人工挖孔桩深基坑施工方案.docx

人工挖孔桩深基坑施工方案.docx

《人工挖孔桩深基坑施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人工挖孔桩深基坑施工方案.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人工挖孔桩深基坑施工方案

人工挖孔桩深基坑施工方案

1.施工方案编制依据

1.1基础工程的设计图纸；

1.2工程地质勘察报告及地形图、工程水文、地下管线图等；

1.3现场条件；

1.4国家强制性标准、施工验收规范、规程；

1.5工艺标准及操作规程；

1.6公司一体化管理手册

1.7有关新技术的成果及类似工程经验资料；

2.深基坑工程概况

2.1.基坑截面尺寸、最大开挖深度、混凝土护壁情况等；

2.2.现场土质情况，特别是夹砂情况；

2.3.场地浅层潜水及坑底深部承压水的埋藏情况，土层的渗流特性及产生管涌、流砂的可能性。

2.4.基坑周围地下管线的具体说明。

3.施工准备

3.1.技术准备工作

3.1.1熟悉、审查施工图纸及有关设计文件，图纸中不明确或有疑问处，应形成相关读图纪要，及时与设计人联系。

3.1.2根据地下水位高低、水量大小，编制水下施工方案。

对地下水位高，含有流砂的场地，应采取周密的降低地下水位或排水、止水措施。

3.1.3合理安排施工顺序   

在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔。

因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的压力。

在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工，保证了桩孔的施工速度和成孔质量。

3.1.4开挖前应对施工人员进行全面的施工技术交底和安全技术交底。

3.2.施工现场准备工作

3.2.1拆除障碍物。

地上、地下的电缆、管线、旧建筑物等障碍物均已排除或处理完毕。

3.2.2做好场地控制网的测量。

3.2.3各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。

4.人工挖孔桩施工要点

4.1.挖孔灌注桩的施工程序

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→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、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。

4.2.混凝土护壁应根据地质情况、桩孔深度确定增设或取消，但应经野猪、监理、设计方同意。

一般情况下，为防止坍孔和保证操作安全，直径1.2m以上桩孔多设混凝土护壁，每节高0.9～1.0m，厚8～15cm，或加配适量直径6—9mm光圆钢筋，混凝土用C20或C25；直径0.2m以下桩孔，井口1/4砖或1/2砖护圈高1.2m，下部遇有不良土体用半砖护砌。

4.3.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，混凝土用吊桶运输，人工浇筑，上部留100mm高作浇筑口，拆模后用砌砖或混凝土堵塞，混凝土强度达1Mpa即可拆模。

4.4.挖孔桩由人工自上而下逐层进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边，扩底部分采用先挖柱身圆柱体，再按扩底尺寸从上道下削土修成扩底形。

弃土由简易提升装置调运至地面运出。

4.5.桩中心控制是在第一节混凝土护壁上设计十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线（也可采用红外线控制），用水平尺杆找圆周。

4.6.直径1.2m以内的桩，钢筋笼的制作与一般灌注桩相同，对直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径25～30mm的加强箍，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，为便于吊运，一般分两节制作，钢筋笼的主筋为通长钢筋，其接头采用对焊，主筋与箍筋间隔点焊固定，控制平整度误差不大于5cm，钢筋笼四侧主筋上每隔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。

钢筋笼就位用小型吊运机具进行，上下节主筋采用帮条双面焊接，整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上，借自重保持垂直度正确。

4.7混凝土采用泵送商品混凝土向桩孔内浇筑。

如地下水大（孔中水位上升速度大于6mm/min），应采用混凝土导管水下浇筑混凝土。

混凝土要垂直灌入桩孔内，并应连续分层浇筑，每层厚不超过1.5m。

小直径桩孔，6m以下，利用混凝土的大坍落度和下冲力使密实；6m以内分层捣实。

大直径桩应分层捣实，或用卷扬机调导管上下插捣。

对直径小、深度大的桩，人工下井振捣有困难时，可在混凝土中掺入水泥用量0.25%木钙减水剂，使混凝土坍落度增至13～18cm，利用混凝土大坍落度下沉力使之密实，（具体可参考有关自密实混凝土的相关资料）但桩上部钢筋部位仍应用振捣器振捣密实。

4.8混凝土的养护：

当桩顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑12h后进行湿水养户；当桩顶标高比场地标高高时，混凝土浇筑12h后应覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不少于7d。

5地下水、流砂、孔壁泥砂塌落处理措施

施工前要认真分析挖孔桩处地质钻探资料，遇到厚的砂性土层、流砂层、淤泥层要首先定出加固措施，然后再进行具体操作。

对施工中常遇到的问题应采取相应的解决办法。

5.1地下水处理

地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。

含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水涌入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。

如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。

挖孔时，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：

5.1.1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；

5.1.2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；

5.1.3当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。

5.1.4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。

5.1.5采用轻型管井降水

　可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。

5.1.6抽水时环境影响

有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江河、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。

因此在抽水前均要采取可靠的措施。

处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。

桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。

5.2流砂处理措施

人工挖孔桩开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。

5.2.1流砂情况较轻时

当流砂情况较轻时，可采用在井内护壁周围插入长1m的

钢筋，间距150mm，随后在插筋上缠以草绳或编织袋，边挖边扎，形成一圈草绳（编织袋）扎成的护壁，以阻止砂随地下水涌入井内。

同时有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.3—0.5m，以减少挖土层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注，同时抽水保持水位不上升。

5.2.2流砂情况较严重时 

当挖孔时遇流砂层严重时，一般可在井孔内设高1～2m，厚4～6mm钢套护筒（依据土体测压力、水压力确定），直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土护壁作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中，阻挡流砂，钢套筒可一个接一个下沉，压入一段，开挖一段桩孔，直至穿过流砂层0.5～1m，再转入正常挖土和设混凝土护壁。

浇筑混凝土时，至该段，随浇混凝土随将钢护筒（上设吊环）吊出，也可不吊出。

5.3孔壁塌落处理措施

 5.3.1挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂，很容易发生护壁外围泥砂塌落。

如果地下涌水量不 大，塌落不严重，可以用挡土板支撑，同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。

5.3.2挖孔时遇到厚的流砂层、淤泥层，尤其遇到大量地下水，随着护壁外围泥砂大量塌落，混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落。

除采用沉井基础外，在施工时可采取以下加强措施：

1）顶层护壁用直径20mm圆钢加设2~4个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。

2）加密护壁竖向钢筋，并让钢筋伸出20cm以上，与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇注成形。

如果有必要，可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右的孔洞，但该部位的地质要选择比较坚硬的土壤，然后再将护壁与护壁外周的土锚在一起，用混凝土土桩、竹木桩都可以。

这样护壁就不会断裂脱落。

3）在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层，以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体的孔隙中，以固结护壁外围土体，增加桩周摩擦力，从而确保护壁周围泥砂不塌落。

压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。

4）挖孔桩达到设计承载力后应尽快组织有关各方进行基底验收，合格后尽快转入下道工序及尽早浇筑桩芯混凝土。

6.水下混凝土浇筑

6.1.混凝土配合比的选择

混凝土配合比的设计除满足设计强度要求外，还应考虑导管法在水中浇筑混凝土的（要求混凝土和易性好、流动度大、缓凝）和对混凝土强度的影响。

混凝土强度一般比设计强度提高5MPa。

水泥应采用425号或525号普通水泥或矿渣水泥；石子最大大粒径不大于导管内径的1/6和钢筋最小净距的1/4，且不大于40mm；使用碎卵石，粒径宜为0.5～20mm；砂宜用中粗砂；水灰比不大于0.6；单位水泥用量不大于370kg/m3；含砂率宜为40%～45%；混凝土应具有良好的和易性，施工坍落度宜为18～20cm，并有一定的流动度保持率，坍落度降低至15cm的时间不宜小于1h，扩散度宜为34～38cm。

混凝土初凝时间应满足浇筑和接头施工工艺要求，一般宜低于3～4h。

如运输距离过远，一般宜在混凝土中掺加木钙减水剂。

可减小水灰比，增大流动度，减少离析，防止导管堵塞，并延缓初凝时间，降低浇筑强度。

6.2浇筑方法

通常采用履带式吊车吊混凝土料斗（或翻料斗），通过下料漏斗提升导管在水中浇筑。

导管内径一般选用150～300mm，用2～3mm厚钢板卷焊而成，每节长2～2.5m，并配几节1～1.5m的调节长度用的短管，由管端粗丝扣或法兰螺栓连接，接头处用橡胶垫圈密封防水，接头外部应光滑，使之在钢筋笼内上拔时不挂住钢筋。

开导管方法采用球胆或预制圆柱形混凝土隔水塞，球胆预先塞在混凝土漏斗下方，当混凝土浇筑后，从导管下口压出漂浮在水表面；混凝土塞则用8号铁丝吊在导管口，上盖一层砂浆，待混凝土达一定量后，剪断铁丝，混凝土塞下落埋入底部混凝土中。

在整个浇筑过程中，混凝土导管应埋入混凝土中2～4m，最小埋深不得小于1.5m，否则会把混凝土上升面附近的泥浆卷入混凝土内；亦不大于6m，埋入太深，将会影响混凝土充分流动。

导管随浇筑随提升，避免提升过快造成混凝土脱空现象，或提升过晚而造成埋管拔不出现象。

浇筑时利用不停浇筑及导管出口混凝土的压力差，使混凝土不断从导管挤出，使混凝土面不断均匀上升，孔内的泥浆和水逐渐被混凝土置换而排出孔外。

开导管时下料斗内初存的混凝土量必须经过计算确定以保证完全排除导管内泥浆和水，并使导管出口埋深不小于0.8m的流动混凝土中，以防止泥浆卷入混凝土中。

开导管首批混凝土量

按下式计算：

式中：

——导管直径；

——首批混凝土要求浇筑的深度，

；

——管底至孔底的深度，取0.4～0.5m；

——导管的埋设深度，一般取1.5m；

——浇筑挖孔桩的横截面积（m2）；

——孔内混凝土达到

时，导管内混凝土与导管外水压平衡所需高度（m），

；

——预计浇筑混凝土顶面至孔顶面高差（m）；

——孔内泥浆和水的平均重度（

）；

——混凝土拌合物重度（

）；

在灌注最后阶段，导管内混凝土柱要求的高度

——超压力；

——漏斗顶高出水面高度，

。

6.3混凝土浇筑注意事项

6.3.1混凝土浇筑要一气呵成，不得中断，并控制在4～6h内浇完，以保证混凝土的均匀性，间歇时间一般应控制在15min内，任何情况下不得超过30min；

6.3.2浇筑时要保持孔内混凝土面均衡上升，而且要使混凝土面上升速度不大于2m/h。

浇筑速度一般为30～35m3/h，导管不能作横向运动，否则会使泥渣、泥浆混入混凝土内。

导管提升速度应与混凝土的上升速度相适应，始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于1.5m，也不能使混凝土溢出漏斗或流进坑内。

6.3.3在混凝土浇筑过程中，要随时用探锤测量混凝土面实际标高（至少三处，取平均值），计算混凝土上升高度，导管下口与混凝土的相对位置，统计混凝土浇筑量，及时做好记录。

6.3.4搅拌好的混凝土应在1.5h内浇筑完毕，夏季应在1h内浇完，否则应掺加缓凝剂。

6.3.5当混凝土浇筑到桩顶面时，由于导管内超压力减少，混凝土与泥浆混杂，浇筑后必须清除顶部浮浆一层，一般应采取比设计标高高0.5～0.6m，混凝土浇筑完毕后，马上清除0.3～0.4m，留下0.2m待后清除，以利于新老混凝土结合和保证混凝土质量。

7.人工挖孔桩施工应注意安全事项

现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施。

要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械。

要制定安全措施，并要经常检查和落实。

7.1孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。

孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。

在孔周围地面上不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。

每工作1h，井下人员和地面人员进行交换。

7.2井下人员应注意观察孔壁变化情况。

如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。

如有险情，应及时发出联络信号，以便迅速撤离。

并尽快采取有效措施排除险情。

7.3地面人员应注意孔下发出的联络信号，反应灵敏快捷。

经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。

下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外。

7.4施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。

并经常检查电线和漏电保护器是否完好。

 7.5从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。

当天挖孔，当天浇筑护壁。

人离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志。

7.6由于土层中可能有腐烂物质或邻域腐烂物质产生的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵害。

施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如有异常气味应及时报告有关部门，排除有害气体后方可作业。

挖孔应及时通风，满足新风要求，确保井下作业人员的操作安全。

8人工挖孔桩施工其他事项

人工挖孔桩施工其他的事项可参见基础施工方案的相关内容。