人工挖孔桩施工工艺及方法

人工挖孔桩施工工艺及方法工艺概述人工挖孔桩基础施工采用人工下井以风镐或风钻，辅助适当的爆破开挖成孔，配以简单机具设备，灌注混凝土成桩，适用于无水或少水的较密实的各类土层或岩层。挖孔施工应在支护条件下进行，具体支护形式应视土质、渗水情况而定，可间隔设置支承或采用喷射混凝土支护。土质不好则采用框架支撑或混凝土预制井圈支撑，或现灌或喷射混凝土护壁。砖砌护壁可能引起桩承载力下降，不宜采用。适用范围人工挖孔桩适用于桩直径800哑以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量砂、砂卵石、砾石的粘土采用。适用于多层建筑、高层建筑、公共建筑以及支挡结构等。对有流沙，地下水位较高，涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。作业内容本工艺主要作业内容为：准备工作、桩基开挖、终孔检查处理、钢筋笼制作及安装、超声波检测管预埋、混凝土搅拌及灌注等。质量标准及检验依据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)《爆破安全规程》(GB6722-2014)施工工艺流程图

图5-1挖孔桩施工工艺流程图人工挖孔桩主要施工工艺如下：渣土由料斗运出孔外，多余渣土运往指定弃渣场存放。当工期较紧时，可平整完场地后直接施工锁口护壁，然后进行挖孔桩施工。混凝土浇筑根据孔深采用串桶或混凝土导管灌注、插入式振捣器振捣的施工工艺。图5-2人工挖孔桩示意图施工方法6.1施工准备⑴平整场地、修建施工便道及排水设施。进场前应清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。⑵制定材料物资计划并购买，确保施工顺利进行。⑶施工用电设施安装到位。对空压机、卷扬机和焊机等用电量大的设备，应设专线供电；需要下护筒的孔桩应根据振动锤的电流电压设置合适的变压器。现场临时用电按照规范要求采用三级配电二级保护进行设置，保障施工用电的安全可靠。发电机安放在封闭区域内，电线架设或埋于地下，保障用电安全，现场配备消防用具，如灭火器等。⑷安装好提升设备并合理堆放材料及器具。挖孔提升设备应采用带自锁的电动提升装置。提升钢丝绳应有不小于5倍的安全储备。⑸确定施工技术人员并做好技术和安全交底，确定护壁分节高度，提前做好护壁模板。测量定位出孔位位置，并做好桩基础的垂直中线、桩径、基岩土质、每天钻进深度和累计深度表格并做好记录，每天记录，完工后存档。⑹根据地质和水文条件，制定安全措施和防护措施，确定护壁厚度、石质地层开挖的爆破设计。开工前应编制施工方案和专项爆破方案，报监理工程师审批后方可施工。6.2孔口加固在挖掘前孔口周围需要加高，一般情况高出地面20cm以上，但在山区等特殊地形施工时孔口首节护壁应高出地面1m以上，且孔口四周应设置围栏及明显的警示标志，夜间应悬挂示警红灯，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。孔内挖出的土石方应随出随运，暂时不能运走的，应堆放在孔口边2m以外处，且堆土高度不得超过1m。6.3开挖掘进当地质为软土或其它不良地质时，为防止孔口和孔壁坍塌，采用钢筋混凝土护壁。护壁的强度和尺寸要符合设计要求，护壁厚度一般为10〜20cm以上，强度同桩基混凝土同一标准。根据不同地质情况护壁的厚度将动态调整。遇到岩石用浅层小药量爆破，人工清渣掘进，爆破时应隔桩爆破，严禁同时爆破数个孔，防止孔壁松散。位于有水地基时边开挖边抽水，确保用电安全。6.5护壁施工一般采用现浇混凝土护壁，混凝土护壁一般每掘进1m，立模浇筑一次护壁，护壁厚度一般为10〜20cm以上，强度不低于C15，护壁内根据地质不同可等距离放置8〜10根①10的钢筋，长度1m。护壁厚度由水、土压力引起的孔壁压力决定。假设水、土压力在孔壁上均匀分布，计算公式如下：tNKpd/2R式中d—桩径直径；t--护壁厚度；K--安全系数。K=1.5〜2.0；R--混凝土强度等级；P--相应护壁上的水、土压力，按郎金理论计算。护壁混凝土灌注施工方法如下：⑴桩位每掘进1米，检查断面尺寸及垂直符合设计和规范要求，立即支模灌注护壁混凝土。⑵孔口设置作业平台，用来向孔内吊放模板和其他施工用具。⑶浇筑护壁混凝土，混凝土从模板上端开口处灌入，用钢筋插入将混凝土捣固密实。⑷拆除模板进行下一步施工，如此循环作业。首次护壁及孔顶测量人员要将高差和轴线设在护壁上，将测量的轴线点做好标记，将轴线点用线连接形成十字线，用十字线对中吊线检查孔壁的直径和垂直度，如不符合要求随之进行修整，必须保证垂直度和孔直径符合要求。6.6终孔检查开挖到设计高程后，进行孔底处理，必须做到平整、无松渣、淤泥及沉淀等软层，嵌岩深度应符合设计要求。首先，现场技术员先通知质检人员进行自检，用探孔器检查孔径及垂直度，并检查孔深及地质情况，同时施工过程中需要对每米开挖留取碴样，自检达到设计规定后，再报设计院、监理检验。经设计院、监理复核合格后，方可进行下一步施工。6.7钢筋笼制作与安装钢筋笼制作可与开挖同时进行，根据施工条件钢筋笼可在制作后吊入孔内，也可在孔内绑扎。钢筋笼宜应在钢筋集中加工场下料制作，钢筋笼应采用滚焊机或在胎膜、胎架上制作完成。钢筋笼厂内连接宜采用双面焊接，入孔连接宜采用滚轧直螺纹套筒连接。螺纹套筒及丝头应按规定进行检测，钢筋丝头应采用塑料套保护，防止生锈。声测管应按设计要求安装，声测管宜采用套筒连接，保证声测管的密封性。每节钢筋笼入孔以后，声测管内应及时灌入清水。钢筋笼保护层垫块宜采用预制高强混凝土圆形垫块，间距应按2m一圈、每圈4个、梅花形布置。为防止吊装时钢筋笼变形，必须加焊加强筋。在钢筋笼主筋上每隔2m左右设四个定位钢筋，确保桩身钢筋保护层。钢筋笼用吨位适宜的吊车吊入孔内，要对准孔位、扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁。为避免钢筋笼起吊过程中局部受力发生变形。在其顺直状态下加绑沙木杆，在钢筋笼入孔时，解除木杆的捆绑线，取出下次再使用。钢筋笼均匀入孔，并随时调整钢筋笼位置，避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。钢筋笼达到设计位置时，应立即固定。钢筋笼下放完成后，应对钢筋笼顶标高和平面坐标进行测量，准确调整钢筋笼位置后将钢筋笼固定，灌注桩基混凝土时应采取措施防止钢筋笼上浮。6.8人工挖孔桩灌注施工方案人工挖孔桩砼灌注，根据地下渗水量确定施工工艺。当挖孔桩内渗水量较小（小于6mm/min）时，桩基砼可以采用干灌。当渗水量较大（大于6mm/min）时，桩基砼可以采用水下灌注工艺，无论采用何种灌注方法，桩顶应超灌30〜50cm砼，以确保桩顶成桩质量。⑴导管法干灌砼施工砼采用拌合站统一拌制（坍落度控制在14〜16），砼输送车输送，插入式捣固器振捣。在浇筑砼前，必须进行孔底处理，必须做到孔底无松渣、泥、沉淀土、积水，且要凿平。砼灌注采用导管传送，导管底部与已浇筑砼面接触或插入一定深，浇筑砼应分层进行，其分层厚度根据拌制能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求决定，但不超过1m。干灌必须振捣，振捣砼时，以砼不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。砼浇筑应连续进行，因故间歇时间尽可能缩短，认真做好施工及灌注记录。⑵导管法水下砼灌注施工为保证工程质量，当孔底渗入的地下水上升速度较大时（大于6mm/min）视为有水桩，采用导管法在水中灌注混凝土。灌注混凝土之前以，孔内的水位至少应与孔外稳定水位同样高；若孔壁土质易坍塌，应使孔内水位高于地下水位1m〜5m。导管用直径300mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0〜2.5m，配1〜2节长1〜1.5m短管，由管端粗丝扣连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，应进行接长密闭试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用吊车放拆卸导管。混凝土施工采用罐车运输混凝土，输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18〜22cm之间，并有很好的的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成使用砍球法灌注第一批混凝土，导管底距桩底为40cm左右，以便于球塞能顺利地从管底排出。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不得少于2.0m，也不宜大于6.0m，一般控制在2〜4m之间。在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底。施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。当导管提升到接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管，视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。6.9弃渣处理根据施工需要，采用电动卷扬机绞车作为提升设备。安装提升设备时，首先要考虑施工的安全，在考虑进料出碴方便灵活，拆装容易，必须注意