人工挖孔桩施工方法.docx
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人工挖孔桩施工方法
人工挖孔桩施工方法
1技术参数
1.1、墙柱对应的桩身、基础梁、护壁采用C30混凝土;
1.2、桩身保护层为、基础梁为40mm。
1.3、钢筋接头采用焊接接头、绑扎接头；
1.4、钢筋笼主要为竖向受压钢筋，接头百分率小于等于50%。
2施工工艺流程
场地整平→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→在护壁上二次投入测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、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，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。
3主要施工方法和检查验收
3.1、测量放线
本工程根据业主及规划局放线办公室提供的定位放线依据和控制点，按设计图和规范要求进行测量定位，并请规划局放线办认定。
A.建立施工测量控制网
场地平整后，根据建设方提供有效的建筑控制点坐标及红线图中已知坐标，按他们之间的相互关系，先在拟建场地布置控制点，再依据轴线在图纸中与各轴线的尺寸、角度、分别精确测量出各纵横轴线，用经纬仪将各轴线延长到基坑内，按规定做好永久控制桩，并经过检测，检查是否有错误以及计算方格控制网的测量精度。
轴线及点位完成后，经有关单位校核无误，方可使用。
B.挖孔桩测量方法
a）人工挖孔桩开挖前，放线组根据放线依据用经纬仪和测距仪放出桩中心点，再根据施工图纸放出桩边线。
b）沿桩边线采用用M5水泥砂浆MU10页岩砖沿基础边线砌筑200厚120高井圈，顶面用25厚1:
2.5水泥砂浆面层,铁板压光;高出地面部分的采用支模方式；将轴线和桩心线用墨线弹在井圈上，并用红色油漆涂上红三角标志,便于施工过程中检查纠偏；同时井圈可以用来阻挡石渣掉入基坑内，保证人工的操作安全。
c）根据业主提供的水准点及其资料为依据，确定水准点，并以此为准来测设水准控制点。
水准控制点每个独立的单元设置1个。
其水平误差控制在＜3mm以内。
水准控制点按半永久性要求进行标记或设置，设置在建筑围墙上和周边临设上。
C.测量的注意事项
a）所使用的经纬仪、水平仪及钢尺使用前必需检验仪器系统偏差范围校正到规定偏差范围内：
b）测量定点时，测量闭合误差、量距误差均控制在规范许可范围内。
4、施工挖孔桩前的准备工作：
由于本工程场地回填土土质较松软，挖孔桩做好了“锁口”及“锁颈”的措施：
挖孔桩的护壁做成L形，防止挖孔桩护壁下陷和下滑式拉裂。
为方便雨天作业，孔口周围搭设防雨棚，并砌好挡水砖砌井圈，防止水流入坑内。
5、人工挖孔桩施工方法
桩净距小于2倍桩径时，根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008，应采用跳槽开挖,且应待先浇桩混凝土强度达到设计强度的70%后方可开挖相邻桩。
挖孔桩净距小于2.5米的，应采用跳槽开挖，相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m.同时在浇筑桩孔砼时，应停止周边10米范围内桩孔内作业。
5.1、降排水
施工区域外雨水截流：
见《排水方案》
地表水、地下水：
根据地勘单位提供的地质情况，为了保障施工顺利进行，降低地下水水位是施工中重中之重。
地表水根据各栋的实际情况临时挖掘排水沟，与各栋的主排水沟连通。
地下水在各个排水井通过￠100潜水泵根据实际渗水量24小时监测排水，将地下水就近排入排水沟，使地下水位在施工作业面3m以下，减少施工难度和安全风险，施工污水同样通过机械排水就近排入排水沟，地表水不得排入挖孔桩和排水井，根据实际情况就近引沟排入排水沟，同时利用挖孔桩施工作业时相邻孔桩作业面高差作为排水的另一种措施，施工作业时使相邻的孔桩作业面相互交替形成2m的落差，反复交替使排水井未及时排除的孔桩内地下水渗入较深的作业孔桩，通过机械排水排入排水沟。
地下水、地表水、施工污水以及其他水源一并通过各栋楼的主排水沟排入沉沙池，经沉淀后再排入楼盘环形主排水沟经多次沉淀，达到排放标准后排入市政雨水管网。
5.2、废水处理
见《排水方案》
5.3、.孔桩开挖与护壁浇筑
a）桩护壁的地质结构为杂土、石，流沙层，较疏松，为保证桩的质量和操作人员的安全，桩护壁钢筋设180。
弯钩；其搭接长度大于或等于300mm。
挖孔开挖顺序视土质及桩孔布置形式而定，根据勘察资料先施工深度较大的桩，后施工浅桩。
土质松软的部位间隔开挖和浇灌。
桩间距小于2倍桩径且小于4.5m的桩划分为两个施工段，分两次施工，相邻排桩跳挖的最小净距不得小于4.5m。
孔井口测设四点一编号：
挖孔前根据测量定点的桩位点，测设定位十字点，铅锤吊线，十字点与桩位点必须重合，并延伸引至井圈上固定；以桩半径划圆弧线，经检查无误后方可挖桩头。
b）孔内土石方开挖分段进行，每节挖深为0.9～1.0m。
先中间后周围，扩底部分先挖桩身圆柱体再挖底尺寸，从上至下修成，松散土层用铲、镐开挖，进入强风化层后用镐打凿，进入砂岩、较硬岩层镐施工困难或进度较慢时改为Ф150水钻开挖。
每节桩施工均应检查中心点及几何尺寸（允许尺寸误差为+5cm），合格后才能进行下道工序。
为了安全起见，强风化等软弱土层每开挖下节桩土方孔前，应采用Ф20㎜钢筋（长为1.2m）打入土中，呈三角形测试，是否有流沙、淤泥出现。
若遇流沙层、松软土透水层立即改变施工方式。
第一节桩孔内挖好并检查后，开始扎护壁钢筋，护壁竖向筋和螺旋箍均为Ф8@200。
混凝土强度等级为C30，第一节护壁混凝土浇筑后，用红漆标识定位十字线、水平点、桩位编号，便于检查校核。
挖孔总深超过5M后，要用鼓风机连续向孔内送风，风管要求距孔底2m左右，孔内照明采用防爆安全、低压灯泡，灯泡离孔底为2M。
为防止护壁砼渗水，施工缝留置成企口缝，护壁模板采用自制钢模。
继续向下挖及拆模应在砼达到一定强度时方可进行。
依次循环渐进直至设计深度，施工时做到随挖、随验、随浇注砼。
c）土石方运输及渣土处理：
弃土装入吊桶内。
垂直运输，在孔上口安支架、搭钢管架，用卷扬机吊至地面，吊运到指定地点，然后运除。
挖孔桩提升钢管架应制成稳定体系，并把各个桩的架体连接在一起，增强整体性，钢管架严禁支承在护壁上。
卷扬机在钢管架上固定牢靠，卷扬机上的钢绞绳采用直径6mm正规厂家生产的钢绞绳，提引钩采用定型的合格产品，吊桶采用300mm高，内口直径500mm的铁桶。
挖孔桩下孔施工作业前，应认真检查工作台板、升降用的钢管支架、卷扬机、轮轴、钢绞绳、提引钩的自锁装置、桶（篮）是否固定完好，并做好记录。
如发现钢绞绳断股、断丝超过规定要求应及时更换；提升钢绞绳放至桩孔最深处时，应在轮轴上保留3圈以上。
应保证提升设备机件运转灵活，操作使用方便，装有安全装置，刹车动作灵敏可靠，以防升降途中万一出现供电故障，能稳妥即时刹住吊物不致坠落。
d）孔内排水：
开挖过程中，如地下水丰富、渗水或涌水量较大时，可根据情况分别采取以下措施：
少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出。
大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井。
涌水量很大时，如桩较密集，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用1～2台潜水泵将地下水抽出，起到深井降水的作用，将附近桩孔地下水位降低。
渗水量较大，井底地下水难以排干时，底部泥渣可用缩空气清孔方法清孔。
e）护壁钢筋制作：
护壁钢筋在钢筋加工棚加工，孔内绑扎并按设计留足搭接长度，以便下端钢筋搭接。
f）护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑。
模板上部留100mm高作浇筑口，拆模后用混凝土堵塞。
详《挖孔桩井圈护壁模板示意图》。
g）护壁砼施工，砼强度等级为C30，护壁砼应严格按配合比下料搅拌，塌落度控制在8～10㎝为宜，混凝土用吊桶运输，砼浇筑时应分层沿四周入模，用插入式振动棒捣实。
为了便于施工，可在模板顶设置角钢和钢板制成的临时工作平台，供砼浇筑使用。
护壁砼施工前,一定要抽干井底积水严禁在水浸住模板的情况浇砼。
h）护壁模板拆除：
当护壁砼达到混凝土强度达1.2Mpa或24小时后即可拆模。
i）尺寸控制：
桩中线控制是在第一节混凝土护壁上设十字控制轴线，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。
每节护壁模板安装时，应将桩控制轴线用十字对中，吊大线锤，测出中心线，再用水平尺杆找圆周，可根据孔口高程测设孔深。
j）流沙、涌泥、透水层施工：
进入流沙、涌泥、透水层施工除上述排水外，最重要的是“快”，缩短工作周期时间，迅速浇筑混凝土尤为重要。
施工时必须对照地质报告，根据地下水流向和流砂厚度，采用合适的施工顺序，并间隔交替循环施工——总的施工原则是按先易后难依次进行，合理组织安排，在流砂层较薄地段先行施工，并采取对周围桩孔同时抽排水，以减少挖孔内的涌水量，形成环状或带状集水排水井，逐步疏干地下水。
当地下水量较小、流砂情况较轻时，有效的方法是缩短循环开挖深度（每节开挖深度可降到0.3-0.5m,并安装泄水管），缩短孔壁流砂暴露时间，在挖孔的同时，用土袋逐渐堆筑孔壁，形成井孔的外壁，并保证桩孔尺寸满足设计要求，然后及时浇筑护壁混凝土。
施工时为了减少地面及地下水对护壁的侧压力，在松软土层等透水层护壁埋φ48×3.0的钢管泻水孔，每节护壁设3个，均匀分布在护壁上。
，其护壁泻水孔示意图如下。
当地下水量较大、砂层较厚（一般大于2m以上时），流砂情况严重时，应查明地下水的流向，在其上流区段24小时连续进行降水排水，如无明显地下水流向采用梅花状或众星拱月的方式布置地下排水井，让孔桩场地的地下水位形成一个整体下降的“水位漏斗”。
其挖掘桩孔步骤和做法如下：
（1）充分地做好施工准备和应急准备工作。
（2）快速挖掘砂土层，挖掘时每节护壁的高度减少到200~500mm，将护壁厚度增加50~100mm，准备一些水泥、生石灰粉和掺适量砂、石的拌合物快速填实，使在井孔四周（增大的200~250mm孔壁范围）形成止水层，或在孔桩护壁设计尺寸外以80~100mm插≮12的三级钢，在钢筋外用稻草（预先编织成300~500mm长Ф50止水带）、小沙袋筑成应急止水层（钢筋插入下层300~500mm）以有效地阻止流砂外涌，预防塌孔，提高施工速度及安全性。
（3）快速绑扎钢筋，将原设计的竖向筋Ф8@200，改为Ф12@150三级钢，长度为1000~1200mm，绑扎时要贯穿3倍护壁高度，起到相互连接、支撑孔壁的作用，以防挖掘施工第二道混凝土护壁时坍孔。
（4）快速进行护壁模板支模施工，模板为预配定型钢模板。
（5）抽干涌水，迅速进行护壁混凝土浇筑，因地下水很丰富，为保证混凝土强度等级，将原设计混凝土强度提高1个等级，在混凝土混合料中加入一定比例的速凝剂，并及时振捣密实。
（6）护壁混凝土强度等级不小于C30，并要求留置混凝土试块以备试验。
k）遇孤石应将其整体挖出，并迅速封模浇筑护壁防止垮塌。
l）终孔时应探钎桩底3D或5m深度范围内，有无孔洞、破碎带、软弱夹层等，遇不良地质条件报设计院、地勘单位，研究处理方案。
6、桩身钢筋绑扎和桩身钢筋笼安装及隐蔽验收
a.钢筋绑扎：
按设计图中钢筋的数量、规格、间距进行钢筋笼和柱插筋的绑扎，采用每点绑扎，并扎牢。
钢筋笼和柱插筋的位置必须正确，为防止浇筑砼时钢筋移位，采用φ25的钢筋焊成“井”字形骨架，夹紧柱插筋，并与钢筋笼牢固连接，支撑在桩壁上，详《挖孔桩内柱插筋定位示意图》。
在基础顶部用φ48型钢管将柱插筋固定牢固。
b.挖孔桩成孔验收后，桩身钢筋应根据设计图纸要求，在加工棚内加工。
为加强其刚度和整体性，钢筋笼每隔2.0m设一道直径14mm或直径12mm的12d单面焊封闭加劲箍，采用HRB400钢筋。
圆桩的加劲箍可设置直径12“十字”内衬,椭圆桩的加劲箍可设置直径14平行于“口字”内衬。
由于本工程挖孔桩孔较深，挖孔桩的钢筋笼都至少采用两段绑扎。
桩主筋采用机械连接、焊接或绑扎搭接，螺旋箍的连接采用绑扎搭接。
当钢筋笼长度超过8m需分段拼接，桩主筋采用采用机械连接、焊接或绑扎搭接，搭接长度为1.4Lae。
螺旋箍接头采用绑扎搭接，搭接长度为1.4Lae。
由于本工程挖孔桩长度较长,挖孔桩钢筋笼就位用吊车进行，上下节主筋采用绑扎连接，用槽钢悬挂在井壁上，借自重保持垂直度正确。
主筋与箍筋间隔点焊固定，控制平整度误差不大于5cm，钢筋笼4侧主筋上每隔5m设置耳环，控制保护层为5～7cm，钢筋笼外形尺寸比孔小11～12cm。
c.钢筋隐蔽验收：
钢筋绑扎成型后，进行内部验收，内部验收合格后，请建设、监理、设计和质监单位进行验收，并办理钢筋隐蔽验收签字。
d.基础钢筋绑扎的允许偏差必须符合规范要求，详下表，实测合格率应控制在90%以上。
混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准
项目
序号
检查项目
允许偏差或允许值（mm）
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
1
钢筋材质检验
设计要求
用钢尺量
2
箍筋间距
±20
用钢尺量
3
直径
±10
用钢尺量
7、挖孔桩砼工程施工
a.浇灌桩芯混凝土前应再次清理孔底虚渣土，排除积水，经甲方、监理、地勘验收，方可开始浇灌桩芯砼。
b.桩孔底需封底，封底砼强度等级同挖孔桩。
浇灌封底砼后应尽快继续浇灌桩身砼，如因条件所限需延迟时，应在第二次浇灌砼前先抽清孔内积水，清理封底砼层的表面氧化膜，然后再浇灌桩身砼。
c.封底和桩芯混凝土采用商品混凝土，粒径小于50mm石子。
浇灌时砼由砼输送泵导管送至井口，混凝土下料采用串桶，深桩孔用混凝土溜管。
串筒中间用尼龙绳吊牢，防止脱落伤人。
串筒下料口离现浇砼面保持2m内距离，随砼面增高，逐节拆除。
d.桩身砼应连续浇灌，大直径桩分层振捣，一次浇灌完毕。
每浇筑0.8～1.2m高，用插入式振捣器振捣一次，并记录振捣时间，防止超振造成砼离析，确保桩芯密实。
对直径小、深度大的桩，人工下井振捣困难时，可在混凝土中掺水泥用量0.25%木钙减水剂，使混凝土坍落度增至13～18cm，利用混凝土坍落度下沉力使之密实，但桩上部钢筋部位仍应用振捣器振捣密实。
e.浇灌封底砼时，先抽清孔底积水，积水深度超过100㎜时按常规方法浇灌；积水深度大于100㎜时，且渗水量大于1m3/h可根据实际情况报监理，甲方批准后，采用水下混凝土施工方法浇灌。
钢筋笼制作允许偏差：
项
序
检查项目
允许偏差（mm）
或允许值
检查方法
主
控
项
目
1
钢筋笼主筋
间距
±10
用钢尺量
2
钢筋笼长度
±100
用钢尺量
一
般
项
目
3
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
4
钢筋笼箍筋
间距
±20
用钢尺量
5
钢筋笼直径
±10
用钢尺量
8、标准养护试件的留置：
a.每拌制100盘且不超过100m3 的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。
b.每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100m3盘时，取样不得少于一次。
c.当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于一次。
d.对于桩基础，每浇注50m3必须留置一组试件，小于50m3 的桩，每根桩留置一组试件。
e.同条件养护试件的留置组数：
根据砼浇筑时间和次数确定；
f.桩基础施工完毕应按规范要求每桩作桩基低应变动力检测或声波透射法检测，以确保成桩无缺陷、桩身完整，承载力满足设计要求。
9、挖孔桩开挖注意事项：
a.挖孔中心线经常吊线检查，发现偏差及时纠正。
超深挖孔桩中心采用铅垂仪进行传递和检查。
b.孔内塌方较大时，采用片石浆砌或减少每次护壁施工高度到300～500mm。
c.孔内或孔底地质情况与勘测设计资料相差较大时，及时向有关单位反映，确定处理意见后方可继续施工。
d.桩内地下水位较高及渗水量较大采用桩孔内设集水井，用抽水机抽出，少量渗水采用人工舀水。
e.桩身砼采用串筒灌注分层捣实。
f.钢筋笼定位后用钢筋支架焊接，将钢筋笼固定在桩孔内。
⑩挖孔及挖孔扩底桩常遇问题及预防、处理方法
常遇问题
产生原因
预防措施及处理方法
塌孔
1、下水渗流比较严重
2、混凝土护壁养护期内，孔底积水，抽水后，孔壁周围土层内产生较大水压差，从而易于使孔壁土体失稳
3、土层变化部位挖孔深度大于土体稳定极限高度
4、孔底偏位或超挖，孔壁原状土体结构受到扰动、破坏或松软土层挖孔，未及时支护
有选择地先挖几个桩孔进行连续降水，使孔底不积水，周围桩土体粘聚力增强，并保持稳定；尽可能避免桩桩孔内产生较大水压差；挖孔深度控制不大于稳定极限高度；并防止偏位或超挖；在松软土层挖孔，及时进行支护
对塌方严重孔壁，用砂、石子填塞，并在护壁的相应部位设泄水孔，用以排除孔洞内积水
井涌
流泥
遇残积土、粉土、特别是均匀的粉细砂土层，当地下水位差很大时，使土颗粒悬浮在水中成流态泥土从井底上涌
遇有局部或厚度大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土、涌砂时，可采取将每节护壁高度减少到300～500mm并随挖随验，随浇筑混凝土，或采用钢护筒作护壁，或采用有效的降水措施以减轻动水压力
护壁
裂缝
1、护壁过厚，其自重大于土体的极限摩阻力，因而导致下滑，引超裂缝
2、过度抽水后，在桩孔周围造成地下水位大幅度下降，在护壁外产生负摩擦力
3、由于塌方使护壁失去部分支撑的土体下滑，使护壁某一部分受拉而产生环向水平裂缝，同时由于下滑不均匀和护壁四周压力不均，造成较大的弯矩和剪力作用，而导致垂直斜向裂缝
护壁厚度不宜太大，尽量减轻自重，在护壁内适当配φ14＠200mm竖向加强钢筋，上下节竖钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力；桩孔口的护壁导槽要有良好的土体支撑，以保证其强度和稳固裂缝一般可不处理，但要加强施工监视、观测，发现问题，及时处理
淹井
1、井孔内遇较大泉眼或土渗透系数大的砂砾层
2、附近地下水在井孔集中
可在群桩孔中间钻孔，设置深井，用潜水泵降低水位，至桩孔挖完成，再停止抽水，填砂砾封堵深井
截面小于设计或扭曲
1、挖孔时未每节对中量测桩中心轴线及半径
2、土质松软或遇粉细砂层难以控制半径
3、孔壁支护未严格控制尺寸
挖孔时应按每节支护量测桩中心轴线及半径遇松软土层或粉细砂层加强支护严格认真控制支护尺寸
超量
1、挖孔时未每层控制截面，出现超挖
2、遇有地下土洞、落水洞、下水道或古墓、坑穴
3、孔壁坍落，或成孔后间歇时间过长，孔壁风干或浸水剥落
挖孔时每层每节严格控制截面尺寸，不使超挖；遇地下洞穴，用3:
7灰土填补、拍夯实；按坍孔一项防止孔壁坍落，成孔后在48h内浇筑桩混凝土，避免长期搁置
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