人工挖孔桩综合项目施工基本工艺作业流程

人工挖孔桩施工工艺步骤见(图1)。

人工挖孔桩按以下具体施工方法施工:

平整场地→地面砼垫层→挖第一节桩土方、支模、浇捣第一节砼护壁→在护壁上二次投

测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖,设置垂直运输架和卷扬机(吊机)吊土,安设水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→拆上节桩钢模板,支第二节桩模板,浇捣第二节桩砼护壁→反复第二节桩挖土、支模、浇砼护壁工序,循环工作直至设计深度。检验持力层后进行扩底→对桩孔垂直度和直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全方面检验验收、清理废土,排除孔底积水→砼封桩底→钢筋就位→浇捣桩身砼→桩身砼用震动器分层振捣密实至设计标高±300mm。

(1)挖孔桩及出土

挖孔桩出土每口井用一台0.5吨4KW移动式提升机,吊桶容积为0.1立方米,共配置提升机180台,吊桶180个,分180个班组,每台提升机平均配2人作业组。挖土由人工从上到下逐层用镐、锹进行,碰到坚硬土层用锤、钎破碎,挖土次序为先挖中间部分后周围,按设计桩直径加2倍壁厚度控制截面,桩垂直度许可偏差为0.5%L,桩中心位置许可偏差50mm,桩身直径许可偏差为±50mm。扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。弃土装入吊桶或箩筐内。

垂直运输,在孔上口安支架,工字轨道、电葫芦或搭三钢搭,用1~2t慢速卷扬提升。挖孔时采取短把锹、短把镐,便于操作。提土桶不要装得太满,以防土块或石块掉落伤人。土方出井后用手推车运至临时贮土坑堆放,井口不准留有余泥,以减轻桩周围压力。桩孔内挖出土方即利用挖土机和自卸汽车天天晚将孔桩挖出土方挖运至指定地方弃土场。地下水采取随挖随用吊桶将泥水一起吊出。大量渗水,在一侧挖集水坑,用潜水泵排出桩孔外。

挖孔桩挖至遇水软化、崩解地层(如可塑粉质粘土)或地下涌泉较大地层处,如出现塌崩、流泥、流沙,要采取护壁节高合适缩小、原每节护壁定型钢模高约900mm。宜缩小在500mm或300mm以内,在支护壁钢模之前,应先钉挡土条、钢筋、堵砂包、稻草等特殊方法,有地方需用

φ6钢筋、间距为100×100钢筋网片,每片在0.3~0.5m2左右,竖向钢筋采取φ25,间距100,并采取加泵同时抽水,预防塌崩加大,经加固处理后再进行挖土。井壁塌落土方应在护壁浇灌混凝土同时,用混凝土填满,护壁钢筋也应加密,视流水量塌崩情况而定。

挖孔经过土石层,分别做好原始统计,并取留岩样,实况打印保留作为地质资料,且配置潜水泵和鼓风机(送风大于15立方米/分钟)。每条桩挖孔至强风化岩面,立即汇报甲方、监理、地勘等相关部门,并作出基底面判定后进行扩孔,并达成设计要求后终孔。灌注混凝土之前,井壁要清

洗、排渣、排水、测定涌水量,做好统计,扩大头按设计需做护壁,桩底用混凝土封底。

⑵挖孔桩护壁

为确保护壁砼整体性,护壁要严格按护壁大样图施工。护壁每节通常要求1000mm,采取钢

定型模板,模板变形立即修正和加撑,确保桩护壁质量。混凝土护壁及挖孔井壁应结合牢靠,必需时可打入长度1000mmφ16钢筋,以预防护壁下滑。第一节孔圈护壁应比下面护壁厚50mm并应高出现场地面200mm左右,便于挡水和定位。上下护壁间搭接长度不得少于50mm,护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成,拆上节,支下节,循环周转使用。模板间用U形卡连接,上下设两道6号槽钢圈顶紧,钢圈由两半圆圈(直径2m以上用4块)组成,用螺栓连接,不另设支撑,方便浇灌

砼和下一节挖土操作。护壁砼内模拆除,依据气温等情况而定,通常可在二十四小时后进行,使砼有一定强度,以能挡土。在较软弱土层内每节护壁高度宜降低为500mm,视安全情况而定。当护壁强度达成70%或以上时,才能继续开挖。

人工挖孔桩施工工艺步骤

图1

图纸会审

施工放线

护壁混凝土捣制

模板安装调校

人工或风镐挖土

挖桩成孔

超前钻检测

现场判定

浇筑桩芯混凝土

验收签证

桩底验孔

钢筋笼制安

岩样试验

养护

钢筋隐蔽

桩芯检验

浇灌护壁砼时,用敲击模板及用竹和木棒插实方法。不得在桩孔水淹没模板情况下灌注砼。依据土质情况,尽可能使用速凝剂,使砼立即达成设计强度要求,方便加紧拆模速度。发觉护壁有蜂窝、漏水现象,立即加以堵塞或导流,预防孔外水经过护壁流入孔内,确保护壁砼强度及安全。

当第一节护壁砼拆模后,即把轴线位置标定在护壁上,并用水准仪把相对水平标高画记在第一圈护壁内,作为控制桩孔位置和垂直度及确定桩深度和桩顶标高依据。

桩位轴线采取在地面设十字控制网,基准点。安装提升设备时,使吊桶钢丝绳中心和桩孔中心线一致,以作挖土时粗略控制中心线用。护壁支模中心线控制,系将桩控制轴线,高程引支第一节砼护壁上,每节以十字线对中,吊大线锤作中心控制用,用杆找圆周,以基准点测量孔深,以确保桩位、孔深和截面尺寸正确。

施工人员必需熟悉所挖孔地质情况,并要勤检验,注意土层改变,当从一个岩层进入另一个岩时,应通知相关人员到场察看,并做好相关统计。当碰到流砂,大量地下水等影响挖土安全时,要立即采取有效防护方法后,才能继续深挖。

桩端入岩,手风钻难于作业时,报设计院处理。如不能变更原设计,则拟采取无声破碎方法进行施工,若用炸药小爆破形式,则另出专题爆破方案,报请相关部门(公安局)同意,在孔内爆破时,现场其它孔内作业人员必需全部撤离,严格按爆破要求进行操作。

⑶终孔验收

成孔后桩中心位置及垂直度、入岩深度达成设计要求,做桩端放大脚(扩脚)时,应立即通知建设、监理、施工、质检、勘察单位验井,对桩底取出岩样进行判定,经判定符合要求,才进行扩底工作。扩底时,为预防扩大头处塌方,可采取间隔挖土扩底方法,留一部分土方作支撑,待浇灌砼前再挖,终孔时,必需清理好护壁污泥和桩底残渣什物浮土,清除积水,逐根进行隐蔽验收,并办理好签认手续后,应快速组织浇灌封底砼,并随即浇筑桩芯砼,以免浸泡使土层软化。

⑷钢筋笼制作及安装

主钢筋纵向接头采取对焊或电弧搭接焊钢筋连接技术,采取单件入孔在桩孔内进行安装。钢筋笼直径、配筋除按设计要求外,尚应符合下列要求:

(1)人工挖孔桩笼筋制作、运输和安装过程中,应采取方法预防变形。

(2)钢筋笼主筋砼保护层厚度不宜小于60mm,其许可偏差为±20mm,保护层厚度采取预制砼垫块,绑扎在钢筋笼外侧设计位置上,钢筋笼外型尺寸要严格控制,比孔小14cm左右。

(3)长度大于(12m以上)钢筋笼,为便于安装,分为二节制作,钢筋笼组装通常在桩基工程周围地面平卧进行,方法是在地面设二排轻轨,先将加劲箍按间距排列在轻轨上,按划线逐根放上主筋并和之点焊焊接,控制平整度误差小于50mm。上下节主筋接头错开50%,螺旋箍筋每隔1~1.5箍和主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。

(4)钢筋笼采取机械就位,用带有小卷扬机和活动三钢搭小型吊运机具运输和吊放入孔内就位。吊放钢筋笼入孔时,不得碰撞桩孔护壁;钢筋笼入孔后,用2根16号槽钢制作横担穿过钢筋笼顶部加劲箍,悬挂在孔口砼护壁上再卸钩;若两节,再同法将上节钢筋笼吊到下节钢筋笼上,使主筋对准,采取帮条双面焊接,对钢筋笼直达桩底桩,脱钩后借自重可保持钢筋和垂直度正确。

(5)钢筋笼制作许可偏差,见(表5)。

钢筋笼主筋保护层许可偏差为:水下浇注砼时±20mm,非水下浇注砼时±10mm。

(6)浇桩芯砼

挖孔桩灌筑混凝土之前,应先放置钢筋笼,并再次测量和验收。混凝土采取粒径商品砼,依据钻孔所取得地下水试料进行水质分析结果,地下水对砼及钢筋砼中钢筋含有弱腐蚀性,故水泥采取抗磨蚀商品砼。混凝土用泵送砼。浇灌桩身砼,必需离砼面2米以内下落,不准在井口抛铲或倒车卸入,以免砼离析,影响砼整体强度。在浇灌砼过程中,注意预防地下水进入,不能超出50mm厚积水层,不然,应设法把砼表面积水层用导管吸干,才能浇灌砼,如渗水量过大(>1m3/h)时,

钢筋笼检验标准

表5

施工质量验收规范要求

检验方法

主控项目

1

主筋间距mm

±10

尺量检验

2

长度mm

±100

尺量检验

通常项目

1

钢筋材质检验

设计要求

检验合格证及检验汇报

2

箍筋间距mm

±20

尺量检验

3

直径mm

±10

尺量检验

应按水下砼操作规程施工。桩芯砼应连续分层浇灌分层捣实,每层浇灌高度为80cm,第一次浇灌到扩底部位顶面,随即振捣密实,再分层浇筑桩身,直至桩顶。为确保砼质量,砼浇筑必需超出桩顶标高最少300mm,超出桩顶标高包含浮浆砼,必需去掉并露出35D钢筋锚固长度以确保桩和上部承台良好连接。砼振捣一定要注意上下层砼交接部分,振动棒插至下层砼深度大于50mm,以免破坏砼初凝而影响质量。在灌注桩身砼时,相邻10m范围内挖孔作业停止,并不得在孔底留人。当气温超出30°C时应依据具体情况对砼采取缓凝方法。挖孔桩应分层捣实,在混凝土初凝前抹压平整,避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝。

桩身砼必需留有试件,每根桩应有一组试块,且每个浇筑台班不得少于一组。

人工挖孔桩检验标准见(表6)。

(7)桩身质量判定

桩身质量判定由甲方委托相关单位进行抽样检验,按设计要求和相关要求,进行抽芯和强度抗压试验及超声波高应变检测。

㈢挖孔桩常遇问题处理方法

⑴桩端持力层在强风化上作扩大头方法以下:

①专门配制0.3~0.5米高扩大头护壁钢模板,确保护壁施工期缩短1/2,有利于扩大头安全成型。

②选派丰富经验工程师和操作技工,清楚掌握地质改变条件和可变原因,快速不间断完成挖土、安模、扎筋、浇灌护壁砼工序。并采取上模不拆,另安下模方法;

③做好降水配合工作,使之处于做有利条件下施工,若碰到流砂层扩大头施工时,将依据具体实际情况,设计专题施工方案处理。下大雨或渗水量太大时,暂停施工。

④扩大头成型后,立即组织相关单位验收,确保桩底用砼立即封底,不让桩底强风化岩石长久

被水浸泡影响岩层强度。

⑵桩施工过程中遇流砂层及淤泥层处理方法以下:

①如遇流砂、淤泥层时,每下挖0.3~0.5米浇护壁砼一次,中间不准停断,更不准推迟过夜,做到快速施工,为了预防护壁塌沉伤人,开挖时,脚不准置于护壁下面。护壁应采取500mm高钢护筒施工,采取上述方法后仍无法施工时,应快速用砂回填桩孔到能控制塌孔为止,并速报相关技术部门及设计单位处理;对较易塌方施工段要即挖、即校对、即验收、即捣护壁砼;砼应加速凝剂,加紧凝固速度,要确保砼密实度,避免渗漏;处理流砂桩基,拟行将周围无流砂桩孔先挖深,使其起集水井作用,集水井应先在地下水流上方,用水泵抽水时,将桩孔和周围地下水位降至井底下,使井底部免去水淹状态下施工。努力争取在枯水期将流砂桩位置处理完成,以免在雨季地下水位上升,动水压力大而增加施工困难。

人工挖孔桩检验标准

表6

施工质量验收规范要求

检验方法

主控项目

1

桩位

尺量检验。

(1)1~3根,单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础边桩:混凝土护壁50mm,钢套管护壁100mm

(2)条形基础沿中心线方向和群桩基础中间桩:混凝土护壁150mm,钢套管护壁200mm

2

孔深mm

+300

只能深不能浅,嵌岩桩应确保进入设计要求嵌岩深度。

3

桩体质量检验

设计要求

应用动力法检测,或钻芯取样至桩尖下500mm。符合设计要求,按设计要求方法检测。设计为甲级地基或地质条件复杂,成桩质量可靠性低灌注桩,抽检数量为总数30%,且不少于20根;其它桩不少于总数20%,且不少于10根;对地下水位以上且终孔后经过核查灌注桩,检验不少于总数10%,且不少于10根。每个柱子承台下不少于1根。

4

混凝土强度

设计要求

每50m3取一组,每根桩必需有一组试块。强度符合设计要求。

5

承载力

设计要求

用高应变动力检测。对地质条件、桩型、成桩机具和工艺相同、同一单位施工桩基,检验桩数不少于总桩数2%,且不少于5根。检验检测汇报。

通常项目

1

垂直度

人工挖孔混凝土护壁桩为<0.5%;人工挖孔桩吊垂球检验。

2

桩径

人工挖孔为+50mm。用经纬仪、尺量检验。

3

沉渣厚度:端承桩mm

磨擦桩mm

≤50

≤150

用沉渣仪或吊锤测量。

4

混凝土坍落度:水下灌注mm

干施工

160~220

70~100

灌注前坍落度仪测量。

5

钢筋笼安装深度mm

±100

尺量检验。

6

混凝土充盈系数

>1

计量检验每根桩实际灌注量和桩体积相比。

7

桩顶标高mm

+30,-50

水准仪测量。扣除桩顶浮浆层及劣质桩体。

②各桩天天挖0.5米时,对孔下用钢钎下探试验一次,确保无异常现象后,方可继续下挖。

③若桩护壁发生沉坍现象,查明原因,依据实际情况,采取钢筋网片、粗钢筋、棉被