖孔灌注桩施工工艺流程图
技术准备
↓
确定桩位、并埋设护桩
↓
放线开挖
←
井口支架制作、准备
↓
混凝土准备
→
浇注护壁
↓
→
成孔
←
成孔记录
↓
Y
↑
N
成孔自检及报监理工程师审批
↓Y
清孔
↓
Y
↑
N
自检及报监理工程师审批
↓
钢筋笼制作
→
安装钢筋笼
←
检查记录填写
↓
串通试拼、准备
→
吊装、安放串通
↓
↓
漏斗准备
→
搭设平台、安放漏斗
↓
混凝土灌注记录
→
浇灌混凝土
←
制作混凝土试件
↓
桩检测
↓
采取补救措施
N
报监理工程师审批
Y↓
开始上部施工
人工挖孔桩施工方案
一、施工工艺
1、挖孔桩施工工艺框图。
（见下图）
挖孔桩施工工艺框图
施 工 准 备
↓
确定桩位、埋设护桩
↓
放线开挖
←
井口支架制作、准备
↓
混凝土准备
→
浇注护壁
↓
成孔
←
成孔记录
↓
Y
↑
N
成孔自检及报监理工程师审批
↓Y
清孔
↓
Y
↑
N
自检及报监理工程师审批
↓
钢筋笼制作
→
安装钢筋笼
←
检查记录填写
↓
导管试拼、准备
→
吊装、安放导管
↓
↓
漏斗准备
→
搭设平台、安放漏斗
↓
混凝土灌注记录
→
浇灌混凝土
←
制作混凝土试件
↓
成 桩 检 测
↓
采取补救措施
N
报监理工程师审批
Y↓
上部施工
2、准备工作
用全站仪准确测放各桩位，对各桩位分别护桩，并报监理工程师检验合格。
在桩径外不小于1.0米的范围外，挖排水沟，在水沟内侧堆设弃土圈，并加以拍实，以防止水和杂物进入井口。
在水沟外做好排水系统，孔口搭设雨棚。
安装提升设备，布置出渣道路，材料、机具等物品远离孔口放置，以免增加孔壁压力、影响施工。
3、成孔
本桥挖孔桩采用人工开挖，三班连续作业，孔口架设支架，用10KN～20KN慢速卷扬机提升。
挖掘程序根据土层性质而定，如开挖后，土层较紧密、地下水不大者，一个墩台的所有桩孔同时开挖，便于缩短工期，同时对渗水量较大的一孔超前开挖、集中抽水，以降低其它孔水位；对于土层松软、地下水较大者，则先开挖两端相距较远的孔位，避免孔间间隔层太薄造成坍塌。
若孔内有少量水渗出，则在孔中先挖直径50cm、深50cm的小坑，集中汇水，放入抽水机降水。
挖孔桩施工时，根据土层情况确定是否使用砼护壁支护。
在无水或少水的密实土层及岩层中施工时，不使用护壁；若地下水渗入量较大或土层松散则使用砼护壁支护。
桩孔挖掘和孔壁支护两道工序必须连续作业，中途不停顿，以防坍孔。
桩孔每下挖1.0米,立刻施工护壁，两道工序紧密联系，如此循环，直至成孔。
护壁形式采用内齿式C15砼护壁，每节一米，上部厚15cm，下部厚7cm。
护壁施工时采用木制内模，串筒送入护壁砼，Ф20捣固棒振捣，确保护壁砼密实。
上下护壁紧密相连，不渗漏，不透水。
详见附图：
挖孔桩护壁大样图。
护壁检算如下：
查表得：
粗砂最大容重r1=20.1kN/m3厚度h1=4.1m
风化云母片岩最大容重r2=21.3kN/m3厚度h2=13m
孔底最大应力（kPa）：
б=r1h1+r2h2=20.1×4.1+21.3×13=359.3kPa
作用在护壁上的最大压力（kN/m）：
N=б×d/2=359.3×1.2/2=215.586kN/m
圆孔护壁最小厚度：
t>k.N/Ra=215.586kN/m×1.65/15000kN=0.024m=2.4cm=tmin
k---1.65（安全系数）Ra---C15砼抗压强度
所以护壁厚度取t=7cm>tmin（2.4cm）（合格）
若在挖孔过程中出现坚硬岩石须爆破时，采用浅眼松动爆破法，电雷管引爆，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。
孔内放炮后用高压风管或电动鼓风机迅速排烟，用仪表或敏感性强的小动物来测定孔内有害气体的浓度，安全后人员方可下孔。
一个孔内进行爆破作业，其它孔内的施工人员也必须到地面安全处躲避。
挖孔达到设计标高后，进行孔底处理，清平基底，做到无松渣、污泥及沉淀等软层。
成孔质量标准如下：
挖孔桩成孔质量标准
项目
允许偏差
孔的中心位置（㎜）
30
孔径（㎜）
不小于1200
倾斜度
小于0.5%
孔深
比设计深度超深不少于50mm
沉淀厚度（㎜）
≤240㎜
清孔后泥浆指标
相对密度：
1.03～1.10；粘度：
17～20Pa·s；含砂率＜2%；
4、钢筋骨架制作和安装
钢筋骨架根据桩孔设计长度加工成1节。
钢筋笼采用箍筋法制作成型，在骨架中按设计要求焊接导向鼻。
钢筋骨架采用汽车吊吊装就位。
吊装前，钢筋骨架中每根加劲筋用2根Φ25㎜十字交叉钢筋做成卡子进行加固，并用铁丝将卡子同加劲筋绑扎在一起，同时，对钢筋骨架两端的加劲筋进行焊接加固。
吊装时，用U形卡将钢丝绳对称卡在钢筋骨架一端的加劲筋上。
挂好吊钩，人工用拉绳配合吊车，缓缓将钢筋骨架吊至桩孔中心，再缓缓落下钢筋骨架，并使其稳定在设计标高处，同时人工辅助吊车将钢筋笼对中，然后在钢筋笼和护筒间焊接3根定位短钢筋（每隔120º一根），再用2根两端垫稳的20㎝高工字钢将整个钢筋笼托起或吊起。
一切就绪后，落下吊钩，撤走吊车。
灌注桩钢筋骨架质量标准见下表。
灌注桩钢筋骨架质量标准
序号
检查项目
规定值或允许偏差
1
受力筋间距
±20㎜
2
箍筋、螺旋筋间距
±10㎜
3
钢筋骨架直径
±5㎜
4
钢筋骨架长
±10㎜
5
弯起钢筋位置
±20㎜
6
保护层厚度
±10㎜
5、灌注砼
钢筋笼安装后立刻浇注砼。
正常情况下可控制渗入水较小的上升速度（小于6mm/min），采用在空气中灌注砼桩的方法。
砼施工前，确保孔底积水不超过5cm。
砼在搅拌站集中生产，砼运输车送至工地，串筒入孔，在串筒中部设置减速装置。
浇注时串筒对准桩孔中心，一次性浇注完毕。
在桩顶2m以下灌注的砼，依靠自由坠落捣实，在此线以上灌注的砼以捣固棒振捣密实。
砼灌至桩顶后，清除表面杂物，捣实后拉毛。
在意外情况下，渗入水的上升速度可能会较大（大于6mm/min），则视为有水桩，采用水下砼灌注方法施工。
施工前先向孔内灌水，砼施工前，孔内的水位略高出孔外稳定水位。
采用内径为250mm的导管灌注，导管进行水密承压和接头抗拉试验合格后，搭设水下砼灌注平台，下导管。
测定泥浆性能、沉渣厚度等，满足灌注要求后，灌注水下砼。
灌注水下砼时，导管底距离孔底40cm。
第一批砼确保导管埋入深度不小于1米。
根据公式V≥πD2（H1+H2）/4+πd2×h1/4，分别计算各桩基第一批砼最小用量，施工时首批砼不小于该值。
砼灌注过程中，试验人员随时检测砼拌和物的和易性，达不到要求时立即调整；技术人员随时准确量测砼顶面标高，和基准面至导管顶的距离，结合成孔的扩、缩孔的情况，根据每斗砼拌和物的方量，及时调整导管埋深，埋管深度在2.0m～6.0m为宜。
为防止砼灌注过程中发生塌孔、缩孔，保持孔内水头高度，禁止碰撞钢筋笼，防止导管过度倾斜。
水下砼灌注至设计桩顶标高后再多灌注0.8m，在桩基检测前凿除浮碴至设计标高。
桩基成桩后，逐桩检测质量。
桩基质量检验标准。
（见下表）
桩基质量检验标准
项次
检查项目
规定值或允许偏差
1
砼强度（MPa）
在合格标准内
2
桩位（㎜）
50
3
孔深（m）
不小于设计值
4
孔径（㎜）
不小于设计值
5
孔的倾斜度
0.5%桩长，且不大于200
6
钢筋骨架底面高程（㎜）
±50
二、安全措施
1、人工挖孔深度超过10米时,井下设通风设施，采用机械通风。
2、挖孔人员下孔作业前，先用鼓风机将孔内空气排出更换。
当使用风镐凿岩时,要加大送风量,吹排凿岩产生的石粉。
3、工人下井时必须配有安全帽、安全绳。
携带有害气体测定仪，电器设备配有安全漏电保护开关等。
4、二氧化碳含量超过0.3%时，要采取通风措施，对含量虽不超过规定，但作业人员有呼吸不适感觉时，要采取通风或换班作业等措施。
5、井下照明必须使用安全照明电。
6、对易坍土层采取可靠的护壁措施。
经常检查桩孔护壁施工质量和变形情况。
7、井口护壁应高出地面30cm，并防止井口掉入杂物砸伤井下人员。
8、人工挖孔时需经常检查孔壁的稳定及吊具设备等，孔顶出土机具派专人管理，并设置高出地面的围栏，孔口不得堆集土渣及沉重机具。
9、井孔设牢固可靠的安全梯，以便于施工人员上下。
夜间作业时悬挂示警红灯，挖孔暂停时，孔口设置罩盖及标志。
10、孔内挖土人员的头顶部位要设置护盖。
取土吊斗升降时，挖土人员要在护盖下面工作。
相邻两孔中，一孔进行浇注混凝土时，另一孔的挖孔人员要停止作业，并撤出井孔。
11、对挖土施工作业的设备经常检查，摇把质量、滑轮、吊绳等定期检查，防止断落、脱落等可能发生的事故。
12、当挖孔较深或有渗水时，应采取孔壁支护及排水、降水等措施，严防坍孔。
13、如发现工作面有大量涌水时，立即停止工作，撤至安全地点。
14、用电线路和照明设备必须设专人负责检修管理，检修电路与照明设备时要切断电源。
15、用电时不得将电线挂在铁钉上和其它铁件上，或捆扎在一起，开关外要加木箱盖，采用封闭式保险盒。
16、加强对施工人员的安全教育。
新阳高速公路B15标经理部
二○○四年十二月九日
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