挖孔桩施工作业指导书.docx
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挖孔桩施工作业指导书
沪昆客专贵州段CKGZTJ-9标段桥梁工程
编号：
挖孔桩施工作业指导书
单位：
中铁二十局集团有限公司
编制：
审核：
批准：
2010年10月31日发布2010年11月1日实施
1.适用范围
适用于沪昆客专贵州段CKGZTJ-9标段桥梁工程挖孔桩基础施工。
2.作业准备
2.1场地平整，做好现场排水，并做到水通、电通、道路通。
2.2按照设计施工图，调查了解施工现场地上、地下的障碍物。
对地下电缆、地下管道、电力线路及既有道路进行迁改、移除或保护措施。
2.3熟悉桩基础工程设计图纸、说明及施工要求，及地质勘察报告书，以掌握施工区域各层土质的物理力学性质，桩持力层的岩土特征及埋深、地下水位及分布情况。
2.4熟悉现场情况、设计图纸，编制人工挖孔桩施工方案。
2.5按施工方案要求备齐挖孔机具、气体检测仪、模板、通风机、水泵、照明及动力电器等，并检验各种机具的安全使用性能，确保施工使用安全。
2.6现场已经进行测量放样，对工班长及作业人员进行交桩。
2.7施工前应对施工人员进行全面的安全、技术交底；经培训合格后方可上岗，特殊作业人员必须经专业培训并考核合格后持证上岗。
3.技术要求
3.1施工前按设计提拱的配合比进行试验，确定施工配合比。
3.2护壁混凝土采用现场机械拌合，桩身混凝土采用混凝土集中拌合站生产。
3.3挖孔和混凝土灌注过程中，现场技术人员应做好挖孔和混凝土灌注记录。
3.4领工员、安全员、技术人员应跟班作业。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
场地平整→测量放样→开挖井口、施作锁口→架设井架、提升设备等→挖土→提升、弃土→检查孔型、孔径、垂直度→支模浇灌混凝土（C20）护壁→依次循环，挖至设计要求的岩层→检验孔桩直径、深度、持力层地质情况→排除孔底积水和清理虚土→下钢筋笼→浇筑混凝土。
4.2施工工艺
人工挖孔桩施工工艺流程图
5.施工要求
5.1人工挖孔
5.1.1场地平整
平整场地、清除杂物、夯打密实。
桩位处地面应高出原地面50cm左右，场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。
5.1.2测量放样
领工员及工班长配合测量人员按设计图纸定出孔位，经复核无误后，开挖井口段，施作锁口（采用30cm厚1.0m高的C20钢筋混凝土），并将十字护桩埋设在锁口上，以便施工过程中检查。
5.1.3模板制作
护壁混凝土的模筑，采用钢模板。
钢模板面板的厚度不小于1.5mm，浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。
模板间用U形卡连接，上下设两道6～8号槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。
5.1.4开挖、护壁
桩基开挖时，需根据施工情况绘制施工挖孔柱状图，并核查设计钻孔柱状图资料。
如有不符应及时反馈设计单位进行处理。
1）同一墩台各桩开挖顺序，可视地质条件、桩位布置及其间距而定。
桩间距较大、地层紧密不需爆破时，可对角开挖，反之宜单孔开挖。
桩孔为梅花式布置时，应先挖中孔，再开挖其他各孔。
2）根据桩的中点，首先开挖第一节，预留中心桩，并施作锁口。
从桩位引出十字线，用铁钉钉在孔位锁口上，然后开挖土方，开挖直径以桩的外径为准。
3）模板拼装后经自检，经现场技术人员同意，方可进行护壁混凝土施工。
护壁混凝土强度采用C20，浇捣时应用振动棒或插钎充分振捣，确保护壁密实不漏水。
第一节混凝土护壁（地面以上30cm，地面以下1米）径向厚度为30cm，高出地面30cm，使其成为孔口锁口，以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位；锁口部分加设双层Φ8圆钢环向箍筋，箍筋间距20cm，环向箍筋间距为10cm，保护层厚度为10cm。
4）护壁混凝土浇捣后经养护24小时方可折模，进行下一皮施工。
护壁混凝土在初凝以前必须保持孔内地下水位低于护壁混凝土底部防止护壁混凝土水泥浆被地下水冲走。
5）掘进到一定深度，用电动绞车，绞车或三角架配备适当的吊斗从孔内提土和运送护壁混凝土下到孔内浇捣。
6）重复上述步骤，开挖到孔底。
挖孔和施作护壁必须交替作业，不能中途停顿，以防止坍孔。
每次开挖一皮，上、下皮护壁混凝土的搭接高度大于5.0cm。
每天按照实际开挖深度填写《人工挖孔桩施工原始记录》，并留取岩样同设计地质情况进行对比。
当地质条件与设计不符时，应立即上报，待监理、设计单位会同处理。
5.2爆破开挖
桩孔开挖至较坚硬土层或全风化、强风化及中风化岩层时，用风镐开挖，当遇中风化、弱风化岩层风镐挖掘难于作业时，采用爆破的方法进行开挖。
孔口爆破时，现场其它孔内作业人员必须撤离，孔口应加盖。
爆破后，必须用抽气、送风或淋水等方法进行孔内排烟降尘后，方可继续下孔作业。
钻孔方法：
采用机械钻孔，钻孔设备采用手持式风动凿岩机。
爆破方法：
了解岩层性状、节理、走向和地下水情况，确定所需钻孔参数、钻孔分布和爆破程序。
钻孔参数的确定：
根据岩层特性，确定孔径、孔深和孔距，一般对中、硬质岩破碎采用：
孔径：
40～65mm，孔距：
400～600mm，孔深：
800mm左右。
炮孔布置及爆破程序：
沿护壁四周400～600打一圈垂直炮孔，再由孔桩中心向护壁方向打斜孔，炮眼布置如下图。
平面剖面
图7-2-4炮眼布置图
5.3成孔检测
5.3.1挖孔至设计高程后，孔底应清除积水，进行孔底处理，做到平整、无松渣、沉淀或扰动过的软层。
5.3.2成孔后，由施工、监理、设计进行验孔，验孔内容包括孔深、孔径、孔型、垂直度及地质情况必须符合设计要求。
5.3.3对于地质钻孔深度未达到对应的桩基础桩底以下8米的，在该桩施工至设计桩底标高后应进行超前钻探，并确保桩底有6米厚安全底板厚度，方可进行桩身钢筋笼安设和混凝土灌注。
5.3.4成孔检验合格后，立即安装钢筋笼，浇筑混凝土。
人工挖孔允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
孔位中心
50mm
全站仪、
吊线测量
2
倾斜度
0.5%
5.4钢筋的制作与安装
5.4.1桩基钢筋笼制作，根据运输及吊装能力，采用钢筋加工厂整体或分节制作，运至现场后利用汽车吊吊装入孔。
5.4.2钢筋笼制作，主筋接头采用双面搭接焊、闪光对焊为主或冷挤压套管连接；在桩孔口两节钢筋笼间连接时，采用双面焊或单面搭接焊，同一截面范围内接头数量不超过主筋总数的50%。
双面焊焊接长度不小于5d，单面焊不小于10d（d为主筋直径）。
加强箍筋与主筋必须焊接牢固。
钢筋笼制作在专用台架上进行，至少采用三个固定架（这三道加强箍筋要在环的内测，明确标识出每根主筋的准确位置）进行固定，禁止人工手扶固定间距，保证主筋和箍筋的轴线、平顺度和间距符合设计和规范要求；焊制时用直角尺进行控制，确保加强箍筋与主筋垂直，首先在一根主筋上焊好全部加强箍筋，再转动钢筋笼照此方法逐步焊好其他主筋；然后套入螺旋筋，按照设计间距点焊、绑扎固定。
为保证骨架在吊装、运输过程中不变形，按照一定间隔距离，在加强箍筋内部焊接临时三角支撑，在吊装入孔过程中逐段去掉。
5.4.3吊装入孔
钢筋笼骨架安装采用两点吊：
第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上部三分点之间。
起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁，防止孔口坍塌。
下至最后一根加强筋截面时，将骨架用钢管临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接（单面搭接焊），待全部接头焊后，并经现场监理确认质量合格后，方下沉入孔。
调整钢筋笼的中心位置，并采取措施进行固定，避免在混凝土灌注过程中发生浮笼现象。
5.4.4桩身保护层：
在桩身主筋范围内每2米设置一道混凝土垫块，确保钢筋笼与孔壁的保护层厚度。
5.4.5声测管安装
当桩身直径≧2.0m或桩长≥40m时，应埋设声测管。
声测管采用φ50mm壁厚3mm的无缝钢管，按设计要求进行布置；管口高出设计桩顶20cm，每个声测管高度保持一致。
为确保混凝土灌注时管内不进污物，管底采用钢板，管口采用木塞进行封闭。
挖孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±0.5d
尺量检查
不少于5处
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量检查
5.5灌注混凝土
5.5.1孔桩成孔后、混凝土灌注前，应对孔径、孔深、孔形进行检查，自检合格后报请监理工程师检查，合格后方可灌注混凝土。
5.5.2灌注支架采用移动式的支架，事先应拼装好，用时移至孔口，以悬挂串筒、漏斗。
5.5.3混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，插入式振捣器振捣。
混凝土的浇筑温度不低于+5℃，也不高于+30℃。
5.5.4从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不超过2m，以不发生离析为度；当倾落高度超过2m时，通过串筒、溜管或震动溜管等设施下落；倾落高度超过10m时，设置减速装置。
5.5.5混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～45cm。
振捣采用插入式振捣器，振捣器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便振捣均匀，减少混凝土表面气泡。
振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，混凝土不再冒出气泡。
5.5.6无水灌注的挖孔桩，其标高高于设计桩顶0.3～0.5米即可。
5.5.7当渗水量较大时，采用导管法水下混凝土灌注施工。
6.材料要求
混凝土施工所使用的水泥、粉煤灰、粗细集料必须满足耐久性混凝土的相关要求，混凝土强度满足设计要求。
原材料进场经检查合格后方可投入使用。
7.劳动组织
1）劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
主要劳动力需要量表（每孔）
序号
工种名称
人数
备注
1
工班长
1
2
挖孔
3
每孔三班倒
3
爆破工
1
4
普工
2
8.机具设备配置
人工挖孔机具设备配置（每孔）
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
气体检测仪
台
1
2
通风机
台
1
3
水泵
台
1
4
照明设施
套
1
5
提升架
套
1
6
卷扬机
台
1
7
手推车或翻斗车
辆
1
8
镐、锹、手铲、钎
套
1
9
安全活动盖板
块
1
10
安全爬梯
个
1
9.质量控制及检验
9.1人工挖孔桩的质量检验执行现行的施工技术指南和质量验收评定标准。
9.2孔位控制：
桩位放样后，必须经过换手测量，缺桩位准确；
9.3孔径、孔形、倾斜度控制：
每次支护壁模板后，通过吊线（护壁锁口护桩），用尺量对孔径、孔形、倾斜度进行检查，出现超出验收标准的偏差，及时进行修正。
9.4地质核对：
桩基开挖时，需根据施工情况绘制施工挖孔柱状图，并核查设计钻孔柱状图资料。
如有不符及时反馈设计单位进行处理。
9.5桩底沉渣控制：
孔桩开挖至设计地层后，必须将孔底凿平、虚渣清理干净。
9.6混凝土质量控制：
若为干孔，采用人工振捣时需控制浇筑层厚度；若渗水量过大，则采取水下混凝土施工工艺；浇筑完毕后对桩顶部混凝土进行养护。
10.安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1多孔同时开挖时，应采取间隔开挖的方法。
相邻的桩不能同时挖孔，必须待相邻桩孔浇灌完混凝土之后才能开挖，以保证土壁稳定。
10.1.2桩孔下挖过程中，必须按照挖一节土做一节护壁或安放一次工具式钢筋防护笼。
桩孔垂直度和直径尺寸应每挖一节检查一次，发现偏差及时纠正，以免误差积累过大，造成倾斜或塌方。
10.1.3挖孔桩孔口，应设水平活动安全盖板。
当吊桶提升到离地面高1.8m左右（超过人高）时推活动盖板关闭孔口，手推车推至盖板上，卸土后再开盖板下吊桶吊土，以防土块和工具掉入孔内伤人。
最上一节混凝土护壁在井口处高出地面25-30cm（厚度与护壁相同），以防地面水流入井孔内或脚踢杂物入孔内。
孔井口边1m范围内不得有任何杂物，堆土应在孔井口边1.5m以外。
10.1.4挖孔桩施工一般不得在孔内爆破，若遇特殊情况，必须爆破时，需制定专项安全技术措施，并报主管部门审批，经批准后方可实施。
10.1.5挖孔、成桩必须严格按图施工，若发现问题需要变更，应及时与设计负责人联系，孔桩护壁后在无可靠的安全技术措施条件下，严禁破石修孔。
挖孔、扩孔完成后，应及时组织验收并浇筑混凝土，特别是孔壁为砂土、松散填土、软土等不良土壤时不得隔夜浇筑混凝土，以免塌孔。
护壁混凝土拆模，须经现场技术负责人批准。
10.1.6正在开挖的井孔，每天上班前应随时注意检查卷扬机、支腿、钢丝绳、挂钩（保险钩）、提桶超高限位装置等，应对井壁、混凝土护壁的状况进行检查，发现问题及时采取措施。
10.1.7挖孔人员上下孔井，必须使用安全爬梯；井下需要工具，应该用提升设备递送，禁止向井内抛掷。
井孔上、下应有可靠的通话联络，如对讲机等。
10.1.8挖孔桩作业人员下班休息时，必须盖好孔口，或用高于80cm的护身栏将井口封闭围挡。
10.1.9夜间禁止挖孔作业，如遇特殊情况需夜间挖孔作业时，须经现场负责人同意，并有安全员在场。
10.1.10井下操作人员连续工作时间不宜超过4h，应及时轮换。
10.1.11现场施工人员必须佩带安全帽、安全带，安全带接绳由孔上人员负责随作业而加长，井下有人操作时，井上配合作业人员必须坚守岗位，不得擅离职守。
10.1.12孔底如需抽水时，必须在全部井下作业人员上地面后才能进行。
10.1.13井孔内一律采用12V安全电压和防水带罩灯照明，井上现场可用24V低压照明。
现场用电均须安装漏电保护装置。
10.1.14孔内应经常检查有害气体浓度，当二氧化碳浓度超过0.3%,其他有害气体超过允许浓度或孔深超过10m时，均应设置通风设备。
10.1.15正在浇筑混凝土的桩孔周围10m半径内，其他桩内不能有人作业。
10.2环保要求
10.2.1加强现场文明施工，材料、机具、设备的堆码整齐，保持场地清洁。
10.2.2加强现场废料的及时收集和处理。
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