人工挖孔桩施工方法和安全措施.doc

人工挖孔桩施工方法和安全措施人工挖孔桩造价低，施工方便，该文介绍了人工挖孔桩施工方法和安全措施。关键词：挖孔桩 施工 安全措施人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全和质量显得尤为重要。1、 施工中的技术处理施工前要认真分析挖孔桩处地质钻探资料，遇到厚的砂性土层、流砂层、淤泥层要首先定出加固措施，然后再进行具体操作。对施工中常遇到的问题应采取相应的解决办法。（1） 孔壁泥砂塌落挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂，很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果地下涌水量不 大，塌落不严重，可以用挡土板支撑，同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。（2） 挖孔时遇到厚的流砂层、淤泥层，尤其遇到大量地下水，随着护壁外围泥砂大量塌落，混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落。许多施工单位只好改用沉井基础，因而增加了造价。遇到这种情况，在施工时应采取加强措施：（2、1）顶层护壁用直径20cm圆钢加设24个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。（2、2）加密护壁竖向钢筋，并让钢筋伸出20cm以上，与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇注成形。如果有必要，可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右的孔洞，但该部位的地质要选择比较坚硬的土壤，然后再将护壁与护壁外周的土锚在一起，用混凝土土桩、竹木桩都可以。这样护壁就不会断裂脱落。（2、3）在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层，以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体的孔隙中，以固结护壁外围土体，护保壁周泥砂不塌落，从而增加桩周摩擦力。压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。（3） 封底混凝土3、 1浇注混凝土前应检查孔底地质和孔径是否达到设计要求，并把孔底清理干净，同时把积水尽可能排干。3、 2为了减少地下水的积聚，任何一根挖孔桩封底时都要把邻近孔位的积水同时抽出。以减少邻孔的积水对工作孔的影响。3、3孔深超过6m时，还要注意防止混凝土离析，一般把搅拌好的混凝土装在容量为12m左右坚固的帆布袋里，并用绳子打成活扣，混凝土送到井底时，拉开活扣就可将混凝土送到孔底，连续作业能迅速封好孔底，同时堵住孔底大部分甚至全部的地下水。3、4如果地下水很多，而且挖孔桩较深，刚提起抽水泵，底部溢水就接近或超过20cm，这时用以上几种办法封底都会造成混凝土含水量太大，清理完孔底渣土后让水继续上升，等到孔中溢水基本上平静时，用导管伸入孔底，往导管里输送搅拌好的早强型混凝土，混凝土量超过底节护壁30cm以上，再慢慢撤除导管，由于水压力的作用，封底混凝土基本上密实，混凝土终凝后再抽水，由于封底混凝土已超过底节护壁，已经没有地下涌水，待水抽干，再对剩余的水进行处理。将表面混凝土（这部分混凝土中的水泥浆会逸散到水中）松散部分清除运到孔外，再继续下一道工序。（4）施工时，为了保证孔位位置准确，每天都要在挖孔前校核一次挖孔桩位置是否歪斜，移位。尤其在浇注护壁前要检查模板，脱模后再检查护壁。个别壁周泥砂塌落，在浇注混后护壁容易产生位移和歪斜，应注意检查和及时纠正。2、人工挖孔桩施工应注意安全事项现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施。要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械。要制定安全措施，并要经常检查和落实。孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作1h，井下人员和地面人员进行交换。井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时以出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。地面人员应注意孔下以出的联络信号，反应灵敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外。施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电保护器是否完好。从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。当天挖孔，当天浇注护壁。人离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志。由于土层中可能有腐殖质物或邻域腐殖质物产生的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵害。施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如有异常气味应及时报告有关部门，排除有害气体后方可作业。挖孔610m深，每天至少向孔内通风1次，超过10m每天至少通风2次，孔下作业人员如果感到呼吸不畅也要及时通风。人工挖孔桩技术交底一、施工准备1、挖桩工人到位并进行入场安全教育。2、安全绳、应急软梯、鼓风机等各项安全措施准备完毕并通过验收。3、施工场地平整完毕，不凹凸不平。二、设计参数桩顶标高为自然地面，桩长12.0m ,桩径800mm，桩中心距为1.6m。三、施工工艺流程挖第一节桩孔土方清理桩孔四壁支模、浇灌护壁砼安装运土辘轱、吊土桶等设施校核桩孔垂直度和直径，检查桩位十字轴线护壁砼上节强度4小时后挖第二节土护壁砼上节强度24小时后可拆掉模板支模、灌砼施工工艺循环作业直至设计深度检查尺寸吊放钢筋笼及灌注桩身砼四、技术质量要求1、桩径偏差（mm）：502、桩位偏差（mm）：1003、垂直度偏差（%）：0.54、依据甲方施放的桩位，从桩中心十字交叉引出4个控制小桩，方可开挖。5、孔口护壁圈应至少高出地面150mm，以防孔口周边杂物落入孔中。6、人工挖孔护壁采用混凝土护壁。护壁厚度不小于100mm，护壁强度C20，配合比同喷锚配合比，每节护壁长度不宜大于1.0m，易塌孔时护壁加配钢筋，并调整护壁高度。7、护壁强度4小时以后才能开挖下节桩土。8、孔口堆积土方距离孔口不小于3.0m，施工时应及时将孔底排出土用人工清走，避免堆积在桩孔周边。9、成孔达到设计深度后，孔口应做覆盖保护，防止渣土掉入。人工挖孔桩施工监理细则本细则内容分监理依据、监理内容、施工前准备、施工过程中质量管理和桩基子分部验收五个部分。一、监理依据1建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；2混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；3建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；4建筑桩基技术规范（JGJ94-94）；5地基与基础工程施工及验收规范（GB50202-2002）；6混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）；7钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程（JGJ3-91 1997年局部修订）；8基桩高应变动力检测规程（JGJ106-97）。二、监理内容人工挖孔桩工程量，见表1。人工挖孔桩工程量表 表1项目 桩径（mm） 桩顶标高（m） 设计桩长（m） 混凝土强度等级 桩数（根） 工程量（m） 备 注人工挖孔桩合 计说明：上表工程量是根据部分桩基图统计，本细则监理内容为人工挖孔桩全部桩基工程。三、施工前准备施工前的准备工作对一项工程是否能保证质量目标、工期目标顺利完成有相当重要的作用。因此监理人员对施工单位施工准备工作同样要做好监督管理。1技术准备对人工挖孔桩工程，在开工前监理人员要掌握并督促施工单位完成以下资料的准备、熟悉工作。（1）施工场地的工程地质及有关水文地质资料；（2）设计图纸和技术要求，及时组织图纸会审和设计院图纸交底；（3）现场的测量基准点资料；（4）施工过程中所用到的有关报表、规范、技术资料等；（5）审查施工单位编写的施工组织设计，是否根据本工程实际特点编写、是否有针对性、各种技术措施是否可行、人员组织计划是否合理等。2技术管理施工单位选择的施工设备是否合理，是保证施工顺利能否的重要环节；监理人员要根据工艺要求严格审核查验施工单位报验进场的施工设备，不符合工艺要求，可能影响工程质量和工期的设备不准进场。3材料准备施工单位拟用于本工程的材料，必须做好报验工作，监理人员是否同意材料在本工程使用要明确审核意见。同时要对进场材料按规范要求取样做好材料的检验、试验工作，试验报告未给出试验结果前材料不得用于本工程。（1）水泥：配制混凝土的水泥一般宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；使用前必须查明其品种、强度等级，应具有出厂质量证明，到商砼厂后应分批见证取样，复试合格后才准使用；严禁使用快硬水泥浇筑水下混凝土；（2）粗骨料：应采用质地坚硬的卵石、碎石，碎石粒径宜用1525mm，卵石不宜大于50mm、碎石不宜大于40mm，含泥量不大于2%，无垃圾及杂物；不宜选用灰岩碎石；（3）细骨料：选用质地坚硬、洁净的中粗砂，优先选用级配符合要求的河砂；砂的含泥量不大于5%，无垃圾、草根、泥块等杂物；（4）外加剂：外加剂的选用要符合规范要求；根据设计要求，混凝土外加剂选用68%的膨胀防渗剂。使用前，应进行掺入配比试验，外加剂应有产品合格证书；监理人员必须对其产品合格证检查留存，并做好记录。（5）拌合用水：不应含有影响混凝土正常凝结硬化及对钢筋有腐蚀作用的有害物质；污水、泥水、ph值小于4 的酸性水等，均不得用于混凝土拌合；（6）钢筋：应有出厂合格证，钢筋到达现场，分批分规格检查验收并随机抽样，每批重量不大于60T，见证复试合格后方准使用。4施工现场准备（1）施工前首先要做好场地平整，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、施工设施放置、材料堆放及生活设施就位等有关布设和具体安排；（2）施工前应逐级进行施工交底，并且要有书面材料发至各有关部门的有关人员手中；（3）在部分工程桩正式开工前，应有选择性的按设计图纸进行成孔检验，同一地质条件成孔数量不应少于二个。检验目的：核对地质资料、核对孔底持力层土（岩）性，检验护壁井圈等施工工艺及技术要求是否合适。如有问题，尚需选择补救措施或重新调整施工工艺。成孔结束后应检验孔径、垂直度和孔壁稳定等指标是否满足设计要求，如满足设计要求时，所用施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据。四、施工过程中质量管理在桩基施工过程中，监理人员应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程监督检查，并认真做好施工监理检查记录，发现问题及时纠正，确保各项指标控制在规范允许范围以内。1护壁井圈检查（1）开孔前，检查桩位必须放样准确，首先检查施工单位在桩位外设置定位的龙门桩，安装护壁井圈模板必须用桩中心点校正模板位置与设计轴线的偏差不得大于20mm。（2）护壁顶面应比场地高出150200mm，壁厚比场地标高面下的厚度大100150mm，每节井圈高约1m左右。（3）护壁的厚度不宜小于100mm，混凝土强度等级不得低于桩身，混凝土强度等级、拉结筋、配筋应符合设计要求。（4）上、下节护壁的搭接长度不得小于50mm；每节护壁应在当天完成，混凝土必须保证密实，如有渗水，应督促及时使用速凝剂修补。井圈模板拆除应在24h后进行；井圈混凝土有蜂窝、渗漏现象应及时补强，以防发生事故。（5）同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm。（6）遇有局部或厚度小于1.5m流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，每节护壁井圈的高度可减小到300500mm，并随挖随验收随浇注混凝土；采用钢护壁井圈（即钢护筒）或有效的降水措施等方法进行处理。2.清底、沉放钢筋笼检查挖至设计标高时，孔底不应有积水，终孔后清理好护壁井圈上的淤泥和孔底残渣、积水，测量孔深，符合设计要求后，立即沉放钢筋笼，再次清孔底沉渣，立即封底和浇注桩身混凝土。3混凝土灌注桩检验控制标准（1）人工挖孔桩平面位置、桩径、垂直度的允许偏差如表2。人工挖孔桩平面位置、桩径、垂直度的允许偏差 表2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） 13根、单排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混凝土护壁 +50 0.5 50 150钢套管护壁 1 100 200注：H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径。 灌注桩桩位偏差、检查时间：过程检验可量测护筒中心；最终检验（桩位竣工平面图）在开挖后把桩顶浮浆凿除，标出桩中心与设计轴线之间关系的偏差，用钢尺量测。检查数量：全数量测，并要求施工单位按量测结果绘制竣工桩位图。 桩垂直度允许偏差检查要求全数检测，检测方法采用吊垂球测量。 桩径检查用钢尺量测桩径，护壁内衬厚度不包括在桩径内，检测数量为全数检查。（2）混凝土灌注桩质量检验标准与方法如表3。混凝土灌注桩质量检验标准与方法 表3检查项目 桩顶标高允许偏差或允许值 +30mm -50mm检查方法 水准仪， 需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体孔深 +300mm 只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应缺确保进入设计要求的嵌岩深度；底端取至1/2锅底处桩体质量检验（根据需要） 按基桩检测技术规范。如钻芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm 按基桩检测技术规范砼强度 设计要求 试件报告或钻芯取样送检承载力 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范砼坍落度 160220mm 坍落度仪4合理确定终孔深度终孔深度确定是否正确，将直接影响桩基承载力。因此，严格对待入岩岩样的判定将十分重要。监理人员要熟悉场地各土层性能，把握入岩土层岩样的特点，确保万无一失。监理人员应认真测量孔深，并做好记录。测绳量测后，应及时复核测绳长度，发现误差，及时改正。5钢筋笼的质量控制（1）钢筋笼的制作监理人员检查钢筋笼的制作应按混凝土施工的有关规定要求进行。 钢筋笼宜分段制作。分段制作的钢筋笼长度，以钢筋定长为宜，但不宜短于6.0m。 钢筋笼主筋在下料前应先校直，并清除钢筋表面污垢、锈蚀等，准确控制下料长度。 钢筋笼应采用环形模制作，有效控制钢筋笼直径和同一水平面上直径的极差。为避免灌注导管挂笼上窜，应将箍筋设置于主筋外侧，笼底钢筋略呈喇叭状。 分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接，连接时50%的钢筋接头应予错开焊接，不应使全部接头处于同一断面上。 主筋的净距必须大于混凝土粗骨料粒径的三倍以上。 加箍宜设在主筋外则，主筋一般不设弯钩，为避免弯钩妨碍导管工作，根据施工工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露。 钢筋笼的内径应比导管接头处外径大100MM以上。 钢筋笼主筋混凝土保护层允许偏差为20MM。为保证保护层厚度，钢筋笼上应设保护层垫块，设置数量每节钢筋笼不应少于二组，长度大于12M的中间应增设1组。每组块数不得少于4块，且应匀称地分布在同一截面的主筋上，保护层垫块可采用混凝土圆环形，也可采用扁钢定位环。 钢筋搭接焊缝宽度不应小于0.7d，厚度不小于0.3d。钢筋搭接焊缝长度I级钢单面焊8d、双面焊4d；II级钢钢筋搭接焊缝长度单面焊10d、双面焊5d。 环形箍筋与主筋的连接应采用点焊连接；螺旋箍筋与主筋的连接可采用铁丝绑扎并向隔点焊固定，或直接点焊固定。（2）钢筋笼安装 安装前监理人员应对预制钢筋笼应中间验收合格，才能沉放。 钢筋笼起吊点宜设在加强箍筋部位，运输和安装中应采取措施防止变形。 钢筋笼入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，不得碰撞 钢筋笼在孔口焊接时应注意：下节笼露出操作平台高度宜1m左右；上、下节笼主筋焊接部位表面污垢应予清除；上、下节笼各主筋位置应校直对正，且上、下节笼持垂直状态时方可施焊；每节笼子焊接完毕后应补足焊接部位的箍筋，钢筋笼验收应表4的标准进行中间验收，合格后方可沉放或进行下一节笼的安装。 对非全长配筋的桩，钢筋笼顶标高低于地面时，要用吊筋将钢筋笼牢靠固定，防止下落，也可用专用的钢筋笼悬挂器。 钢筋笼全部安装入桩孔后，应检查安装位置，确认符合设计要求后，将钢筋笼吊筋进行固定，使钢筋笼固定，避免灌注混凝土时钢筋笼上浮。（3）钢筋笼质量控制标准如表4。钢筋笼质量控制标准 表4检查项目 允许偏差或允许值 检查方法主筋间距 10mm 用钢尺量长度 100mm 用钢尺量钢筋笼安装深度 100mm 用钢尺量箍筋间距 20mm 用钢尺量钢筋笼直径 10mm 用钢尺量 主筋间距应取笼顶、笼中、笼底三个断面，用钢尺量测； 钢筋笼长度每个桩均应全数检查，总长度取每节笼长度（以最短一根钢筋为准）相加减去（n-1）主筋搭接长度。 箍筋间距用钢尺量连续三档，每个钢筋笼抽检笼顶、底1m范围和笼中部三处，取最大值。 钢筋笼直径量测笼顶、笼中、笼底三个断面，每个断面用钢尺量两个垂直相交直径。钢筋笼吊装完毕，隐蔽工程验收合格后应立即浇注水下混凝土。6浇注桩身混凝土本工程使用现浇砼，混凝土浇筑前要求施工单位提供砼试配单，以便监理人员对混凝土质量适时监控。(对预拌商品砼生产厂，还要求提供商品混凝土生产厂家资质证书和营业执照复印件，必要时查对原件；商品混凝土开始浇注前，应提供使用的商品混凝土的配合比通知单，符合要求后方允许浇注。)混凝土每工作班不得少于一组试块，每浇注50m必须有一组试块，不足50m的桩，每根桩不得少于一组试块。（1）人工挖孔灌注桩由于桩长大于3m，浇注混凝土应用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，混凝土采用插入式振捣器振实。（2）当孔底或孔壁有渗水影响混凝土浇注质量时，应采取有效措施保证混凝土的浇注质量。（3）桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。7人工挖孔灌注桩施工过程中常见的质量问题及原因分析如下：（1）孔底虚土多现象：成孔后孔底虚土超过10cm。原因分析：松散填土或含有大量炉灰、砖头、垃圾等杂填土层或在流塑淤泥、松散砂、卵石等土，成孔过程中或成孔后土体容易坍落；孔口的土未及时清理干净，甚至在孔口周围堆积大量挖出的土，人工踩踏回落孔底；放混凝土漏斗或钢筋笼时，孔口土掉入孔内。（2）塌孔现象：成孔后孔壁局部坍落。原因分析：在砂卵石、卵石或流塑淤泥质土夹层中成孔，孔壁不能直立而坍落；局