人工挖孔桩专项施工方案改.docx
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人工挖孔桩专项施工方案改
工程
基础人工挖孔桩
专项施工方案
二0一0年十月十日
目录
1编制说明及依据…………………………………………………………………………2
1.1编制说明……………………………………………………………………………2
1.2编制依据………………………………………………………………………………2
1.3采用的技术标准、规范……………………………………………………………2
2工程概况………………………………………………………………………………2
2.1工程设计概况…………………………………………………………………………2
2.2人工挖孔桩设计………………………………………………………………………3
2.3水文地质情况…………………………………………………………………………4
2.4工程特点………………………………………………………………………………4
3挖孔桩施工方法………………………………………………………………………5
3.1施工前的准备工作…………………………………………………………………5
3.2开挖顺序……………………………………………………………………………5
3.3人员安排……………………………………………………………………………5
3.4施工机械设备………………………………………………………………………6
3.5每环进尺次深度……………………………………………………………………6
3.6开挖方法……………………………………………………………………………6
3.7出土及提升…………………………………………………………………………6
3.8流沙段处理方案…………………………………………………………………………6
3.9钢筋笼安装…………………………………………………………………………7
3.10混凝土浇筑方法……………………………………………………………………7
4挖孔桩施工工艺………………………………………………………………………7
4.1施工流程…………………………………………………………………………7
4.2施工工艺…………………………………………………………………………9
4.3护壁施工…………………………………………………………………………10
4.4土石方提升…………………………………………………………………………10
4.5孔桩封底……………………………………………………………………………10
4.6钢筋笼制安…………………………………………………………………………10
4.7桩身砼浇筑…………………………………………………………………………10
5挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测…………………………………………………11
5.1挖孔桩终孔验收……………………………………………………………………11
5.2成桩质量检测………………………………………………………………………12
6施工保证措施…………………………………………………………………………12
6.1质量保证措施…………………………………………………………………………12
6.2安全保证措施………………………………………………………………………14
6.3安全用电技术措施…………………………………………………………………15
6.4坠落事故预防………………………………………………………………………16
6.5井下流沙、流泥和土方塌陷事故预防……………………………………………16
6.6窒息、中毒事故的预防……………………………………………………………16
工程
基础人工挖孔桩专项施工方案
1编制说明及依据
1.1编制说明
根据对设计图纸、岩土工程补充勘察说明及对周边环境的调查，并对工程特点进行深入分析，结合考虑我公司的技术、装备、特长、管理水平，在总结以往同类工程施工经验的基础上，编写了本专项施工方案。
1.2编制依据
（1）房地产公司“”工程设计图纸。
（2）房地产公司“”工程岩土工程勘察说明。
1.3采用的技术标准、规范
（1）《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
（2）《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》
（3）《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（4）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-86）
（5）《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）
（6）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
（7）《混凝土结构工程施工质量验收》GB50204-2002
（8）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
（9）《地下防水工程质量验收规范》GBJ50208-2002
（10）《地下工程防水技术规范》GBJ50108-2001
（11）《混凝土结构设计规程》GB50010-2002
（12）《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
（13）《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
（14）《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
（15）《城市测量规范》CJJ8-99
（16）其他相关国家、地方标准规范。
2工程概况
2.1工程设计简况
本工程建筑占地面积：
3958.00平方米，总建筑面积：
69908.00平方米。
为现浇钢筋混凝土整体式框架剪力墙结构，主体地上二十八层，局部屋顶跃层，地下一层。
地下室层高4.80米，一层层高4.80米，二~三层层高4.50米，四层层高5.00米，五~二十八层层高2.95米，跃层及构架层层高均为3.0米，建筑物总高度91.46米，属高层民用建筑。
建筑工程等级为一级，结构抗震设防烈度为六度，建筑设计合理使用年限为50年。
根据本工程基础勘察报并告结合现场实际试挖情况，基础持力层（微风化砂岩及泥岩）深底均在20m左右，地下水位均在6m左右位置，现拟采用桩径φ1000～1700圆形（椭圆形）人工挖孔桩加钢筋混凝土支护体系。
2.2人工挖孔桩设计
人工挖孔桩桩径为φ1000～1700，桩径有ф1000，1200，1400，1500，1600，1700六种，分别为ZJ-1（A）、ZJ-2（A）、ZJ-3（A）、ZJ-4（A）、ZJ-5（A）、ZJ-11（A）、ZJ-12（A）、均为扩大头嵌入式圆桩；ZJ-6（B）、ZJ-7（B）、ZJ-8（B）、ZJ-9（B）、ZJ-9（B）ZJ-13（B）、ZJ-14（B）为椭圆桩。
本工程共有182根桩。
桩形桩径数量扩大头尺寸嵌岩深度
ZJ-1为园形ф17006根2300＞1700
ZJ-2为园形ф160028根2200＞1600
ZJ-3为园形ф150013根2000＞1500
ZJ-4为园形ф140036根1900＞1400
ZJ-5为园形ф120024根1700＞1200
ZJ-6为椭圆ф15001根1500＞1200
（1000）（1000）
ZJ-7为椭圆ф12001根1200＞1200
（1200）
ZJ-8为椭圆ф12001根1200＞1200
（1200）
ZJ-9为椭圆ф10001根1200＞1200
（1000）
ZJ-10为椭圆ф9001根1200＞1200
（900）
ZJ-11为园形ф100029根1300＞1000
ZJ-12为园形ф100031根1200＞1000
ZJ-13为椭圆ф9001根900＞1000
（900）
ZJ-14为椭圆ф9001根900＞1000
（900）
护壁采用钢筋混凝土护壁，厚150mm；桩芯砼等级为C30，护壁均采用C25砼现浇，主筋保护层厚50mm（详细参数参阅基础结构设计图）。
2.3水文地质情况
根据岩土土工程补充勘察说明的地层情况从上至下为：
（1）人工填土：
色杂，稍湿，松散。
为老区建设平场弃土，成分主要为泥岩与碎石，混少量的粘性土等，局部含建筑垃圾。
厚度一般4～6m，普遍分布于勘察场地。
该回填土为人工或机械随意堆填，未按规定分层碾压或夯实，填料成分和粗颗粒含量、粒径具随意性，无规律，局部大块石架空现象十分明显。
（2）粉砂层：
不均匀松散。
厚度3.71～7.57m。
（3）砂砾石层：
亚圆不均匀，中密稍湿。
（4）粉砂质泥岩层：
均匀，为侏罗系沙溪庙组地层，紫红色，局部夹砂质条带或团块，为软质岩石，具失水干裂、饱水软化等特点。
岩石风化向深部是渐变过渡的，风化程度随深度增加减弱，一般无明显的风化分界线。
场地强风化层厚度1.00～2.90m，岩石较破碎，软，手易捏碎或折断；强风化层以下为中风化泥岩，岩石硬度相对较大，完整性较好。
地下稳定水位深度5.65～7.33m，地下水的排泄途径主要是蒸发，主要补给来源为大气降水及洲河渗透水。
2.4工程特点
（1）本工程场地岩土结构复杂，砂砾石层深且杂乱，地下水很易通过桩孔或砂层等不良地质产生流砂现象。
（2）设计持力层为微风化泥岩，桩孔深度大，工期相对较长，人工井下作业安全影响因素多，施工难度大。
3挖孔桩施工方法
3.1施工前的准备工作
（1）在正式施工前，应具备以下工程资料。
主要包括建筑物场地的工程地质和必要的地下水位资料；孔桩施工图纸会审纪要；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；孔桩的施工组织设计或施工方案以及桩基钢筋混凝土所用建材（水泥、砂石、钢筋）的质检报告。
（2）施工前要制定周详的质量管理措施。
在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序；指定施工工序检查程序；制定不良天气（雨季）施工的技术措施。
（3）人工挖孔桩施工中安全措施非常重要，必须高度重视，应做到以下措施保障：
孔内设应急爬梯供人员上下井；施工人员进入孔内必须戴安全帽；使用吊笼、手动绞绳架等应有安全可靠的自动卡紧保险装置；开挖深度超过10m时应配有通风设备；挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响；要注意安全用电，井下照明应采用12V以下安全灯。
3.2开挖顺序
人工挖孔桩的主要作业流程是:
测量定位→砼防踢护壁H=200→开孔挖取→抽排水修整护壁→钢筋绑扎→支模→校正中心→浇护壁砼→养护→拆模→终孔验孔→钢筋笼制安→钢筋笼验收→浇桩身砼→循环往复→到达设计深度。
根据设计要求，护壁采用150mm厚C25钢筋砼，钢筋用Ⅰ级钢。
遇到不利的地质条件，除制定单桩的施工措施外，还合理安排各桩的施工顺序，在可能的情况下，先施工较浅的桩，后施工深一些的桩，先施工外围（或迎水部位）的桩，后施工中部的桩。
3.3人员安排
分二班制连续作业，每孔每班4人，井下1人，井上2人（1人使用电动绞绳架，1人指挥及出渣），轮流下井。
3.4施工机械设备
主要机械设备见表01。
表01人工挖孔桩主要机械设备表
序号
名称
规格型号
公司
数量
备注
1
砼搅拌机
LZ350
台
1
2
插入式振动器
HZ-50
台
10
3
空气压缩机
9m3/min
台
12
4
风镐
03-11
台
10
5
风动凿岩机
YT-28
台
4
6
钢筋切断机
6～40mm
台
1
7
电焊机
21kw
台
1
8
对焊机
22KW
台
1
9
潜水泵
吸型（40m没扬程）口径Ø75
台
20
10
鼓风机
离心式交流
台
10
11
手推人力车
0.3t
辆
15
12
钢模
套
50
14
氧气瓶
4
3.5每环进尺次深度
第一节挖深约1m，浇钢筋砼护壁，往下施工时以每节作为一个施工循环，一般土层中每节高度为1m，如遇流砂区段每节高度小于500mm，必要时下钢护筒护壁，特殊地质下挖速度视护壁的安全情况而定。
护壁模板采用工具式木模板，模板由四块组成。
3.6开挖方法
土层挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎或空压机风镐破碎（若遇坚石则采用水磨砖施工）。
3.7出土及提升
出土采用电动辊辘提运出孔外，人工用斗车运至较宽位置集中堆放，夜晚由自卸式汽车进行外运。
3.8流沙段处理方案：
开挖时若遇流砂，可采用以下措施：
（1）、护壁内插筋：
沿上阶护壁圈按@100插入ф14筋，L=800，然后用稻草搓成条状嵌入所插筋内，以阻止砂涌入桩孔，并随即支好护壁模板，浇灌护壁砼。
以上两种措施均无效时，采用固定护壁钢模板，确保桩芯设计断面，同时桩孔断面及垂直度采用每轮校核与修整。
用5厚钢板按桩径作成套圈吊入孔内，用沉井法掏挖孔内流砂，使钢套圈均匀下沉，并逐轮焊接接长，直至穿过流砂层为止。
（2）、减小每阶高度，护壁高度由原每阶1m减至0.5或0.3m。
（3）、凡桩护壁砼强度未达到75%前，严禁进行下一轮开挖。
3.9钢筋笼安装
钢筋笼采用分节吊装，根据桩长分2～3节，每节长度不大于15m，钢筋连接采用焊接，并保证连接处钢筋笼箍筋间距符合设计要求；吊装采用塔吊安装。
3.10混凝土浇筑方法
砼有孔口设置的串筒下料至孔底，串筒底端出料口距砼筑面不超过1m，防止产生砼离析现象。
当桩内渗水量较大的孔桩，桩身砼浇筑采用导管水下砼浇注。
4挖孔桩施工工艺
4.1施工流程
人工挖孔桩施工流程如图01所示。
场地平整→修建排水沟集水井→C10砼垫层施工→放线、定桩位→架设支架、安装潜水泵、鼓风机、照明设备等→边挖土边抽水（对于咬合桩，同时凿除一序桩的护壁）→每下挖1.0米左右土层，进行桩孔周壁的清理、咬合桩孔的直径和垂直度→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护模砼→拆模后继续下挖、支模浇灌护壁砼，达到强度后拆模→进入岩层一定深度都确定能否作为持力层→对桩孔直径、深度、垂直度、持力层进行全面验收→排除孔底积水→吊装钢筋笼→（对于咬合桩，将咬合部分浇水湿润）放入串筒、浇灌桩身砼上升至设计位置→继续浇灌砼至高出桩顶设计标高200mm以上。
4.2施工工艺
4.2.1定位及锁口
开挖前，应按工程桩轴线（中心线）向四周引出桩心控制点，用牢固的木桩标定，工程桩定位后，开始挖第一节桩孔土方，安装第一节桩孔护壁模板时，必须用桩心点效正模板位置（由专人负责），支护牢固，并检查护壁厚度、位置正确、质量符合要求后方能浇捣护壁。
第一节护壁轴线偏差不大于2厘米，高出现场地面25厘米，壁厚比下面井壁厚度增加10～15cm。
当第一节护壁拆模后应及时将中心轴线引到护壁上，作为控制桩心轴线的标准依据，并把标高引到护壁内，用以控制桩底的标高。
井圈高出地面防止地表水在施工过程中进入井内。
4.2.2开挖
人工挖孔桩分节开挖，分节支护。
围护桩穿越地层由上至下依次为：
人工填土层、粉质粘土层、强风化、中风化泥岩。
对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖；风化层、中风化层岩质硬，采用空压机破碎开挖。
（1）挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎或风镐破碎，挖土次序为先挖中间部分后周边，允许误差为30mm。
（2）挖土一般情况下每层挖深1.0m左右，及时用木模现浇砼护壁。
每天进尺为一节，当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。
桩护壁上段坚向筋按设计要求（φ6.5@150）将钢筋伸入下段护壁内，伸入长度不小于设计要求的长度。
上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。
（3）第二批桩开挖施工时，在土方开挖后先将相邻桩的相接部分护壁砼凿除，将相邻桩咬合部分护壁钢筋剪断并打弯锚入该批桩的护壁钢筋中，将露出的邻桩桩身凿毛，并清洗干净，再绑扎护壁钢筋、立模、灌注护壁砼。
（4）为保证桩与桩之间的咬合密实，在该桩成孔后下钢筋笼之前，再次将邻桩的咬合面清理干净，并刷界面剂。
（5）开挖通过地下水质土层时，缩短开挖进尺，随时观察土层变化情况，当深度达到3m时，应加强通风，保证人员施工安全。
有情况及时上报项目部。
4.2.3降水、排水施工措施
（1）排水
根据工程地质情况，成孔整个过程都必须排水降水，应组织完整有效的排水系统，桩孔内水的排放采用两级排水系统，将孔桩内水先抽排至地面排水系统，经处理后排入市政管网。
施工区域地面排水系统为沿场地四周布置的排水沟和集水井。
（2）降水
为保证下井作业时孔底岩土疏干，成孔安全、护壁顺利进行。
在孔桩开挖过程中桩井内渗水可利用大孔径桩孔深井集中降水，方法是：
a、根据地勘资料，选择地下水位相对集中的部位且深度最深的地方开挖直径1000mm的挖孔桩，护壁结构形式同设计，直到挖至持力层。
b、少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶吊出。
c、渗水量稍大可在桩孔内挖一较深集水井，用小型潜水泵抽出，随土加深集水井。
d、渗水量较大时，可在每一区域内选一桩超前开挖，作为周围桩孔的降水井。
e、水泵抽水时，应清理好井口，以防异物掉进孔内，并作好抽水记录。
4.3护壁施工
护壁采用C25现浇砼，厚度0.15m，护壁的结构形式设为内八字搭接，搭接长度不小于0.05m。
护壁模板采用工具式木模板，模板由四块组成，模板间用插销连接。
护壁结构如图3所示。
为保证桩孔及人员的安全，防止护壁整体塌陷，要求在每节护壁底部预埋4根Ф22铁环吊钩，如图4所示。
4.4土石方提升
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶，用电动辊辘提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场，采用自卸卡车集中统一运送走。
4.5孔桩封底
孔桩开挖至设计标高后，经监理工程师会同设计及有关质检人员共同检验，检验合格后，迅速采用C30砼封底。
4.6钢筋笼制安
钢筋笼加工：
钢筋笼现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。
主筋与箍筋点焊连接，钢筋接头错开。
钢筋笼吊放：
采用塔吊吊放钢筋笼，人工辅助对准。
吊放钢筋笼过程中保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合，并保证桩顶标高符合设计要求。
钢筋笼最上端设定位筋，由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，反复核对无误后焊接定位。
灌注完的混凝土开始初凝时，割断定位骨架竖向筋，使钢筋笼不影响混凝土的收缩。
避免钢筋混凝土的粘结力受损失。
4.7桩身砼浇筑
根据场地条件，桩身砼采用商品砼，并确保第一次连续浇筑成桩的要求。
砼浇筑前，要再次将孔底沉渣和积水清理干净，清后若超过4小时，则应重新清理检查。
（1）砼有孔口设置的串筒下料至孔底，串筒底端出料口距砼筑面不超过1M，防止产生砼离析现象。
（2）砼浇筑点固定在桩孔一侧，斜向分层浇筑，浇筑点的砼必须保持高出浮浆表面，然后四周赶推，防止浇筑时砼从过稀的浮浆中通过而离析。
（3）采取分层震捣，震捣的层厚不超过0.5M。
振捣以垂直插入为主，操作做到快插慢拔，并使插点均匀排列，防止漏振；振捣上层砼时，振棒应插入下层5～10CM。
以保证砼上下层的总体结合。
（4）在有少量渗水的桩孔中浇筑砼时，砼开始浇筑点必须在安全无水及无渗水位置进行。
浇筑点的砼面要高出渗水出砼面，用振棒推赶至渗水处，并用抽水机将低处的水抽出孔外，确保砼浇筑点的砼不被水淹。
如属上部渗水，要设接水装置将渗水引入一个大桶内用抽水机排除，防止水流入砼而造成离析。
（5）桩身砼要确保连续浇筑，依次成桩。
在浇筑中原则上下得有间歇时间。
如遇特殊原因，如机械故障，停电等，其间歇时间应小于砼初凝时间。
（6）当桩内渗水量≥18公升/分的孔桩，桩身砼浇筑采用水下砼浇注，水下砼浇注采用导管输入砼。
导管每节长1～3米，直径为250mm，两导管间用胶圈螺栓连接固定。
为保证水下砼质量。
贮斗内砼初存量应满足第一次浇筑时导管底端能埋入砼中0.8m以上。
导管底端距孔底保持20～30cm以利砼隔水栓能顺利排出，砼隔水栓落至孔底后.应迅速将导管落至孔底，以防导管埋入深度不够而漏水.随着砼面的上升，适当提升和拆卸导管，导管埋入管外砼面以下要保持2～4米，不得小于1米，严禁把导管底端提出砼面，并设专人测量导管的埋深、作好记录。
提升导管时，要避免碰动钢筋笼，防止其上浮。
砼浇筑要连续进行，不得中断，如发生堵管或导管进水等情况，要立即采取措施处理.最后一次砼的灌入量要注意控制，并考虑处理桩顶浮浆，保证设计的桩顶标高和桩身砼质量。
导管提升采用卷扬机或电葫芦提升。
5挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测
5.1挖孔桩终孔验收
挖孔桩终孔验收包括两部分:
验岩样和验终孔。
包括以下步骤:
（1）当挖孔桩终孔时，施工公司要先进行自检，自检确实达到设计规定的桩端持力岩层，桩型（包括扩大头）符合要求，桩底沉渣清理干净，孔内水抽干净后，再及时通知监理，并提出验收申请。
监理同意后组织质检、设计、勘察、业主、施工公司到现场进行终孔验收。
（2）验收前要做充分的准备
◇将要验收的桩制成表格（包括：
桩号，设计及实际的桩长、桩径、桩行、持力层，入持力层深度等），事先交给参加验收的有关人员，让他们先熟悉所要验收的桩的基本情况。
◇将要验收的桩再现场在桩护壁边用油漆，按1、2、3┅的顺序编写，明确验收顺序，及挖孔桩提升设备（验收人员上下用）移动线路。
若人员较多时可分组进行验收，一般一个组有5-6人（质检、设计、勘察、业主、监理各一人）。
◇验收需配备如下设备和工具：
空压机和送风管（井内送风）、低压电灯（照明）、挖孔桩提升设备和吊笼（验收人员上下用）、钢卷尺（量桩径、桩行、入岩深度等）、铁锤（采岩样、判断岩性）。
◇验收前将井底水抽干净。
（3）验收
有关人员进入孔下，通过查看、测量等方法，并将数据填入表内，然后在室内汇总，填写验收结论。
不符合要求的提出整改要求，施工公司按整改要求进行整改，合格后再提出验收申请。
5.2成桩质量检测
挖孔桩的成桩质量检测方法应依照现有国家、地方规范和规程进行，通常采取芯和超声波方法。
具体检测方法及检测频率由质检、设计、监理等部门研究决定，施工公司密切配合。
挖孔桩质量要求见表2。
6施工保证措施
6.1质量保证措施
6.1.1挖孔桩护壁保证措施
（1）井圈护壁顶面标记桩号、标高、放钢筋笼之前应复核护壁面标高，保证钢筋笼和浇砼的标高控制准确，按规定进行护壁厚度、内孔径，垂直度的检测工作，至少
每进尺三级护壁进行一次检测工作。
表2挖孔桩质量要求
序号
项目内容
允许偏差
备注
1
桩孔位中心线
±50mm
2
桩孔径
±50mm
指有护壁砼
3
桩的垂直度
≤1/200
4
护壁砼厚度
±30mm
5
孔底虚土
不允许
6
有效桩长
-0，+100
（2）浇注每段护壁砼前要校对每段桩的轴线，浇注砼时振动四周要均匀，以免摸板受压偏移。
施工检验随进度抽查，发现不合时及时纠正处理。
（3）上下段护壁间要预留纵向钢筋加以联系，使之成为整体，并确保个段间的连接处不漏水。
（4）桩孔开挖后应尽快灌注护壁砼，且必须当天一次性灌注完毕。
不得在桩孔水淹模板的情况下灌注护壁砼。
（5）砼要求密实、早强、塌落度较大，益使用速凝剂，并采用小颗粒骨料，砼入模后不得使用插入式震动器，以免破坏模外土体的稳定性，可用敲击模板或用竹竿、木棒反复震捣。
（6）护壁模板的拆除，应根据气温情况而定，一般可在24小时后进行。
（7）每条桩终孔前，应先检查，将孔底松散石块、泥砂清理干净，并把孔底整理水平，然后会同建设公司、质检站、设计公司、地质勘察公司代表共同验收，进行桩、桩扩大头检测，基岩鉴别等验收并办理好鉴证手续，然后才能停止掘进，浇砼前应重新清理孔底，做到孔底无虚土，砼浇注保证连续性。
6.1.2模板工程保证措施
（1）护壁木模板安装必须要有足够的强度、刚度和稳定性
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