人工挖孔桩施工作业指导书

人工挖孔桩施工作业指导书1编制依据1.1《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）1.2《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）1.3按照实际施工图纸，合同要求制定2适用范围人工挖孔灌注桩是一种适用于旱地或少水且较密实的土质或岩石地层通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺。2.1适用范围根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）第5.2.1条规定：挖孔桩直径或最小边宽度不宜小于1.2m。人工挖孔时要考虑到孔壁的支护及操作人员在孔内便于挖掘，故此比1.2m大。挖孔的深度一般不宜大于15m(地质条件好时可适当放宽)，因为孔深达10m时，孔底空气自然流动条件变坏。2.2限用范围2.2.1人工挖孔桩不得用于软土层或易发生流沙的场地（包括：软土（淤泥、淤泥质土）、地下水位以下的砂层、粉土夹砂层和粉土，富含承压水砂岩强风化带（或残积层区域）；地下水位高的场地，应先降水后施工。2.2.2对存在释放有害气体的岩土禁止使用人工挖孔桩。3工艺流程表层土质或砂石层部分人工直接用铁锹或风镐开挖→松碴装入吊筒后用铁制和电绞车提升→采用内撑式钢模浇注砼护壁→钢筋笼现场制作→吊车吊放→砼在商品砼厂拌制→砼运输车运输→减速串筒灌注→插入式振捣器振捣。4施工要求4.1人工挖孔4.1.1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50厘米左右，平整场地井口开挖浇注井口砼安装提升架挖孔移除挖孔设备制作提升井架浇注砼护壁桩位放样基底是否符合要求否是挖孔桩施工工艺框图下笼、灌砼场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。4.1.2测量放样进行施工放样，施工队配合测量班按设计图纸定出孔位，经检查无误后，埋设十字护桩，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检验。4.1.3桩孔开挖在每个桩位处设孔口雨棚，铺厚木板工作平台，安装铁制绞车提升挖孔桩土石方，弃渣须确保不增大孔壁压力。在砼护圈上设软爬梯供人员上、下使用。人员上下利用在孔壁悬挂的钢筋软梯，在孔口要预留两根钢筋钢管作为软梯的固定接点。每隔4~5节在砼间隙打入两根φ20mm的钢筋，以软梯，预留的钢筋须在同一垂线上。采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，挖土顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加20厘米控制截面大小。孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。注意挖孔过程中，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。装土桶电动卷扬机支架30cm砼护壁活动提升杆锚固桩底扩大并做成锅底挖孔桩示意图4.1.4护壁施工对岩层、较坚硬密实土层，不透水，开挖后短期不会坍孔的，可不设护壁，其它土质情况下，必须施作护壁，保持孔壁稳定，以策安全。护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相同。第一节混凝土护壁(原地面以下1米)径向厚度为20cm，宜高出地面20～30cm，使其成为井口围圈，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。等厚度护壁如图示。该方法适用于各类土层，每挖掘0.8～1.0m深时，即立模灌注混凝土护壁。平均厚度15cm。两节护壁之间留10～15cm的空隙，以便混凝土的灌注施工。混凝土搅拌应采用强制式搅拌机拌制，坍落度满足现场施工要求。模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结。为了进一步提高柱身砼与护壁的粘结，也为了砼入模方便，护壁方式可采用喇叭错台状护壁。护壁砼的施工，采取自制的钢模板。钢模板面板的厚度不得小于3mm，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。4.1.5孔内施工排水与通风孔内出现地下水时，及时抽排，可在孔内中部挖一深度为30～50cm的集水坑，一直超前进行排水。地面做好沉淀池及排水沟等排水设施。挖孔时，如孔内的二氧化碳含量超过0.3%（采用家鸽或家禽进行探测）或孔深大于10米，采用机械通风。4.2钢筋笼制作与安装4.2.1对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。现场焊接须采用单面焊接，焊接长度不小于10d。4.2.2制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。4.2.3钢筋骨架保护层的设置方法：钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连挖孔桩护壁示意图砼垫块砼垫块主筋接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或转动混凝土垫块，见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置8个。4.2.4骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。4.2.5骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直4.515910910线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉架支托于枕木上。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：钢筋骨架焊接标准偏序号项目允许偏差（mm）1骨架的宽及高±52骨架的长度±103箍筋间距±104.3灌注混凝土4.3.1在灌注混凝土前应对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理工程师，经检验合格后方可灌注混凝土。4.3.2混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，泵送混凝土施工，插入式振捣器振捣。混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃，也不高于+28℃，否则采用经监理工程师批准的相应措施。4.3.3灌注支架采用移动式的,事先拼装好,用时移至孔口,以悬挂串筒,漏斗底口。从高处直接倾卸时,其自由倾落高度一般不宜超过2米以不发生离析为度。当倾落高度超过2米时,应通过串筒、溜管或震动溜管等设施下落；倾落高度超过10米时，并应设置减速装置。4.3.4混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～45cm。振捣采用插入式振动器，振动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，以便捣实均匀，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，与侧模保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡。4.3.5对于1米直径挖深桩，如果桩身较长，混凝土振捣操作有困难时，可采用水下混凝土方法灌注。5劳动力组织5.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。5.2施工人员应结合已经确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。现场劳动力组织序号职务人数职责分工职责分工1施工负责人1全面负责施工质量、安全和进度2技术员1负责施工技术质量和施工记录3质检2全面负责质量的检测4测量2负责工地的施工测量，放样5试验2确保提供准确详细的施工数据6电工1负责现场施工用电的连接7专职安全员1负责现场安全检查、督导8挖孔作业工3负责挖孔9混凝土工3负责混凝土灌注其中生产副经理、技术负责人、技术工人、专职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。6机械与周转材料配备机械及材料设备一览表序号机械名称规格型号数量备注1普通硅酸盐水泥符合国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175）2中粗砂粒径小于5mm的河砂3碎石连续级配4饮用水符合国家标准的饮用水5卷扬机组2套6手推车若干7拌和机强制式拌合机一套8拌和车4辆以上9吊车25T10通风及供氧设备2套11滑轮2组12吊桶2个13串筒2套7质量控制与检验7.1质量控制7.1.1桩孔定位和成孔质量控制施工中，桩径、桩孔的垂直度和桩底扩孔是桩基成孔的质量要素，直接影响桩基承载力。为保证质量，采取以下措施：根据设计桩径扩孔几何尺寸制作检查尺模，用以施工中检查修正。为了方便施工中检查校核，应根据放线的桩心位置，以桩径加护壁厚度为半径，在地面上用砖或混凝土制作200mm高的桩上孔，桩孔表面砂浆抹平，然后用经纬仪把每根桩的纵向轴线抄在桩孔上孔表面，而且用水准仪要确定桩上孔标高并进行标识。通过：“十”字形尺模和垂球来检查桩孔垂直度，要求每2m检查一次，通过桩孔标高标识来控制桩长。当桩基扩孔完毕后，采用预先根据扩孔几何尺寸制作的尺模进行检查，根据此办法，可以在施工中很好地控制桩孔垂直度及桩基扩孔质量，防止桩出现颈缩现象。7.1.2对地下水的控制地下水是深基础施工中最为常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来了许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其原来的状态，使周围的静态水失去原来的静态而变成了相应的动态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也不易浇筑，易被水压刷穿透，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，极易发生流砂和井漏现象，对正常施工造成很大的影响。如地下水量不大时，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。当水泵抽水不能保证正常挖孔时，就要从施工顺序及施工工艺上考虑。采取对周围桩孔同时抽水，人工降低开挖孔的地下水位，以减少开挖孔内的涌水量，如此采取交替循环施工的方法，合理组织安排，能达到很好的效果。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来降水分流，如基础平面占地较大时，可通过增加降水管井的排数来解决。总之，在人工挖孔桩施工中处理地下水问题时，一定要注意周围环境。有时施工会对周围环境、基础设施等产生影响，不可能无限制抽水；周围如有河流、湖泊、沼泽等，有可能达不到抽水的目的。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，可采用板桩封闭；桩孔较深时，可采用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，能正常开挖。7.1.3对流砂的控制人工挖孔在开挖时，如遇有流动的细砂、粉砂层地质时，极易形成流沙，严重时会发生井漏，造成质量事故。因此，施工时要采取有效可靠的措施，以确保施工过程的安全。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