人工挖孔桩施工技术方案.docx
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人工挖孔桩施工技术方案
康定~崇州500KV输电线路工程
（第V标段）
人工挖孔桩基础
施工技术方案
葛洲坝集团电力有限责任公司康崇线项目部
二○○八年一月
葛洲坝集团电力有限责任公司康崇线项目部
人工挖孔桩基础
施工技术方案
编制:
校核:
批准:
编号:
KCX-01
发放部门:
质量安全部、物资设备部、施工一队、施工二队、施工三队
施工四队、施工五队
抄送：
电力公司科技部、业主、监理
存档：
生产技术部
印数:
11份
康崇线项目部生产技术部
2008年1月
一、工程简介：
康定～崇州500kV送电线路工程起于康定500kV大杠变电所，止于崇州500kV变电所，本标段为10mm轻冰区，同塔双回线路架设。
线路路径位于川西高原向成都平原过渡地带上，地形西高东低。
本标段线路起于雅安天全县稗子地N5001号塔，止于雅安芦山县仁家坝N6001（N5073）塔挂线，全系同塔双回路架设，全长33.166km。
本段为康崇线第五标段，位于天全县及芦山县境内，线路在天全县稗子地附近（N5001）与第四标段接头，途经天全县蛮家坪、沙坪镇、永兴乡、老场乡进入芦山县苗溪茶场与第六标段接头。
N5001～N5022段地形较为陡峭，植被极发育，N5023～N5072段地形平缓，多为丘陵地貌。
本段铁塔及基础共计69基，有50基直线塔基础，4基直线转角塔基础，15基耐张塔基础。
本标段共有29基铁塔采用了人工挖孔桩的基础。
其塔号和基础型号数量见下表：
塔号
腿号
挖孔桩型号
WZK3
WZK4
WKJ2
WKJ4
N5003
A、B、D
3
N5005
A、C
2
N5006
A、C、D
3
N5007
C、D
2
N5012
C、D
2
N5013
C、D
2
N5014
A、B、C
3
N5015
A、B、C
3
N5017
A、B、D
3
N5020
A、C
2
N5021
C
1
N5023
A、C、D
3
N5026
A、B、C、D
4
N5028
A、B、C、D
4
N5034
A、D
2
N5036
A、B、C、D
4
N5040
A、B、C、D
4
N5043
A、B
2
N5046
B
1
N5048
D
1
N5053
A、B、C、D
4
N5054
A、B、C、D
4
N5056
B、C、D
3
N5057
D
1
N5060
D
1
N5061
C、D
2
N5063
C
1
N5066
B、C、D
3
N5067
A、D
2
总计
72
32
16
7
17
我单位在本标段内涉及到人工挖孔桩施工的作业队有五个，各队完成人工挖孔桩塔位、数量见下表（根据工程进度可能有所调整）：
施工队名称
施工塔号
数量
备注
施工一队
N5003\N5005\N5006
3
共计29基
施工二队
N5007\5012\N5013\5014\N5015
5
施工三队
N5017\N5020\5021\N5023\N5026\N5028
N5034\N5036N5040\N5043\N5046\N5048
12
施工四队
N5053\N5054\N5056\N5057
4
施工五队
N5060\N5061\N5063\N5066\N5067
5
二、施工程序：
场地平整→放线→定桩位→架设支架或电动基芦→准备潜水泵、鼓风机、照明设备等→边挖边抽水→每下挖100MM进行桩孔周壁的清理。
校核桩孔的直径和垂直度→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇灌护壁砼→护壁砼初凝→拆模继续下挖，达到设计深度后，由先行等在现场的检验人员进行验收→当天绑扎钢筋笼→验收钢筋笼→排除孔底积水、放入串筒，灌注桩芯砼至设计顶标高。
三、场地处理：
1、开始挖孔前，要平整好场地，清除地表松软土层和一切杂物，布置好控制网，根据监理复合过的桩基位置，采用十字交叉法订立每一孔桩的位置，并在桩位外设置定位辅助桩；
2、根据设计桩径及护壁厚度在地面上放出开挖线，然后向下挖深0.5-0.8m（视护壁模板高度而定，模板加工高度0.5-0.8m），浇筑混凝土井圈第一节护壁。
井圈应高出地面20cm，且应加厚10cm。
而后将桩位纵横中心线测放到井圈上，并测出孔口控制高程，以利于下部掘进的高程控制，且要求第一井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm。
井圈高出地面还有利于防止地表水在施工过程中进入井内；
3、在外围四周适当位置设置排水沟，可能渗水的基础应做集水井；
4、开挖面做混凝土垫层，C20混凝土厚200mm。
5、人工挖孔桩基础（含护壁）混凝土强度等级为C25。
四、桩孔土方的处理
1、施工现场设置临时土方堆放场地，所挖土方不堆放在孔口四周1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响；
2、挖出土方必须按照设计要求在两天内用外运。
五、掘进：
1、掘进前向每个操作小组作地下土层、地下水分布情况的交底。
并指出可能出现的问题和处理的一般法，
正在施工中的人工挖孔桩
正在用人力机械出土
（一）
正在用人力机械出土
（二）
2、掘进工作必须连续进行，交接班的时间尽量缩短，并使未经支护的土体减少在空气中或水中的暴露时间，以防坍塌；
3、当相邻孔桩在浇灌桩芯砼时，原则上要停止掘进，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌；
4、开挖直径=基础直径＋护壁厚度×2，基底相应扩大；
5、基坑开挖应尽量采用人工开挖，若基坑为坚硬的完整基岩，人工开挖困难的，可采用少量炸药松动爆破，但必须严格控制药量，严禁破坏原状土体完整性；
6、上下节护壁的搭接长度不得小于5cm，每节护壁在当日施工完毕后宜养护24h后拆除；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防止造成事故，下层开挖应在上层护壁砼强度达到2-3MPa时再进行下层的掘进。
7、多节护壁间应用钢筋拉结，钢筋可采用Φ6*250mm的圆钢均匀插入上下层护壁间，间隔为200mm。
六、砼浇制：
挖孔桩的砼分护壁砼及桩芯砼两部分
（一）、一般要求
1、混凝土的浇筑应在成孔后及时施工。
关于钢筋笼的加工、制作和安装，以及混凝土的浇筑、桩头处理，等同于其它常规灌注桩的施工，在此不再赘述；只是在混凝土浇筑时应使用串筒，从桩的一侧下料，人工摊铺并振捣；在有地下水时可用导管进行水下混凝土浇筑；本工程混凝土浇筑的特点在于桩上部承台的浇筑，因承台上有塔脚垫板和地脚螺栓埋件，要求在混凝土浇筑时要再次校正各桩的相对位置以及埋件与桩中心的相对位置，避免不必要的返工；
2、从开始浇制到最后浇完中间不得有空闲，以免发生断桩，可分班浇筑，歇人不歇设备；
3、本次挖孔桩基础预埋有钢管，钢管长度见相应施工图，当用几根短钢管相接成长钢管用时，钢管连接处应用螺纹套管连接，管子的接头应连接紧密可靠，不应漏浆；
4、试块应每根桩每100m3做一组，每组三块。
（二）、护壁砼工程
1、护壁的每段高度应在500MM左右，如遇含水量丰富，出现流砂的情况，可在钢筋处塞稻草以挡泥砂流出，若遇严重情况时，可在护壁位置的四周打入14@100的钢筋，不至于造成桩孔的四周塌方。
2、护壁砼密实早强，坍落度为3cm-5cm，采用0.5cm-3.25cm细石，严禁用插入振动器振捣，以免影响模外的土体稳定。
上下护壁间预埋纵向钢筋加以联结，使之成为整体，并确保各段联接处不漏水。
（三）、桩芯砼工程
当挖孔桩至设计要求的土质后，将井底残渣清除干净，由设计、勘察、质检和建设单位联合组织桩孔验收，达到设计要求，再进行下道工序绑扎钢筋，浇灌桩芯砼。
1、浇灌桩芯砼前的准备工作
⑴ 堵漏和积水的排除，浇砼前及时将砼护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证桩芯砼质量，堵漏的方法，大面积堵成小面积的、小面积堵成点漏而最后堵塞之。
⑵ 溜斗、溜刑槽和串筒的准备：
砼经过串筒而达到浇筑面，其自由落下的高度不宜大于2M，否则会造成砼的分层和不均匀，影响砼的质量。
2、桩芯砼的施工
⑴、桩芯砼振捣，由井下操作人员用插入式振动器分层捣密实砼，前层厚度不超过50cm，插入形式为垂直式。
插点间距约40cm-50cm，并且做到“快插慢拔”。
⑵、每个桩的桩芯砼必须一次连续浇捣完毕，不留设施工缝，交接班间隙不超过2小时。
⑶、注意控制桩芯砼的浇筑高度，以免造成桩芯砼浇过高（但必须高出设计桩顶标高3cm左右、在上部结构砼施工前把桩顶浮浆凿掉）。
如桩顶浮浆过多时，必须将浆淘掉，再用坍落度小的砼浇筑，以不存在浮浆为宜。
七、钢筋配置：
1、钢筋笼采用现场加工，井面绑扎，然后再吊入井底的方法施工，钢筋驳接采用双面搭接焊，搭接长度≥5d；
2、钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。
主筋间距允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度允许偏差±50mm；
3、当基础立柱外露≧0.8时，必须设置爬梯，详见原状土基础施工说明（S265S-T0203-21）,爬梯采用Φ20的圆钢制成，布设在塔基内侧，间距为400mm，宽400mm，预埋深度为300mm。
八、施工中常见问题及处理方法：
1、地下水
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，使周围的静态水充入桩孔内，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。
1.1地下水量不大时
可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。
1.2水量较大时
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。
1.3对不太深的挖孔桩
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。
1.4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；二是周围有江沙、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。
2、流砂
人工挖孔在开挖时，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。
2.1流砂情况较轻时
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0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。
当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。
2.2流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。
也可用此种方法，应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇注水泥浆，使下部土壤硬些，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。
3、淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。
4、桩身混凝土的浇筑
4.1消除水的影响
4.1.1孔底积水
浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土的均匀性、密实性，因此防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。
浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。
如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥铺入孔底，然后再浇注混凝土。
如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了。
4.1.2孔壁渗水
对孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度，可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。
对于出水量较大的孔可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，或在集中漏水部分嵌入泄水管，装上阀门，在施工桩孔时打开阀门让水流出，浇筑桩身混凝土时，再关闭，这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。
4.2保证桩身混凝土的密实性
桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件。
为保证桩身混凝土浇筑的密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。
对于深度大于10m的桩身下料，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，稍加振捣即可，经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性。
而速度优于采用串流筒施工，对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，浇筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。
5、合理安排施工顺序
合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。
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。
九、主要安全措施：
1、每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并应有足够的安全防护措施，对10米以上的挖孔，应有专门的井下送风设备，风量不宜少于25L/s；
2、人员下井作业前应对孔壁情况进行检查，并先送风10分钟，发现裂缝等异常应及时上报处理，处理完后再下井，井上应设专人监护，随时注意坑壁及井下人员情况，井下人员身上应绑安全绳，以便紧急时快速撤离；
3、井下只能同时有两人进行施工作业，并应背对背操作；
4、弃土和其它建筑材料在井内垂直运输时，应在井口搭设井架，用电葫芦、吊笼等进行，并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下，孔内必须设置应急软爬梯，供人员上下井，并在井底设置安全区，以防物体堕落伤人；
5、每个桩孔有一个固定的小组负责施工，每个正在施工的井下、井上均应有人操作，并明确对井下操作人员应负的安全责任，上、下之间有良好的联络信号；
6、施工场地应用彩条绳围护，孔口四周必须设置护栏，一般加0.8米高围栏围护,并设安全警示牌，安全员，防止人员、家畜跌入，第一节护壁应高出坑口200mm,并设置锁口，以便挡水及保证坑口的稳定；
7、施工现场的一切电源，电路的安装和拆除必须由持证的电工操作，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。
也上电缆必须架空2米以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。
照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。
并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。
十、其它注意事项
1、有关人工挖孔桩超声波测量钢管控制说明
本标段主要采用了WKZ3、WKZ4、WKJ2、WKJ4四种挖孔桩型式,其中WKZ3、WKZ4超声波测管为三根，WKJ2、WKJ4超声波测管为四根，测量钢管以桩中心按（360度/根数）等分布设在桩内钢箍的内侧，浇前必须反复测量，确保定位准确，测管露出基础顶面200mm；
测量钢管规格为Φ60×3，钢管连接处用螺纹套管连接，管子接头密封良好，不应漏浆。
每根桩施工完毕后均需采用超声波或小应变动测来检测桩身的完整性。
2、有关人工挖孔桩基础埋深控制说明
如下图，施工开挖前必须反复测量，除去由表面坡度造成的虚埋部分，确保基础埋深符合设计明细表上的要求；
3、有关露高与埋深允许误差的说明
人工挖孔桩基础埋深不允许大于设计埋深，当不满足该要求时必须及时通知设计工代对基础进行验算，以提出合理的处理方案。
4、各桩保留要求
基础施工时必须保留塔位中心桩，如无法保留，应将中心桩引出。
5、施工防雨要求
从基坑开挖至基础混凝土浇筑完成前，若遇雨天等特殊天气，应及时采取有效的放水措施（搭设雨棚、基坑周围高出部分修临时排水沟），以防基坑泡水后坍塌。
6、冬季保温要求
由于施工对护壁砼的早期强度要求高，护壁砼浇完一节后应及时派人养护，在气温低于5度时坑口应覆盖，坑内应设煤炉进行加温，促进砼的早强。
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