异常地质条件下人工挖孔桩处理施工方案.docx
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异常地质条件下人工挖孔桩处理施工方案
一、工程概况
恒大名都首期工程7号楼位于重庆渝中区石油路原重庆科技学院内，总建筑面积27000m2，为高层民用建筑，地上32层全为住宅，建筑高度为96.5米。
本工程由恒大地产集团重庆有限公司投资兴建，中煤国际工程集团重庆设计研究院设计，重庆建新建设工程监理咨询有限公司监理，江苏中兴建设有限公司总承包施工，中国建筑西南地质勘察院出具了岩土勘察报告。
二、桩基设计情况
本工程基础共设计了84根人工挖孔桩，电梯井部位6个桩顶设计标高为-2.200米，其余部位桩顶设计标高均为-0.500米。
人工挖孔桩桩径为900、1000、1300，椭圆桩圆心距最小200，最大1772。
桩基嵌入完整中风化砂岩的长度≥1000mm，且桩长最小长度不得小于3米。
挖孔桩护壁砼C20，厚度下口为100mm、上口为175mm，桩身纵向主筋11～22Φ14或9～27Φ16，箍筋非加密区φ8＠200，桩顶地梁高度范围内箍筋φ10＠100，地梁向下1500mm高度范围需加密间距为φ10＠100，桩高范围主筋内侧需设置加劲箍，其中当平直段A≤500时设置Φ14＠2000，当A>500时设置Φ16＠2000。
桩身混凝土强度等级为C30。
根据设计要求，桩端持力层为完整中风化砂岩，要求中风化砂岩的饱和单轴抗压强度标准值为24Mpa。
桩基开挖至设计标高及地质条件符合设计要求时，应通知质监、设计、地勘、监理和建设方共同验槽，验收合格后，放桩笼钢筋到位，再浇筑混凝土。
三、现场地质情况
根据地质勘察报告，本工程原地貌（约303.25米标高）以下3米左右范围内为素填土，主要由粉质粘土、砂泥岩碎、块石回填组成；原地貌向下7米左右为粉质粘土层；原地貌向下9.5米左右为泥岩，泥岩层厚度为1.8米左右，主要矿物成分为粘土矿物，泥质结构，厚层状构造，岩芯破碎，呈碎石状、块状，为强风化状态。
原地貌向下11.5米左右为中等风化砂岩层，颜色呈灰白色或灰色，主要成分为长石、石英，次为云母及暗色矿物，中～细粒结构，厚层状构造，钙泥质胶结，岩芯较完整，岩质硬，多呈中柱状、长柱状，呈中等风化状态。
根据设计要求桩基持力层为中风化砂岩，从原地貌开始算起本工程桩长较长，局部达13米左右。
因7#楼在8#楼地下基础回填后施工，加之原校内榕圆拆除后的建筑垃圾堆积，7#楼原地貌以上又回填了约4.5米高的土石方，因此本工程的桩总长在18米左右。
本工程基础部位有雨、污水箱涵贯穿而过，必须待新建雨污箱涵完成且对原箱涵进行填充密实后方可进行基坑开挖。
同时在开挖过程中要密切注意井下地质状况，并做好安全防护措施，防止在破坏箱涵盖板后人员掉落下去出现安全事故。
本工程桩基局部较密，当两桩间距小于3倍桩径时，应跳槽施工。
四、施工准备
1、施工现场四周应设置排水沟、集水井，桩孔中抽出积水，经沉淀后排入下水道。
2、按施工图纸准确放线，放出桩位中心线和桩径，并认真进行技术复核，经有关部门办理签证手续。
3、挖桩前，要把桩中心位置向桩的四周引出四个桩心控制点，采墨斗线弹在砖砌井圈上，并用红油漆做出标记。
4、机具设备已齐备，并已维修、保养，处于完好状态。
五、施工工艺
人工挖孔桩的施工工艺流程是：
场地整平→放线、定桩位→砌砖挡土井圈宽×高=200×200（均先考虑护壁厚度加大尺寸，是否设置护壁根据现场情况确定）→在井圈上投测标高及桩位十字轴线及复线→挖第一节桩孔土方→绑扎护壁钢筋、支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位、十字轴线→垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机，准备吊土桶、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，浇灌第二节混凝土→重复第三节挖土，支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→取样→达到强度，基底清理，会同监理、建设、设计、地勘、质监单位进行地基验收→封底→桩底地基检测→吊放钢筋笼就位→灌筑桩身混凝土。
六、挖孔桩主要施工方法及技术措施
1、挖孔桩护壁成孔方法及措施
（1）、挖孔桩开挖时应考虑护壁厚度，开挖尺寸为桩身直径+350。
挖孔桩挖至1m深时,根据现场实际情况设置护壁。
护壁上口厚度175，下口厚度100，护壁竖向钢筋为φ8＠250，水平钢筋为φ6.5＠200，上下节护壁钢筋搭接长度为250mm。
护壁钢筋大样见下图：
（2）、挖孔桩护壁模板按桩孔施工图尺寸和数量制作加工模板，每节高1.0m；护壁施工采用弧形钢模，上节护壁混凝土达到一定强度时拆除支下节模板，循环周转使用；弧形钢模由两半圆组成，之间用U形卡或铁丝绑扎连接，混凝土用人工浇筑，护壁模安装好后，在上面铺木方加18mm厚七夹板作为下料平台浇灌桩护壁混凝土。
（3）、护壁混凝土浇筑：
混凝土用吊桶运输，人工浇筑，浇灌护壁砼时，用敲击模板及用竹和木棒插实方法，不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注砼，必须将桩内水抽除干净才能进行。
护壁的内模拆除，根据气温等情况而定，一般可在24小时以后进行，使砼有一定强度，以能挡土。
（4）、挖孔由人工自上而下逐层用风镐、锹、锄、铲进行，遇坚硬岩石用钻机开槽、锤钎破碎；挖土石顺序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差+5cm。
基底岩石单轴抗压强度标准值满足设计要求后，扩底部分再按扩孔尺寸从上到下修成扩孔形。
桩中线控制是在砖砌井圈上设十字控制点，每挖1m左右吊线锤作中心点，用水平尺杆找圆周进行检查。
（5）、挖孔桩周围组织好排水，孔口四周搭设钢管架，上方铺竹跳板及彩条布作为防雨篷及安全防护，以利雨天施工，四周砖砌井圈作挡土用，防止土石坠入孔内伤人。
（6）、弃土装入吊桶或箩筐内，挖孔桩挖出的土石方放至距孔口1.0m以外，并及时运走，防止孔口垮塌及掉入孔内伤人。
在挖深桩时，桩挖至5m深度时，为保证井下工人有足够的新鲜空气和排出井内的有毒有害气体，提前在地面采用鼓风机连接胶管向井内送风15分钟以上，确保安全后方可下井操作，操作时送风不间断，确保井内人员安全。
孔上电缆必须架空2米以上，严禁拖地和埋压土中。
（7）、挖孔桩深度超过4m时，人员上下采用φ12钢筋制作的爬梯，禁止利用辘轳直接上下；为确保孔内安全，砼护壁必须按照设计要求严格控制钢筋规格、几何尺寸、间距、搭接长度和砼的厚度及强度。
（8）、根据地勘报告，成孔施工至设计要求深度后，根据质监、监理单位、地勘、业主、设计单位所定岩芯取样数量及部位，有见证人取岩样送检，试验结果符合设计要求的抗压强度后，修整清理好桩底、桩壁。
（9）、通知设计、质监、业主、监理、地勘五方人员对桩底基岩岩质、嵌岩深度及扩头、桩长、桩径、标高、尺寸、轴线偏差等进行验收，相关手续办理完善后，组织基底封底工作，封底前在孔底凿200×200×200积水坑，以抽取孔内积水，地下水采用φ100污水泵抽入排水沟至集水坑，经沉淀后再接入市政管网。
（10）、对于需要跳槽开挖的孔桩，施工人员根据施工图纸，确定首批开挖的桩孔，在井圈上标上记号，并对操作工人进行现场交底。
挖孔桩施工期间，施工人员应密切关注桩身的岩质情况，根据桩开挖的深度及岩质情况，确定第二批桩孔的开挖时间，计划在首批桩身砼浇筑后进行开挖。
（11）、本工程原地貌以上4.5米高左右为8#楼及消防水池回填土方及部分旧房拆除后堆放的建筑垃圾，低于桩顶设计标高约1米，为减少土方回填量，孔桩挖出的土石方仍堆放在场内，为防止土石坠入孔内伤人，露出地貌部分桩基四周砌240厚500高砖胎模挡土。
2、挖孔桩钢筋笼成型
（1）、挖孔桩钢筋笼采用现场孔外成型，利用塔吊整体吊装入孔的方法完成钢筋笼工程。
为加强钢筋笼刚度和整体性，沿桩长方向每隔2000mm设一道
Φ14或Φ16mm的加劲箍，每道加劲箍内设一道Φ12mm井字形或三角形加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架，挖孔桩箍筋为φ8＠200，桩顶地梁高度范围内箍筋加密为φ10＠100，地梁向下1500范围内φ10＠100。
（2）、为控制主筋保护层每2m高四周焊φ8钢筋耳朵。
（3）、钢筋笼在成型过程中严格按照施工图及钢筋工程的有关规范进行加工。
钢筋笼纵筋超过9m，采用绑扎搭接连接，主筋接头错开搭接。
螺旋箍接头采用绑扎搭接。
筋笼制作的允许偏差，见设计要求和挖孔桩施工允许偏差表：
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
备注
1
钢筋笼主筋间距
±10
尺量检查
2
钢筋笼箍筋间距
±20
尺量检查
3
钢筋笼直径
±10
尺量检查
4
钢筋笼长度
±50
尺量检查
5
桩径
-50+100
拉线和尺量检查
6
桩位
D/20
拉线和尺量检查
7
桩垂直度
1/100
拉线和尺量检查
3、桩孔混凝土浇灌
（1）、钢筋笼整体吊装入孔前，必须将孔底泥浆、杂物、积水清理干净，吊放钢筋笼就位时，利用塔吊进行，不得碰撞孔壁，安装就位后再进行混凝土浇灌。
若遇特殊情况不能及时浇筑混凝土，必须采取适当措施对桩孔进行覆盖，防止泥浆、杂物等掉进桩孔内。
混凝土浇筑之前，相关人员办理浇灌许可证及钢筋隐蔽检查记录后，方可浇筑混凝土。
（2）、挖孔桩桩芯砼强度等级均为C30，砼坍落度18～20cm，采用商品砼，泵送到桩井口，由于桩孔较深，为保证灌注时的砼不产生分离现象，灌注桩身砼可采用溜槽或串筒离砼面2m以内，不准在井口抛铲或倒车卸料，以免砼离析，影响砼整体强度。
砼必须分层振捣密实、每层浇筑高度不大于0.6m，每工作班至少测定二次坍落度。
（3）、浇筑时，在抽干孔内地下水后，立即浇入混凝土，并振捣密实。
振动棒振捣时不得随意撞击或扭曲钢筋，防止移位。
桩身砼浇筑至地梁下口标高，同时对标高严格加以控制，并且派专业施工人员负责。
桩基必须按规定进行低应变动力检测，合格后才能进行下道工序施工。
（4）、在灌注桩身砼时，相邻10m范围内的挖孔作业应停止，并不得在孔底留人。
灌注桩身砼时，应留置试块，每根桩1组，及时提出试验报告。
桩混凝土的养护，当桩顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑12h后浇水养护，当桩顶标高比场地标高高时，混凝土浇筑12h后应浇水养护，养护时间不少于7d。
（5）、挖孔桩桩孔允许偏差如下表：
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（mm）
1~3根非桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩
条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩
1
人工挖桩桩
混凝土护壁
+50
＜0.5
50
150
七、桩基检测
1、第一次地下桩身砼浇筑完毕达到70%的强度后，对所有桩进行动测，确认下段砼桩有无问题，如有质量问题，必须汇同设计单位进行整改。
2、按桩基础检测相关技术规范，由监理随机选取10%的桩作超声波检测，超声波检测预留检测孔如下图所示（检测孔用Φ50PVC管留设，PVC管上、下端采用塑料薄膜包裹，固定在挖孔桩定位箍筋上，同时离开主筋距离5cm，保证管子上下竖直，上部出桩顶300mm。
施工过程中注意成品保护，防止砼及杂物进入管内）：
八、质量技术保证措施
1、组织保证措施
1）、工程指挥部派一名技术管理员、一名质量管理员专门指导、督促、检查本工程执行技术规范标准，公司质量体系程序文件和技术质量管理相关规定。
同时公司技术质量部每月对本工程执行公司质量管理文件情况检查一次，并严格履行公司制订的技术、质量管理奖惩条例。
2）、项目部技术负责人主动征求业主方代表、监理工程师、质量监督工程师或设计人对工程质量方面的意见，以利改进工程质量。
3）、项目部质量管理人员、施工技术管理人员每天检查工程的质量执行设计文件、规范标准、施工组织设计以及公司质量体系管理文件情况，并作好施工记录。
每周召开一次施工协调会。
4）、项目部建立QC小组，进行技术攻关，质量改进，以达到提高工程质量的目的。
2、施工过程工序控制
施工过程中的工序控制是保证稳定提高工程质量的科学方法，它的基本特点是从过去的事后检验把关为主转变为预防和改进为主，从管结果变为管因素。
工序控制是要使整个工程的施工过程都处于受控状态。
1）、技术交底
根据质量计划编制主要分项工程的质量控制措施，认真搞好各层次的质量技术交底工作，组织专业施工管理人员及操作班组学习施工质量验收规范，弄清楚设计图纸、操作规程及质量标准和检验方法，并形成书面记录。
2）、施工过程管理
（1）、项目部根据本工程质量目标及施工组织要求严格编制质量检查计划，分阶段对各分项工程要达到的质量目标进行制订及检查，并明确各分项工程的质量责任人及评定责任人。
（2）、施工过程中严格贯彻“三检”制：
每道工序进行自检、互检、专职检工作．各专业工长及班组必须实行交接工作制，做到上不清下不接，层层把关，施工人员必须按企业标准实施对分项工程整个工序过程的全检，专职质检员按规范规定进行各检验批工程质量核定，项目技术负责人进行各分项工程质量核定，并及时报监理工程师核批。
（3）、混凝土配合比应先进行试配检验，施工过程中的抽检试块应在现场监理人员监控下按规定的方法和数量进行现场取样，并进行标准养护及同条件下养护工作，由专职试验员实施这一工作并送试验室检验。
混凝土强度评定按混凝土强度评定统一标准进行评定。
（4）、砼的原材料和砼强度必须符合设计要求和施工规范的规定。
（5）、桩芯浇筑砼量不得小于计算体积。
（6）、灌注砼的桩顶标高及浮浆处理必须符合设计要求和施工规范的规定。
（7）、成孔深度和终孔基岩必须符合设计要求。
（8）、钢筋的品种和质量、焊条型号必须符合设计要求和有关标准规定。
（9）、钢筋焊接接头，必须符合钢筋焊接和验收的专门规定。
（10）、砼制作必须按照砼配合比配料，严格控制用水量。
（11）、浇筑砼时，必须随浇随振，每次灌注高度不得大于800MM。
（12）、钢筋笼的主筋搭接和焊接长度必须符合规范规定。
焊接应互相错开，35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。
（13）、钢筋笼加劲箍和箍筋、焊点必须密实牢固，漏焊点数不得超出规范的规定要求。
（14）、孔圈中心和桩中心线应重合，轴线的偏差不得大于20mm。
同一水平面上的孔圈二正交直径的极差不得大于50mm。
（15）、护壁砼厚度及配筋，应按设计规定厚度，护壁钢筋搭接长度为250，护壁直径（外、内）误差不大于5cm。
九、安全保证措施
1、组织措施
1）、建立健全安全生产组织，成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，本工程设安全组主持日常安全检查和监督指导工作。
2）、工程指挥部派一专人指导、督促安全生产工作。
3）、项目部严格执行公司安全文明施工管理程序，建立以安全员为首的、工长、工人班组长、施工员组成的安全保证体系，形成“专管成线，群管成网”的安全管理网络保证体系。
2、制度保证
1）、项目部建立健全各职能部门安全生产管理职责以及管理人员的安全生产岗位职责，责任落实到部门、人头。
2）、必须坚决贯彻执行建设部JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》、《建设工程安全生产管理条例》，严格执行公司制定的各种安全生产规章制度，根据国家规定制定各种专门的安全措施。
3）、按公司规定执行安全生产检查、考核奖惩制度，项目部管理人员由项目经理根据各管理人员所分管的专业、区域、安全生产效果按月考核；工人班组在签订分部、分项工程施工承包合同时，贯彻落实奖惩制度，完工时由安全员签字兑现，同时严格执行公司的安全生产管理制度及其奖惩制度.
4）、分部分项工程施工前必须进行安全技术交底，做到针对性强，签字手续完整，督促检查实施情况，及时制定增补措施，保证安全施工。
5）、建立安全生产检查制度，做到班组岗位日查、项目周查、公司每月查。
并执行公司的安全生产奖惩制度，使警钟常鸣、常抓不懈。
6）、安全员、施工员、工人班组长认真填写各项安全生产管理记录，定期交安全员分类、保管、存档。
3、措施保证
1）、基础施工过程中必须遵守以下事项:
a、进入现场必须遵守安全生产六大纪律。
b、挖土中发现管道、电缆及其它埋设物应及时报告,不得擅自处理。
c、当为土层或松散强风化岩石时，人工挖孔桩按要求设钢筋混凝土护壁。
筒体电梯井及集水坑外侧边坡为土质疏松土层的，为保证安全生产，边坡需进行放坡处理。
d、挖土时要注意土壁的稳定性,发现有裂缝及倾塌可能时,人员要立即离开并及时处理。
e、人工挖土,前后操作人员间距不应小于2-3米,堆土要在lm以外,并且高度不得超过1.5m。
吊桶装土，不应太满，以免在提升时掉落伤人；同时每挖完一节，应清理桩孔顶部周围松动土方、石块，防止落下伤人。
f、每日或雨后必须检查土壁及支撑稳定情况,在确保安全的情况下继续工作,并且不得将土和其它物件堆在支撑上，不得在支撑下行走或站立。
g、在开挖挖孔桩时,必须设有确定可行的排水措施,以免孔底积水,影响孔壁土结构。
加强对孔壁上层涌水情况的观察，如发现流砂、大量涌水等异常情况，应及时采取处理措施。
h、挖孔桩开挖前,必须摸清孔下的管线排列和地质勘察资料,以利考虑开挖过程中的意外应急措施（如流砂等特殊情况）。
i、井口作业人员应戴安全帽，井下作业人员戴安全帽和绝缘手套，穿绝缘胶鞋；提土时应注意安全，井下人员需避开桶的正下方位置，防止土或石块掉落伤人；在井内必须设有可靠的上、下安全联系信号装置。
人员上下可利用电动葫芦进行升降吊桶、吊篮，要经常检查钢丝绳的安全性，一般情况下，人员要采用钢筋爬梯进行上下施工。
j、清底人员必须根据设计标高作好清底工作,不得超挖。
如果超挖不得将松土回填,以免影响基础的质量。
k、开挖出的土方,要严格按照组织设计堆放,不得堆于基坑外侧,以免引起地面堆载超荷引起土体外移、支撑破坏等。
l、在10m深以下作业，应在井下设100W防水带罩灯泡照明，并用36V安全电压，井内一切设备必须接零接地，绝缘良好。
20m以下作业时，采用鼓风机向井内通风，供给氧气，以防有害气体使人中毒。
m、向井内吊放钢筋等材料及施工工具时，必须绑紧系牢，防止溜脱发生坠落事故。
混凝土护壁浇完后应进行检查，如发现有蜂窝、漏水等现象，应及时补强，以防造成事故。
n、桩孔挖好后，如不能及时浇筑混凝土，或中途停止挖孔时，孔口应予覆盖。
o、井内抽水管线、通风管、电线等必须妥加整理，并临时固定在护壁上，以防吊桶或吊篮上下时挂住拉断或撞断。
2）、基础施工阶段现场的坑、井、沟等部位，必须搭设不低于1.2m的上、下两根双层稳固的防护栏。
3）、脚手架搭设
各类脚手架的搭设，必须按有关规程规范要求的材质、结构、连接方法进行，经验收合格后使用，并指定专人检查维修，及时消除隐患。
各种架子必须保证稳定、坚固、不变形、不倾斜、不摇晃。
拆除脚手架时，周围应设围栏或警戒标志，并设专人监护，严禁入内。
4）、季节性措施：
雨季施工时，凡危及生产场所劳动安全的，必须停止作业，确因特殊情况需要作业的必须采取保证安全的专门措施。
5）、严格执行建设部JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》，现场使用的动力线、照明线路的架设要符合线路架设要求，在基础施工前，形成“三相五线制”供电线路，三级配电二级保护，并编制专门的临时用电方案，确保用电安全。
施工用电开关必须集中于井口，并应装设漏电保护器，防止漏电而发生触电事故；值班电工必须经常检查一切电器设备及线路，加强维护，及时发现问题并进行妥善处理。
6）、加强设备管理
a、各种机械设备安装完毕必须组织专门验收，合格挂牌后方能使用，设备操作人员必须遵守各种操作规程和有关规定，严禁无证操作。
b、起重设备使用前必须检查、试吊，不准超负荷使用。
c、加强设备维修保养工作，保证设备正常运转；发现问题作好记录，及时处理。
d、严禁违章指挥，严禁无证操作，塔吊无指挥人员严禁吊用，塔吊指挥使用对讲机。
e、所有起重机具设备必须设置灵敏可靠的防护装置，严禁超负荷起吊或带病运行。
十、其他施工注意事项
1、挖孔时，如遇雨季及桩孔上层滞水或地下水，应在孔中超前挖掘集水井，设潜水泵降低水位，边降水边挖孔，防止水位反复变化扰动土层，引起塌方。
2、当地下水位较高，且遇淤泥层或流砂，可采用倒挂临时槽钢井圈，密集插板，采取短挖掘，短支护，强行掘进通过该土层；亦可采用钢护筒强迫下沉，待桩身混凝土浇过此段后，予以拔出回收。
3、如桩穿过含水土层，涌水量较大，混凝土浇筑应采用导管水下灌注混凝土的方法，严禁直接往水中灌注混凝土，或采取随抽水随浇注的方法。
4、钢筋笼成型后，必须经现场质检员或施工人员全面检查焊接质量，若主筋的搭接焊缝厚度不足或箍筋有漏点焊位置，应立即通知焊工补焊，并及时办理好隐蔽验收手续。
5、终孔岩样，用胶袋装好密封，尽量保留孔底原岩样备查。
6、由于桩内有钢筋混凝土护壁，因此可以依次顺序施工，也可以采用跳挖法施工，具体视地下水及土质情况而定。
7、每道工序作到“落手清”，建筑垃圾集中堆放，及时清运，最多不超过3天。
材料和工具及时回收、维修、保养、利用、归库，做到工完、料净、场地清。
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