人工挖孔灌注桩专项施工方案

江西萍乡东方巴黎工程 上海广厦（集团）有限公司 SHANGHAI GUANGSHA (GROUP) CO.LTD上海广厦（集团）有限公司 沪广厦方案052002人工挖孔灌注桩专项施工方案 工程名称：江西省萍乡市东方巴黎工程D2-2栋 审 核 人： 编 制 人：祝敬涛编制日期：2005年7月25日编制单位：上海广厦(集团)有限公司一、工程概况江西萍乡东方巴黎D2-2工程位于安源新区区政府南侧，建筑面积6252平方米，砖混六层，基础采用人工挖孔扩底桩，持力层为强风化层，极限端桩承载力达1100Kpa。其中桩身钢筋笼为通长设置，钢砼护壁，桩身入岩深度1m，桩长约7m。桩身采用现浇C20碎石砼。共62根桩，混凝土灌注体积达150立方米。二、施工准备1、技术准备 熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料，编制施工组织设计交有关技术部门审批，并将批准的施工组织设计向施工人员进行技术交底和安全交底。 根据地下水位高低，水量大小，编制水下施工方案，对地下水位高，含有流砂的场地，应采取周密的降低地下水位或排水、止水措施。 按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周撒灰线。测定高程水准点。放线工序完成后，办理予检手续。 按设计要求分段制作钢筋笼。 全面开挖之前，有选择地先挖试验桩孔，试孔数量不少于2个，分析土质、水文等有关情况，以此修订施工方案。 在地下水位较高的区域，先降低地下水位至桩底以下0.5m左右。 开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。2、人员安排 桩孔成型班组： 30人 钢筋笼制作加工班组： 8人 桩身砼现场搅拌及浇灌班组：8人 现场配备电工、机修人员各 1人3、材料要求 水泥：宜用P.O 32.5水泥，具有出厂合格证和检测报告。 砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%，质量符合相关规范规定。 石子：质地坚硬的卵石或碎石，粒径5mm40mm，含泥量不大于2%，质量符合国家现行规范有关要求。 钢筋：品种和规格均符合设计规定，并有出厂合格证及试验报告。 预拌混凝土：符合设计及相关验收规范要求，坍落度宜取70mm100mm，水下灌注时宜取160mm220mm，强度等级低于C25。 垫块：用1:3水泥砂浆埋22#火烧丝提前预制或采用塑料卡。 外加剂、掺合料：质量应符合设计和产品标准要求，用量通过试验确定。4、施工机具提升金属架、活底吊桶、短柄铁锹、镐、锤、钎、双轮手推车、小直径插入式振动器、插扦、串筒、吊斗、混凝土储料斗、钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、36V低压变压器等。5、作业条件对施工队伍进行资质检查。应根据该地区的土质特点，地下水分布情况编制切实可行的挖孔、井壁支护施工方案，进行井壁支护的计算和设计。已会同有关单位对场地四周建筑物，尤其是危房、地下管线等进行详细调查，对因挖孔和抽水可能危及房屋、地下管线采取必要的加固或其他保护措施。并对穿越砂层、淤泥层的挖孔作业可能出现的流砂、涌水、涌泥等现象制定有效的技术和安全防范措施。现场已设置测量基准线、水准基点，并安加保护。施工前已放线定位，复核桩位，测量放线工序完成后办理预检手续。按设计要求预制钢筋笼，长度超过12m的可分成两节制作。有地下水区域，宜先降低地下水位至桩底以下。人工挖孔操作安全极为重要。开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底，操作前对吊具进行安全可靠性检查，确保施工安全。三、施工工艺1、工艺流程放线定桩位及高程开挖第一节桩孔土方支护壁模板放附加钢筋浇灌第一节护壁混凝土检查桩位（中心）轴线架设垂直运输架安装电动葫芦（卷扬机）安装吊桶、照明、活动盖板、水泵通风机等开挖吊运第二节桩孔土方(修边)先拆第一节、支第二节护壁模板浇灌第二节护壁混凝土检查桩位（中心）轴线逐层往下循环作业开挖扩底部分检查验收吊放钢筋笼浇灌桩身混凝土2、操作工艺 放线定桩位及高程在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径划出上部（即第一节）的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。并沿桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点，用牢固木桩标定。桩位线定好之后，必须经有关部门复查，办好预检手续后开挖。 开挖第一节桩孔土方人工开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效控制开挖桩孔截面尺寸。每节的高度应根据土质条件及施工方案而定，一般以0.9m1.2m为宜。开孔完成后进行一次全面测量校核工作，对孔径、桩位中心检测无误后进行支护。每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直一致。 安放附加钢筋、支护壁模板成孔后应设置井圈，宜优先采用现浇钢筋混凝土井圈护壁。当桩的直径不大，深度小、土质好、地下水位低的情况下也可以采用素混凝土护壁。护壁的厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求，并按受力状况，以及所承受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算来确定。土质较好的小直径桩护壁可不放钢筋，但当设计要求放置钢筋或挖土遇软弱土层需加设钢筋时，桩孔挖土完毕并经验收合格后，安放钢筋，然后安装护壁模板。护壁中水平环向钢筋不宜太多，竖向钢筋端部宜弯成U型钩并打入土面以下100mm200mm，以便与下一节护壁中钢筋相联结。护壁模板用薄钢板、圆钢、角钢拼装焊接成弧形工具式内钢模每节分成4块，大直径桩也可分成58块，或用组合式钢模板预制拼装而成。采取拆上节、支下节的方式重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节的上下端各设一道用槽钢或角钢做成的圆弧形内钢圈作为内侧支撑，防止内模变形。为方便操作不设水平支撑。第一节护壁以高出地坪150mm200mm为宜，护壁厚度按设计计算确定，一般取100mm150mm。第一节护壁应比下面的护壁厚50mm100mm，一般取150mm250mm。护壁中心应与桩位中心重合，偏差不大于20mm，且任何方向正交直径偏差不大于50mm，桩孔垂直度不大于0.5%。符合要求后可用木楔稳定模板。 浇灌第一节护壁混凝土护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇灌混凝土，人工浇灌，人工捣实，不宜用振动棒。混凝土强度一般为C20，坍落度控制在70mm100mm，确保孔壁的稳定性。护壁混凝土应根据气候条件，浇筑完毕须经过24h后方可拆模，一般在下节桩孔土方挖完后进行。拆后若发现护壁有蜂窝、漏水现象，应加以堵塞或导流。第一节护壁浇筑完成后，将桩孔中轴线控制点引回到护壁上，并进一步复核无误后，作为确定下节护壁中心的基准点，同时用水准仪把相对水准标高定在第一节孔圈护壁上。 检查桩位（中心）轴线及标高每节的护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整。井深必须以基准点为依据，逐根进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。 架设垂直运输架第一节桩孔成孔以后，即开始在孔上口架设垂直运输支架，支架有三木搭、钢管吊架或木吊架、工字钢导轨支架，要求搭设稳定、牢固。 安装电动葫芦或卷扬机在垂直运输架上安装滑轮给和电动葫芦或卷扬机的钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。浅桩和小型桩孔也可以用木吊架、木辘轳或人工直接借助麻绳作提升工具。地面运土用翻斗车、手推车。 安装吊桶、照明、活动安全盖板、水泵、通风机在安装滑轮组及吊桶与桩孔中心位置重合，挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模中心线。井底照明必须用低压电源（36V，100W）、防水带罩安全灯具。井口上设围护栏。电缆分段与护壁固定，长度适中，防止与吊桶相碰。当井深大于5m时应有井下通风，加强井下空气对流，必要时送氧气，密切注视，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，互相呼应，井上人员随时观察井下人员情况，切实预防发生人身安全事故。当地下渗水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出，或在井底挖集水坑，用潜水泵抽水，并加强支护。当地下水位较高，排水沟难以解决时，可设置降水井降水。井口安装水平推移的活动安全盖板：井下有人操作时，掩好安全盖板，防止杂物掉入井内，无关人员不得靠近井口，吊运土时，再打开安全盖板，确保井下人员安全施工。 开挖吊运第二节桩孔土方（修边）从第二节开始，利用提升设备运土，井下人员应戴好安全帽，井上人员拴好安全带，井口架设护栏，吊桶离开井上口1m时推动盖板，掩蔽井口，防止卸土时土块、石块等杂物坠落井内伤人。吊桶在小推车内卸土后（也可以用工字钢导轨将吊桶移出向翻斗车内卸土）再打开井盖，下入吊桶装上。桩孔挖至规定的深度后，用尺杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。 第二节护壁支护模板安放附加钢筋，并与上节预留的竖向钢筋连接，拆除第一节护壁模板，支护第二节。护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。使上节护壁的下部嵌入下节护壁的上部混凝土中，上下搭接50mm75mm。桩孔检测复核无误后浇灌护壁混凝土。浇灌第二节护壁混凝土混凝土用吊桶送来，人工浇灌、人工振捣密实，混凝土掺入早强剂由试验确定。 检查桩位（中心）轴线及标高以井上口的定位线为依据，逐节投测、修整。 逐层往下循环作业将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应进入设计规定的持力层深度。 开挖底部分桩底可分为扩底和不扩底两种。挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好。再按照扩底部位的尺寸、形状，自上而下削土扩充成扩底形状。扩底尺寸应符合设计要求，完成后清除护壁污泥、孔底残渣、浮土、杂物、积水等。 检查验收成孔以后必须对桩身直径、扩大头尺寸、井底标高、桩位中心、井壁垂直度、虚土厚度、孔底岩（土）性质进行逐个全面综合测定。做好成孔施工验收记录，办理隐蔽验收手续。检验合格后迅速封底，安放钢筋笼，灌注桩身混凝土。 吊放钢筋笼按设计要求对钢筋笼进行验收，检查钢筋种类、间距、焊接质量、钢筋笼直径、长度及保护块（卡）的安置情况，填写验收记录。钢筋笼用起重机吊起，沉入桩孔就位。用挂钩钩住钢筋笼最上面的一根加强箍，用槽钢作横担，将钢筋笼吊挂在井壁上口，以自重保持骨架的垂直，控制好钢筋笼的标高及保护层的厚度。起吊时防止钢筋笼变形，注意不得碰撞孔壁。如钢筋笼太长时，可分段起吊，在孔口进行垂直焊接。 浇筑桩身混凝土桩身混凝土宜使用设计要求强度等级的预拌混凝土，浇灌前应检测其坍落度，并按规定每根桩至少留置一组试块。用溜槽加串桶向井内浇筑，混凝土的落差不大于2m，如用泵送混凝土时，可直接将混凝土泵出料口移入孔内投料。桩孔深度超过12m时宜采用混凝土导管连续分层浇灌，振捣密实。一般浇灌到扩底部的顶面，振捣密实后继续浇筑以上部分。本工程桩直径均小于1.20m，故在施工过程中，深度达m以下部位的混凝土可利用混凝土自重下落的冲力，再适当辅以人工插捣使之密实。其余m以上部分再分层浇注灌振捣密实。当孔内渗水较大时（可以以孔内水面上升速度大于15mm/min为参考），应预先采取降水、止水措施或采用导管法灌注水下混凝土。水下灌注时首次投料量必须有足以将导管底端一次性埋入水下混凝土中达800mm以上。 季节性施工本工程施工正处于炎炎夏季，故在施工过程中当气温高于30时，应根据具体情况在混凝土中掺入缓凝剂。雨天不宜进行人工挖桩孔施工，如确需施工，现场必须做好排水的措施，严防地面雨水流入桩孔内，孔口周围应有挡水措施，防止雨水流入孔内。四、质量标准1、主控项目 灌注桩用的原材料混凝土强度必须满足设计要求和施工规范规定。试块应在浇灌地点制作，试块组数应按规定留置，检查材料合格证和试验报告。 桩位中心和深度必须达到设计要求。沉渣或虚土厚度严禁大于标准规定。 钢筋笼制作必须符合设计要求和施工规范的规定。 成桩后承载力必须满足设计要求。2、一般项目 桩径、桩孔垂直度、孔底沉渣厚度符合设计要求和施工规范规定。 混凝土配合比计量准确，坍落度符合设计要求和施工规范的规定。 实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。 浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆处理，符合设计要求和施工规范的规定。 混凝土护壁人工挖孔灌注桩允许偏差应符合下表的规定：项次项 目允许偏差（mm）检验方法主控项目1钢筋笼主筋间距10用钢尺量2钢筋笼长度100用钢尺量3桩的位置13根桩、单排桩垂直于桩基中心线方向和群桩基础的边桩50拉线和尺量检查条形桩基沿桩基中心线方向和群桩基础的中间桩150拉线和尺量检查4孔深+300重锤或测钻杆一般项目5钢筋笼箍筋间距20用钢尺量6钢筋笼直径10用钢尺量7桩径（不含混凝土护壁厚度）+50井径仪或钢尺8垂直度0.5%测钻杆9桩底虚土厚度：端承桩 摩擦桩50150重锤测量10钢筋笼安装深度100用钢尺量11混凝土坍落度：干法灌注 水下灌注70100160220坍落度仪12混凝土充盈系数1检查实际灌注量13桩顶标高（扣除桩顶浮浆层及劣质桩体）+30-50水准仪五、成品保护1、桩孔开挖施工时，应注意观察地面和邻近建筑物的变化，保证其安全施工。2、挖出的土方应及时运走，不得堆放在孔口附近，孔口四周2m范围内不得堆放杂物，3m内不得行驶和停放车辆。3、已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员坠落。严禁用草席、塑料布虚掩。4、已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，办理隐检手续，间隙时间不得超过4h。将混凝土浇灌完毕，防止塌方。5、桩顶外圈做好挡土台，防止灌水、掉土。6、保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。要竖直放入井内，不要碰坏井壁，浇灌混凝土时吊桶要垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁上层，造成夹土。7、钢筋笼不要被泥浆污染，浇灌混凝土时钢筋笼顶部应固定牢固，控制钢筋笼上浮。8、桩混凝土的养护，当桩顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑12h后进行浇水养护；当桩顶标高比场地标高高时，混凝土浇筑12h后应覆盖草袋，并浇水养护，养护时间不少于7d。9、浇灌完毕，复核桩位和桩顶标高。将外露主筋和插筋扶正，保持桩位正确。桩顶压实抹平以后用塑料布或草帘将桩头围好养护，防止混凝土出现收缩干裂。10、施工过程妥善保护好场地轴线桩、水准点，不得碾压桩头，弯折钢筋。六、质量通病的防治：1、垂直偏差大：原因分析：桩孔垂直度超偏差，由于开挖过程未按每挖一节即吊线坠核查桩井的垂直度，致使挖完以后垂直度超偏差。防治措施：在施工过程中必须每挖完一节即根据上口护壁的轴线中心线吊线坠，用尺杆测定修边，使井壁圆弧保持上下顺直。2、孔壁坍塌：原因分析：因桩位土质不好，或地下水渗出造成孔壁土体坍落。防治措施：开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，随时观察土体松动情况，必要时可在坍塌处用砌砖封堵，操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。3、井底残留虚土太多：原因分析：成孔、修边以后有大量虚土存积在井底，未认真清除，扩大头斜面土体坍落。防治措施：当挖到规定深度以后，除认真清除虚土外，放好钢筋笼之后再检查一次，必须将孔底的虚土清除干净，必要时用水泥砂浆或混凝土封底。4、孔底积水过多：原因分析：成孔以后孔底积水，开挖过程采取的排水措施不当，渗出的地下水积聚在井底。防治措施：地下水位高、渗出量大的地区，应采取降水措施，将地下水位降低到桩底以下然后开挖。少量积水浇灌时首盘可采用半干硬性混凝土。5、混凝土振捣不实：原因分析：由于桩身混凝土浇灌、振捣操作条件具有一定难度，未采取有效的辅助振捣措施，造成桩身混凝土松散不实、空洞、缩径、夹土等现象。防治措施：应在混凝土浇灌、振捣操作前进行技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。分层浇筑厚度以一节护壁的高度为宜，必要时用铁管、竹竿、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。6、钢筋笼扭曲变形：原因分析：钢筋笼加工制作，点焊不牢，未采用支撑加强筋，运输吊放时易产生变形、扭曲。防治措施：钢筋笼应在专用平台上加工。主筋与箍筋点焊要牢固，支撑加强要可靠。吊运要竖直，使其平稳地放入井中，保持骨架完好。7、桩身混凝土质量问题：原因分析：灌注时不用串筒或未正确使用串筒，使砂浆和骨料离析，桩孔内未按要求抽干水或本应用水下灌注法而仍用干法施工，或水下灌注操作有误产生离析、断桩等。防治措施：在浇灌桩身砼时，必须使用串筒或溜槽进行浇筑，在进行水下灌注法施工时应严格按照操作要点进行施工。七、环境、职业健康安全管理措施1、环境管理措施施工现场应制定洒水降尘措施，配备洒水器具，指定专人负责并及时清降浮土。施工中的废水、废浆等应及时排入事先挖好的沉淀池中，不得随意排放。2、职业健康安全管理措施人工挖孔作业应严格执行建筑工程施工安全操作规范的规定。从事挖孔桩作业的工人应经健康检查和操作安全培训，考核合格后方可上岗。每日作业前，必须对施工现场的设备、设施、装置、工具、配件及个人劳保防护用品等进行检查。井口作业人员应系安全带，井下作业人员应穿绝缘鞋，戴安全帽和绝缘手套。井下设安全区，以防提土时掉土伤人。孔口应设移动式活动盖板，当盛土吊斗提升到距离地面足够高度时，推活动盖板封闭井口，等土卸出并运走后，再开启盖板，下放吊桶。施工现场应配备鼓风机、氧气机等急救用品，挖土作业到一定深度时，应向井内通风、供氧，风量不小于25L/s，防止有毒气体伤人。井口四周必须设防护栏，孔内作业时，井口周围3m内不得有机动车行驶或停放。挖出的土方应随出随运，暂不能运走的应堆放在孔口3m以外，且堆土高度不得超过1.0m。孔内作业必须有可靠的联络手段，孔上孔下操作人员时刻保持密切联系，绝缘良好，各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。施工用电必须严格遵守国家现行标准施工现场临时用电量安全技术规范（JGJ46）的规定。成孔时如有少量渗水，一般采用同时吊运土、水方法，如渗水量较大，可先挖水坑，用潜水泵排水，并加强支护。爆破施工作业前应先向相关部门提出申请，取得爆破许可方可进行作业。与爆破施工单位签订劳务合同，从事爆破作业的人员均持证上岗。（一）成孔机具采用风钻打孔，钻孔直径为3845mm，钻孔深度为1m，钻杆用合金工具钢，钻杆长度随打入深度不同而更换不同长度的钻杆，风钻供风采用610m3移动式柴油空气压缩机，风压为0.5Mpa。（二）.考虑到钻孔爆破时，由于受潮湿和地下水等影响，选用耐水炸药.本工程选用2#岩石乳化炸药，孔桩采用炮眼爆破电力起爆法。初步假设炮眼深度为1m，孔径为3845mm，布孔形式为圆环，孔距为0.40.5m。即：L=1mA=0.4mB=0.4m由于本工程地质较为复杂，从而应根据不同岩层来控制炮眼炸药的用量。1强中风化层的炸药用量（每眼）Q=O.33qeabl=0.331.40.40.41=90(g)单位体积的炸药用量:取h=V/W=0.75W=0.8H=0.8(m)则r=0.6(m)单位体积炸眼的个数=11.230.621=3.2(个)单位体积炸药用量=903.2=290(g)2.中微风化层的炸药用量(每眼)Q=0.33qable=0.331.80.40.411.2=120(g)取h=0.75W=0.7H=0.7(m)则:r=0.750.7=0.525(m)单位体积炸眼的个数=11.230.52521=4.2(个)单位体积炸药用量=4.2120=500(g)3.微风化层的炸药用量(每眼)Q=0.33qable=0.332.40.40.411.2=160(g)取h=0.75W=0.6H=0.6(m)则:r=0.750.6=0.45(m)单位体积炸眼的个数=11.230.452=5.7(个)单位体积炸药用量=5.7160=910(g)综合以上多项数据与措施，结合各孔桩的实际情况，爆破位置均在地下4.512m左右，而且多孔只有0.53m，另外爆破设计震动波速控制在V2m/s，而一般建筑物对抗震防护设计波速为200m/sV500m/s，这样爆破震动波传到临近建筑物所产生的剪切力远远小于各建筑物的抗震设计剪切力。所以爆破临近建筑物及地下设施均不构成危害。（三）爆破安全措施：1.凡是从事爆破工作人员必须熟悉爆破基本理论知识、爆破作业的一般安作业全要求及各种专业爆破的安全技术措施和安全作业方法，经过特种培训，考试合格并持有合格证。2.爆破器材库和爆破组长，应由爆破技术人员或经验丰富爆破员担任。3施工时，必须关闭井口周围的电源。4炸药的使用必须按桩孔的顺序以及用量来发放。5为了避免爆破时，石块的逸出，井口必须覆盖钢板并采用土袋把孔口压重。6为了防止工程护壁