人工挖孔灌注桩施工方案及安全、监控措施

人工挖孔灌注桩施工方案及安全、监控措施一、总则（一）编制目的为规范人工挖孔灌注桩施工全过程，明确施工工艺、质量控制、安全保障及监测要点，确保工程质量符合设计及现行规范要求，防范坍塌、中毒、高处坠落等安全事故，保障施工人员生命安全及工程顺利推进，特制定本方案。（二）编制依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）《环境空气质量标准》（GB3095-2012）《爆破安全规程》（GB6722-2014）本项目施工图纸、地质勘察报告及招投标文件国家及行业现行其他相关规范、标准及安全管理规定（三）适用范围本方案适用于工业和民用建筑中粘土、粉质粘土及含少量砂、石粘土层，且地下水位较低的人工挖孔灌注桩工程，涵盖桩孔开挖、护壁施工、钢筋笼制作安装、混凝土浇筑等全流程，以及施工过程中的安全管控与监测工作。二、施工准备（一）材料准备1.主材水泥：选用32.5号～42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，进场时提供出厂合格证及复试报告，强度满足设计要求。砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%，级配良好，进场后抽样复检合格方可使用。石子：粒径0.5～3.2cm的卵石或碎石（桩身混凝土可选用粒径不大于5cm的石子），含泥量不大于2%，无有害物质。水：采用自来水或无有害物质的洁净水，符合混凝土拌合用水标准。钢筋：钢筋级别、直径符合设计要求，有出厂证明书及复试报告，表面无锈蚀、油污。外加剂：早强剂等外加剂通过试验选用，粉煤灰掺合料按试验室规定确定。2.辅材护壁模板：组合式钢模、弧形工具式钢模（四块或八块拼装），配套卡具、挂钩、零配件，以及木板、木方、8号或12号槽钢等。其他辅材：焊条、砂浆垫块（70mm厚，用于钢筋笼定位）、密封材料等。（二）机械设备准备垂直运输设备：卷扬机组、电动葫芦、木辘轳、龙门吊、15t汽车吊等，配备定滑轮组、导向滑轮组。挖掘工具：镐、锹、手铲、钎等。混凝土施工设备：混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎等。安全防护设备：防水照明灯（低压36V、100W）、通风及供氧设备、扬程水泵、安全活动盖板、消防软梯、安全帽、安全带、防坠器等。测量检测设备：线坠、卷尺、水准仪、全站仪、希玛AS8900泵吸式气体检测仪等。其他设备：电焊机、手推车、翻斗车等。（三）作业条件准备场地准备：完成三通一平，清除地上、地下电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物；平整施工场地，设置排水系统，确保无积水。技术准备：熟悉施工图纸及地质、水文资料，编制施工方案及安全技术交底文件。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，放线完成后办理预检手续。分段制作钢筋笼，确保尺寸、焊接质量符合设计要求。全面开挖前，选择2个桩孔进行试验开挖，分析土质、水文情况，优化施工方案。安全准备：编制安全专项方案，对施工人员进行安全技术交底，重点培训孔内作业、爆破、起重吊装等安全操作规程。检查吊具、钢丝绳、制动装置等安全性能，确保可靠有效；配备充足消防器材，设置安全警示标志。降水准备：地下水位较高区域，先降低地下水位至桩底以下0.5m左右，可采用集水坑降水或统一降水措施。三、施工工艺流程及操作要点（一）施工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）→浇筑第一节护壁混凝土→检查桩位（中心）轴线及标高→架设垂直运输架→安装电动葫芦（卷扬机或木辘轳）→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）→拆上节模板、支第二节护壁模板（放附加钢筋）→浇筑第二节护壁混凝土→检查桩位（中心）轴线及标高→逐层循环作业至设计深度→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→放混凝土溜筒（导管）→浇筑桩身混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋→养护（二）关键操作要点1.放线定桩位及高程依据建筑物测量控制网及基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。以桩位中心为圆心，按桩身半径加护壁厚度画出开挖圆周，撒石灰线标识，经复查合格后办理预检手续。2.桩孔开挖开挖原则：从上到下逐层进行，先挖中间部分土方，再扩及周边，控制开挖截面尺寸，每节开挖高度根据土质、操作条件确定，一般0.9～1.2m，土质较差时不超过0.5m。弃土处理：弃土装入吊桶，通过垂直运输设备提升至地面，用手推车或翻斗车运至指定弃土地点，孔口四周2m内不得堆积弃渣及杂物。扩底开挖：设计要求扩底时，先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸、形状自上而下削土扩充，扩底直径一般为1.5～3.0d（d为桩身直径），变径尺寸为1∶4。3.护壁施工护壁设计：采用现浇钢筋混凝土护壁，厚度100～150mm，混凝土强度等级C20，第一节护壁高出地坪150～200mm，便于挡土挡水；护壁模板拆上节支下节，循环周转使用，模板用卡具、扣件固定，设内钢圈支撑，不设水平支撑。钢筋设置：护壁内附加钢筋按设计要求布设，上下节护壁钢筋搭接绑扎牢固。混凝土浇筑：每节开挖完成后立即浇筑护壁混凝土，人工浇筑、捣实，坍落度控制在100mm，确保孔壁稳定；拆模强度达到1MPa，拆模后用混凝土或砌砖封堵浇筑口，水泥砂浆抹平。4.桩位及标高控制每节护壁完成后，将桩位十字轴线和标高测设在护壁上口，用十字线对中、吊线坠投设至井底，用半径尺杆检查孔壁垂直平整度，逐根引测井深，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸符合设计要求。5.安全设施安装垂直运输架：第一节桩孔成孔后，架设木搭、钢管吊架或工字钢导轨支架，确保稳定牢固。运输设备：安装滑轮组、电动葫芦或卷扬机，试运转正常后投入使用；试桩或小型桩孔可采用木吊架、木辘轳。安全防护：井底照明采用低压36V防水带罩灯具，桩口设围护栏（高1.2m）及活动安全盖板。桩孔深大于20m时，向井下通风供氧，防止有毒气体危害；上下人员轮换作业，孔口人员密切观察孔内情况。地下水量较大时，在桩底挖集水坑，用潜水泵抽水，保持水位稳定；地下水位较高时采用统一降水措施。6.钢筋笼制作与安装制作：在专用平台加工，主筋与箍筋点焊牢固，设置支撑加固钢筋，防止变形；纵筋接长采用闪光对焊，加劲箍接头单面焊，搭接长度10d，同一截面主筋接头面积不超过50%，接头错开700mm以上。安装：用汽车吊或龙门吊垂直吊起，对准孔位缓慢下沉，避免碰撞孔壁；钢筋笼四周主筋上每隔3～4m设φ20耳环（定位垫块），确保保护层厚度；两段钢筋笼连接采用双面焊接，接头错开50%。固定：钢筋笼吊放至设计位置后，用钢丝绳和槽钢悬吊在孔口壁上，防止浇筑混凝土时上浮。7.桩身混凝土浇筑浇筑准备：成孔验收合格后，清除孔底虚土、积水，及时浇筑混凝土，间隔时间不超过4h；有地下水时随挖随检、随放钢筋笼、随浇筑混凝土。浇筑方法：采用溜槽加串桶浇筑，混凝土落差大于2m或桩孔深度超过12m时，采用导管浇筑，防止离析。混凝土粒径不大于50mm，坍落度80～100mm，机械搅拌，分层浇筑、振捣，分层高度不大于1.5m，连续作业。扩底桩先浇筑至扩底部位顶面，再浇筑上部混凝土；桩顶浇筑高度高于设计标高，剔除浮浆后符合设计要求。试块留置：每根桩预留3组混凝土试块，标准养护28d，检测抗压强度。8.冬雨季施工冬期施工：温度低于0℃时采取加热保温措施，混凝土入模温度按冬施方案确定，桩顶未达设计强度50%前不得受冻；夏季气温高于30℃时，混凝土采取缓凝措施。雨期施工：雨天停止挖孔作业，做好场地排水，严防雨水流入桩孔引发塌方。四、质量标准与控制（一）保证项目灌注桩原材料和混凝土强度符合设计要求及施工规范规定。实际浇筑混凝土量不小于计算体积。桩顶标高及浮浆处理符合设计要求及施工规范规定。（二）基本项目桩身直径控制：偏差不超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。孔底虚土厚度符合规定，扩底形状、尺寸符合设计要求，桩底落在持力层上，持力层土体未被破坏。（三）允许偏差项目项次项目允许偏差（mm）检验方法1钢筋笼主筋间距±10尺量检查2钢筋笼箍筋间距±20尺量检查3钢筋笼直径±10尺量检查4钢筋笼长度±50尺量检查5桩位中心轴线±10拉线和尺量检查6桩孔垂直度3‰L（且不大于50）吊线和尺量检查7桩身直径±10尺量检查8桩底标高±10尺量检查9护壁混凝土厚度±20尺量检查注：L为桩长。（四）常见质量问题及防治垂直偏差过大：每挖完一节，用桩孔口轴线吊直修边，确保孔壁圆弧上下顺直。孔壁坍塌：错开桩位开挖，缩短每节开挖高度，随时观察土体松动情况，坍孔处用砌砖、钢板桩或木板桩封堵；操作紧凑，不留间隔空隙。孔底残留虚土过多：放钢筋笼前后认真清理孔底虚土杂物，必要时用水泥砂浆或混凝土封底。孔底积水：孔底挖集水坑，及时抽水；少量积水浇筑首盘半干硬性混凝土，大量积水采用导管水下浇筑。桩身混凝土质量差：分层浇筑、振捣，必要时人工辅助插捣；避免混凝土斜向冲击孔壁，防止夹土、缩颈、空洞。钢筋笼扭曲变形：专用平台加工，加强支撑加固，吊运时竖直平稳放入，避免碰撞孔壁。五、成品保护已挖好的桩孔用木板、脚手板或钢筋网片覆盖，严禁草袋、塑料布虚掩，防止人员坠落及杂物掉入。桩孔开挖完成后，及时放钢筋笼、浇筑混凝土，间隔时间不超过4h；有地下水的桩孔随挖随灌，避免地下水浸泡。桩孔上口外圈做好挡土台，防止灌水及掉土；保护场地轴线桩、水准点，不得碾压桩头、弯折钢筋。钢筋笼吊放时避免碰坏孔壁，浇筑混凝土时固定牢固，防止上浮；桩顶主筋或插铁扶正，用塑料布或草帘覆盖养护，防止收缩干裂。串桶垂直放置，避免混凝土冲击孔壁；桩身混凝土浇筑完毕后，复核桩位和桩顶标高。六、施工监测监控措施（一）孔内有毒有害气体监测采用希玛AS8900泵吸式气体检测仪，下孔前检测孔内二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、颗粒物等污染物浓度，符合《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准，且无可燃气体（甲烷、硫化氢等）时，人员方可进孔作业。孔深超过15m或作业时间超过2h时，中途再次检测气体浓度；作业人员感觉呼吸不适时，立即撤出。记录检测数据，填写气体检测记录表，存档备查。（二）施工现场巡查1.专职安全员每日巡查检查个人防护用品佩戴、特种作业人员持证上岗情况。核查临时用电线路布设、消防器材有效性，氧气、乙炔气瓶安全距离及压力表、防回火阀完好性。确认进孔作业审批手续、气体检测及通风情况。2.设备管理员每日巡查检查龙门吊、汽车吊等起重设备，以及钢丝绳、吊钩等工索具状态，定期维修保养并记录。3.专职电工每日巡查检查“三级用电、二级保护”“一机一闸一箱一漏”落实情况，整改线路破损、漏保失效等隐患。4.专项及月度检查组织桩基施工专项检查、月度检查，重点验收关键部位，留存检查记录。（三）护壁监测监测护壁混凝土浇筑及时性，核查护壁结构与施工方案一致性。观察护壁拆模后的外观质量，记录孔洞、裂缝、变形位置及发展趋势；对裂缝编号，监测裂缝长度、宽度变化。监测护壁渗漏水情况，记录水量、水质、颜色、气味及是否夹带砂土颗粒。（四）起重吊装操作监测检查起重设备标识、登记牌及安全防护装置，确保完好有效；起重吊装过程设专人指挥，司机、司索、指挥各司其职。每班作业前，起重机司机检查吊钩、钢丝绳及安全装置，空载运转确认正常后方可作业。（五）上下桩孔通道监测经常性检查爬梯状态及固定点牢靠性，确保人员上下时孔口有人监护，安全带随摘随挂。（六）出渣提升设备监测检查提升设备结构、卷扬系统、工索具及渣桶状态，确保连接牢固；监测装渣量及提升路线，防止渣桶倾覆、钢丝绳断裂。七、安全技术保证措施（一）桩身开挖安全措施作业人员须经体检合格，培训考核后上岗，佩戴防尘口罩、安全帽、安全带，穿防滑鞋，安全绳系于孔口。同排桩跳槽开挖，相邻桩孔不得同时开挖，一孔浇筑混凝土时另一孔不得有作业人员。孔深超过15m配备有效通信器材，连续作业不超过2h；雨天及恶劣天气停止孔内作业。护壁随挖随浇，每次开挖深度不超过1m（地质条件差时不超过0.5m），护壁外侧与孔壁填实，上下节钢筋搭接牢固。作业人员通过专用提升设备上下，不得携带工具材料，严禁攀爬护壁或乘坐渣桶。（二）有限空间防中毒窒息措施进孔前通风15min以上，气体检测合格后方可作业，作业中持续通风，每人供应新鲜空气不小于3m³/min。配备隔绝式压缩氧自救器等应急救援器材，有毒有害气体地区每2h检测一次。孔深超过20m时，间隔15min联络一次，发现异常立即撤出。（三）孔内爆破安全措施爆破施工企业具备相应资质，爆破人员持证上岗，编制专项方案并审批；爆破作业时严禁携带电子产品，穿胶鞋，不穿戴化纤工作服。采用打眼放炮，严禁裸药爆破；有水孔眼使用乳化防水炸药，控制用药量，以松动爆破为主。爆破时其他孔内人员撤至警戒线外，危险区边界设岗哨；遇雷雨、雾天、黄昏、夜晚停止爆破作业。盲炮处理由专业人员进行，当班处理完毕，未处理完需交接清楚。（四）孔口防护措施孔口护圈高出地面30cm，设1.2m高防护围栏，悬挂安全标识；孔口设钢筋网片盖板，各边超出孔边30cm以上，下班后逐个排查防护情况。孔口四周2m内不得堆积杂物，弃渣及时清运；雨季设防雨棚及排水沟、集水坑。孔口设专人看守，作业时不得擅自离岗，与孔内人员保持联系。（五）防高处坠落、物体打击措施