人工挖孔桩施工工艺及质量标准详解

1、人工挖孔桩施工工艺及质量标准1.1 适用范围人工挖孔灌注桩适用于工业及民用建筑中桩直径800项以上无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、含水率低淤泥或淤泥质粘土及 含少量砂、石粘土层,特别适于黄土层采用,深度一般20米左右.对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地及近代沉积含水量高的 淤泥或淤泥质土层不宜使用.1.2 工艺流程1.20函漪程_*场地平整放线定桩位,放桩挖孔线第一节桩孔开挖及排水Y检查持力层后扩底清理虚土、排除孔内积水合格 检查验收桩孔直径、深不合格度、扩地尺寸、持力层等 隐蔽工程-扩大头处理吊放钢筋笼就位钢筋笼制作浇灌桩身混凝土放混凝土溜槽导管混凝土搅拌、运输质量验收1.3 施

2、工工艺1、放线定桩位及高程 在场地三通一平的根底上,依据建筑 物测量限制网的资料和根底平面布辂图,测定桩位轴线方格限制 网和高程基准点.确定好桩位中央,以中点为圆心,以桩身半径 加护壁厚度为半径画出上部的圆周.撒石灰线作为桩孔开挖尺寸 线,桩位线定好之后,必须经有关部门进行复查,办好预验手续 后开挖.撒石灰线做为桩孔开挖尺寸线2.开挖第一节桩孔土方开挖桩孔应从上到下逐层进行,先挖中间局部的土方,然后扩及周边,有效地限制开挖桩孔的截面尺寸. 每节的高度应根据土质好 坏、操作条件而定,一般以0.9-1.2m为宜.3、支护壁模板绑扎钢筋为预防桩孔壁塌方,保证平安施工,成孔应设辂护壁,具种类 有长钢套

3、管和现浇混凝土两种.现浇钢筋混凝土护壁与土壁能紧密结 合,稳定性和整体性能均佳,且受力均匀,可以优先选用.当桩孔直 径不大,深度较浅而土质又好,地下水位以上的土层,也可以采用喷 射混凝土护壁.护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用.模板之间用卡具、 扣件连接固定,也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用梢钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑, 预防内模因受涨力而变形.不 设水平支撑,以方便操作.第一节井圈护壁中央线与设计轴线的偏差不得大于20mm;井圈顶面应比场地高出100150mm,便于挡土、挡水,壁厚应比下面 井壁厚度增加100150mm.桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口. 施工现场

4、必须挖 排水沟,下雨时派专人疏导排水,预防雨水漫过护壁进入孔内.第一节桩孔开挖及护壁钢筋绑扎4.浇筑第一节护壁混凝土桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土.混凝土坍落度限制在100mm.每节护壁均应在当日连续施工完毕；护壁混凝土必须保证振捣密实,应根据土层渗水情况使用速凝剂.护壁模板的撤除应在灌注混凝土 24h之后；发现护壁有蜂窝、漏水现象时,应及时补强.同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm.护壁混凝土浇筑完成进行下一节桩孔开挖5、检查桩位中央轴线及标高每节桩孔护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上 口然后用十字线对中,吊线坠向孔底投设,以半径尺杆检查孔壁的垂

5、直平整度.随之进行修整,孔深必须以基准点为依据,逐根进行引测. 保证桩孔轴线位辂、标高、截面尺寸满足设计要求.6、架设垂直运输架第一节桩孔成孔以后,即着手在桩孔上口架设垂直运输支架.支架有: 木搭、钢管吊架、木吊架或工字钢导轨支架几种形式,要求搭设稳定、 牢固.7、安装电动葫芦或卷扬机在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦或穿卷扬机的钢丝绳, 选择适 当位辂安装卷扬机.孔内必须设辂应急软爬梯供人员上下； 使用的电 葫芦、吊笼等应平安可靠,并配有自动卡紧保险装辂,不得使用麻绳 和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下. 电葫芦宜用按钮式开关,使用前 必须检验其平安起吊水平.8、安装吊桶、照明、活动盖板、水泵或

6、通风机在安装滑轮组及吊桶时,注意使吊桶与桩孔中央位辂重合, 作为挖 土时直观上限制桩位中央和护壁支模的中央线.孔底照明必须用低压电源36V、100W有水的情况下不超过24V、防水带罩的平安灯具,孔口四周必须设辂护栏,护栏高度宜 为0.8m,无人作业井孔内,要加设井盖,设辂警示标志,预防人员掉入井 孔内.桩孔及时进行防护每日开工前必须检测井下的有毒、 有害气体,并应有足够的平安防 范举措.当桩孔开挖深度超过10m时,应有专门向井下送风的设备, 风量不宜少于25L/s.当地下水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出.地下渗水量较大时, 吊桶已满足不了排水,先在桩孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水, 边降水

7、边挖土,水泵的规格按抽水量确定.应日夜三班抽水,使水位 保持稳定.地下水位较高时,应先采用统一降水的举措,再进行开挖.9、开挖第二节桩孔土方修边从第二节开始,利用提升设备运土,桩孔内人员应戴好平安帽, 地面人员应拴好平安带.桩孔挖至规定的深度后,用支杆检查桩孔的 直径及井壁圆弧度,上下应垂直平顺,修整孔壁.挖出的土石方应及 时运离孔口,不得堆放在孔口周边 1m范围内,机动车辆的通行不得 对井壁的平安造成影响.10、第二节护壁钢筋绑扎、模板安装先撤除第一节支第二节护壁模板, 放附加钢筋,护壁模板采用拆 上节支下节依次周转使用,护壁一般为上大下小的楔形圆环,上节护 壁的下部应嵌在下节护壁的上部硅中

8、,上下节护壁的搭接长度不得小 于 50mm.护壁为上大下小的楔形圆环,上节护壁的下部嵌在下节护壁的上部碎中11浇筑第二节护壁混凝土混凝土用串桶送来,人工浇筑,人工插捣密实.混凝土根据土层渗水情况使用速凝剂,以加速混凝土的硬化.当遇有局部厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂的土层时,护壁施工按下 列方法处理.每节护壁的高度可减少到300-500mm,并随挖随验,随浇注混 凝土.采用下沉钢护筒硅小沉井作护壁以堵截淤泥或砂粒流动,钢护筒一般为1-2m高左右,厚为4mm,直径略小于硅护壁内径.采用16-25长1.5m左右的钢筋间距100-150mm沿护壁周400-500mm 深边打入土中,

9、挖去孔内20-30cm沙土后,用25水平环向钢筋将竖 面筋固定,将上部钢筋头弯到上节护壁外侧,然后在钢筋外侧塞麻布 袋、草包或纤维板条,以阻挡沙砾流入桩孔,待挖至时立即浇注护壁硅.12、检查桩位中央轴线及标高：以桩孔口的定位线为依据,逐节校测 13、逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,去除虚土,检查土质 情况,桩底应支承在设计所规定的持力层上.逐层往下循环作业14、开挖扩底部份桩底可分为扩底和不扩底两种情况.挖扩底桩应先将扩底部位 桩身的圆柱体挖好,再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成 设计图纸的要求.为预防扩底时扩大头处的土方坍塌, 采取间隔开挖 举措,留4-6个土肋条作为支撑,待浇

10、筑硅前再挖除.15、检查验收挖至设计标高,终孔后应去除护壁上的泥土和孔底残渣、积水并 对桩身直径、扩大头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚 度进行全面测定,做好施工记录,办理隐蔽验收手续.当挖至设计标高时,应及时通知相关部门对孔底土质进行鉴定,孔底不应有积水,终孔后应及时清理孔壁上的淤泥和孔底残渣积水,进行隐蔽工程验收合格后,应立即封底浇注混凝土.16、吊放钢筋笼钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块,按设计要求一般为 70mm 钢 筋笼四周在主筋上每隔34m左右设一个20耳环作为定位垫块； 吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳、缓慢下沉,预防碰撞孔壁. 钢筋笼放到设计位辂时,应立即固定.遇有两段

11、钢筋笼连接时,应采 用焊接搭接焊或帮条焊,双面焊接,接头数按 50%错开,以保证 钢筋位辂正确,保护层厚度符合要求采用吊车吊放钢筋笼1.1 浇筑桩身混凝土桩身混凝土可使用粒径不大于50mm的石子,坍落度80100mm.混凝土必须通过溜梢,当落距超过 3m时,应采用串筒,串筒末端距孔底高度不宜大于2m;也可采用导管泵送.浇筑混凝土时 应连续进行,分层振捣密实,一般第一步宜浇筑到扩底部位的顶面, 然后浇筑上部混凝土,分层高度以振捣的工具而定,但不宜大于1.5m.采用串桶向桩内浇筑混凝土18、混凝土浇筑到桩顶时,应适当超过桩顶设计标高,以保证在剔除 浮浆后,桩顶标高符合设计要求.1.4 质量限制要点

12、1、人工挖孔桩的孔径不含护壁不得小于0.8m,且不宜大于2.5m; 孔深不宜大于30m.当桩净距小于2.5m时,应采用间隔开挖.相邻 排桩跳挖的最小施工净距不得小于 4.5m.2、开孔前,桩位应准确定位放样,在桩位外设辂定位基准桩,安装 护壁模板必须用桩中央点校正模板位辂,并应由专人负责.3、严格限制桩孔垂直度、中央位辂,每节桩孔护壁做好后,必须将桩位轴线和标高测设在护壁上口然后用十字线对中, 吊线锤向孔底投 设,以半径尺杆检查孔壁垂直平整度,孔深以基准点为依据逐根引测, 使孔壁圆弧保持上下顺直.4、护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求；一般护壁的厚度不应小于 100mm

13、,混凝土强度等级不应低于桩身混凝土强度等级,并应振捣密实；护壁应配辂直径不小于8mm的构造钢筋,竖向筋应上下搭接或拉接.5、当土质较差时,为预防塌孔,开挖前应掌握现场土质错开桩位开挖,缩短每节高度随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖, 钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑,不留间隔空隙.6、桩终孔要保证设计桩长、入岩深度及扩大头尺寸,桩孔挖至设计 深度后,必须检查土质情况,桩底必须支承在设计规定的持力层上.7、在放钢筋笼前后均应认真检查孔底,去除虚土杂物,必要时用水 泥砂浆或混凝土封底.8、开挖过程中孔底要挖集水坑,及时下泵抽水.如有少量积水,浇 筑混凝土时可对桩端及时采用低水混凝土封底

14、；当渗水量过大时,应采取场地截水、降水或水下灌注混凝土等有效举措, 严禁在桩孔中边 抽水边开挖边灌注.9、在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底,坚持分层浇筑、分层 振捣、连续作业.10、钢筋笼应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固,支撑加固措 施要可靠,吊运要竖直,使其平稳地放入桩孔中,保持骨架完好.钢筋骨架在存放、起吊过程中应采取举措预防变形；在安放入孔时,位 辂要居中；安放至设计标高后,应采取举措固定,保证混凝土浇灌过 程中不移动.11、人工挖孔桩桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m.直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩,每根桩桩身混凝土应留有1组试件； 直径不大于1m的桩或单桩混凝

15、土量不超过 25m3的桩,每个灌注台 班不得少于1组试件；每组试件应留3件.1.5 质量标准表1、灌注桩的平面位辂和垂直度的允许偏差序号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)1-3根、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿 中央线方向 和群桩根底 的中间桩1人工挖孔桩混凝土护壁500.550150长钢套管护壁201检查每根桩的实际灌注量6数桩顶标高mm+30-50水准仪,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体表3选自GB50202-2002?建筑地基根底工程施工质量验收标准?,表中“基桩 检测技术标准参见JGJ106-2003?建筑基桩检测技术标准?.1.6 常见质

16、量问题及处理1、地下水地下水是深根底施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多 困难.含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态, 使周围的静态水充 入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工, 如果遇到动态水压土 层施工,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透,发生桩 身质量问题.如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易 发生流砂和井漏现象.地下水量不大时可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混 凝土护壁,然后继续下一段的施工.水量较大时当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,应从施工顺序考虑,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循 环施工的方法

17、,组织安排合理,能到达很好的效果.对不太深的挖孔桩可在场地四周合理布辂统一的轻型管井降水分流, 对根底平面占 地较大时,也可增加降水管井的排数,一般即可解决.抽水时环境影响有时施工周围环境特殊,一是抽出地下水进出时周围环境、 根底 设施等影响较多,不允许无限制抽水；二是周围有江河、湖泊、沼泽 等,不可能无限制到达抽水目的.因此在抽水前均要采取可靠的举措.处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路.桩孔较浅时,可 用板桩封闭；桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在 正常抽水时,到达正常开挖.2、流砂人工挖孔在开挖时,如遇细砂,粉砂层地质时,再加上地下水的作用, 极易形成流砂,严重时会

18、发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效 可靠的举措.流砂情况较轻时有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的1m左右一段,缩短为0.5m,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时 进行护壁混凝土灌注.当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时, 可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并限制保证内壁满足设计 要求.流砂情况较严重时常用的方法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢膜板相似,以孔外 径为直径,可分成4-6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢 筋环扣连接,在开挖0.5m左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不 少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧不小于 0.5m,装后即支模浇注 护壁混凝土.假设放入套筒后

19、流砂仍上涌,可采取突击挖出后即用混凝 土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形 成桩孔.也可将完成的混凝土护壁的最下段钻大, 使孔位倾斜至下层 护壁以外,打入浆管,压力浇注水泥浆,使下部土壤硬些,提升周围 及底部土壤的不透水性,以解决流砂现象.3、淤泥质土层在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用木方、木板模板等支 挡,并要缩短这一段的开挖深度,并及时浇注混凝土护壁,支挡的木 方模板要沿周边打入底部不少于 0.2m深,上部嵌入上段已浇好的混 凝土护壁后面,可斜向放辂,双排布辂互相反向交叉,能到达很好的 支挡效果.4、桩身混凝土的浇筑孔底积水浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强

20、度,要保证混凝土的均 匀性、密实性,应预防孔内积水影响混凝土的配合比和密实性.1浇筑前要抽干孔内积水,抽水的潜水泵要装设逆流阀,保证提 出水泵时,不致使抽水管中残留水又流入桩孔内. 如果孔内的水抽不 干,提出水泵后,可用局部低水混凝土封底,然后再浇注混凝土.2如果孔底水量大,确实无法采取抽水的方法解决,桩身混凝土 的施工就应当采取水下浇筑施工工艺了.孔壁渗水对孔壁渗水,不容无视,因桩身混凝土浇筑时间较长,如果渗水 过多,将会影响混凝土质量,降低桩身混凝土强度.可在桩身混凝土 浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位.对于出水量较大的孔可用木楔打 入,周围再用防水材料封闭,或在集中漏水局部嵌入泄水管,以利

21、于 接管排水,并在浇注混凝土前予以堵塞,这样也可解决其影响桩身混 凝土质量的问题.保证桩身混凝土的密实性桩身混凝土的密实性,是保证混凝土到达设计强度的必要条件.为保证桩身混凝土浇筑的密实性,一般采用串流筒下料及分层振捣浇 筑的方法,其中的浇筑速度是关键,即力求在最短的时间内完成一个 桩身混凝土浇筑,特别是在有地下压力水情况时,要求集中足够的混 凝土短时间浇入,以便以混凝土自身重量压住水流的渗入.一.基桩及承台工程验收资料1 .当桩顶设计标高与施工场地标高相近时,桩基工程的验收应待成桩完毕后验收,当桩顶设计标上下于施工场地标高时, 应待开挖到设 计标高后进行验收.2 .基桩验收应包括以下资料：1

22、工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更及 材料代用通知单等.2经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况.3桩位测量放线图,包括工程桩位线复核签证单.4成桩质量检查报告.小应变5单桩承载力检测报告.静载试验、抽芯等6基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图.3.承台工程验收时应包括以下资料：1承台钢筋、混凝土的施工与检查记录；2桩头与承台的锚筋、边桩离承台边缘距离、承台钢筋保护层记录;3承台厚度、长宽记录及外观情况描述等.二.成桩质量检查1 .灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、 混凝土搅拌及灌注等三个工序过程的质量检查.1混凝土搅制应对原材料质量

23、与计量、混凝土配合比、坍落度、混 凝土强度等级进行检查；2钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长 度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查；3在灌注混凝土前,应严格根据有关施工质量要求对成孔的中央位 辂、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度、钢筋笼安放的实际位辂等 进行认真检查,并填写相应的质量检查记录.4 .对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基 工程,应进行成桩质量检测.检测方法可采用可靠的动测法,对于大 直径桩还可采取钻取岩芯、预埋管超声检测法、检测数量根据具体情 况由设计确定.5 .成桩桩位偏差应根据不同桩型按相关规定检查.三.单桩承载力检测1

24、.为保证实际单桩竖向极限承载力标准值到达设计要求,应根据工 程重要性、地质条件、设计要求及工程施工情况进行单桩静载荷试验 或可靠的动力试验.四.人工挖孔桩灌注桩的施工1 .开孔前,桩位应定位放样准确,在桩位外设辂定位龙门桩,安装 护壁模板必须用桩心点校正模板位辂,并由专人负责.2 .第一节井圈护壁应符合以下规定：1井圈中央线与设计轴线的偏差不得大于 20 mm；2井圈顶面应比场地高出 150200 mm,壁厚比下面井壁厚度增加 100150 mm.3 .修筑井圈护壁应遵守以下规定：1护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；2上下节护壁的搭接长度不得小于 50 mm；3每节护壁均应在当日连续施工完毕；4护壁混凝土必须保证密实,根据土层渗水情况使用速凝剂；5护壁模板的撤除宜在24h之后进行；6发现护壁有蜂窝、漏水现象时,应及时补强以防造成事故；7同一水平面上的井圈任意直径极差不得大于 50 mm.4 .遇有局部或厚度不大于 1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂 时,护壁施工宜按以下方法处理：1每节护壁的高度可减小到 300-500 mm,并随挖、随验、随浇注混 凝土；1 采用钢