旧楼加装电梯工程人工挖孔桩施工技术-新

1、旧楼加装电梯工程人工挖孔桩施工技术摘要：某职工宿舍加建电梯工程受地下复杂管线（沟）和场地限制，采用人工挖孔灌注桩桩基施工工艺。本文以此为背景，详细阐述人工挖孔灌注桩的施工流程及操作要点，为类似工程施工提供借鉴。关键词：地质条件；人工挖孔灌注桩；护壁；施工技术ConstructionTechnologyofmanualholediggingpileforbuiltbuildingsbeingequippedwithelevatorengineeringAbstract:Keywords:geologicalconditions;manualholediggingpile;breastwall;c

2、onstructiontechnology人工挖孔灌注桩作为一种特殊成孔灌注桩，受工程地质条件的限制，施工操作不当，极容易影响周边建筑安全，特别是井下施工作业环境恶劣，劳动强度大，随时可能由流砂、涌水、塌方及高处坠落等施工隐患造成人员伤亡的重大安全事故1,2。鉴于这种状况，限制在工程地质和水文地质条件复杂情况下使用人工挖孔桩3,规范人工挖孔桩施工，完善、提高施工安全管理水平4,有效避免灾难性事故发生。然而人工挖孔灌注桩以其造价低廉、施工设备简单、成桩直径大、单桩承载力高和成桩质量易保证等优点，在工业与民用建筑中得到广泛使用，尤其是在场地狭小、地下管线复杂，对周边自然环境保护和噪音控制有严格要求

3、，大型钻孔机械施工困难的情况下，人工挖孔灌注桩具有相当优势5。本文以北京某职工宿舍加建电梯工程为例，详细阐述了在地下管线较为复杂及场地严重受限的条件下人工挖孔灌注桩的施工流程及操作要点，希望能对其他类似工程施工提供些许经验。1工程概况本工程位于北京市海淀区某一高校住宅区，为职工宿舍加建电梯工程。场地地形基本平坦，地面平均标高约为47.3748.74m；拟加装电梯紧邻已建住宅楼，施工场地狭窄，地下管线、管沟较多。采用大型桩基设备施工困难，且对居民生活影响大，易对地下管线造成损坏。因此，本次桩基施工采用人工挖孔灌注桩施工工艺，具体灌注桩参数详见表1。表1灌注桩施工参数一览表桩号桩顶标高桩径施工桩长

4、钢筋笼长桩数ZH1-1.80m800mm9.0m9.7m11根ZH2-3.10m800mm8.0m8.7m8根ZH3-2.10m800mm8.7m9.4m5根2工程地质条件2.1、 地层条件根据工程勘察咨询报告，本次钢筋混凝土灌注桩设计深度及桩端影响范围内的地基土层有4个大层，自上而下依次是：1）人工堆积层，主要是杂填土和素填土，厚度一般为0.265.7m。2）新近代沉积层，由上而下依次为：粘土/粉土层，厚度为0.34.5m；砂层，厚度为0.235.5m；圆砾层，杂色，湿，中密密实，以圆砾为主，见少量角砾、卵石。2.2、 地下水条件该区场地存在一层地下水，地下水类型为潜水，2002年8月之前地

5、下水静止水位埋深一般为7.168.39m,绝对标高为39.0640.68m。根据2010年12月在附近的勘察资料，地下水静止水位埋深约为17.50m。本场区地下水对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性，对钢结构具有微腐蚀性。3工艺流程及操作要点3.1 工艺流程人工挖孔灌注桩的施工工艺程序是：国桩放线及高程I-I开挖第一节桩孔王万一叵桩位（中心）车瞳T|一|支护壁模板放附加钢筋一浇筑第一节护壁混凝土|-相设垂直运输架"-安装辘物）|一田装吊桶、照明、活动盖板、水一泵、通风机等|一|开挖吊运第二节桩孔土方（修一wn一四拆第一节支第二节护壁模板（放附加一浇第二节护壁

6、混凝土一检查桩位（中心）轴线一口层往下循环作业至设计孔深一检查验收I一吊放钢筋笼、定卮一|一放混凝土溜筒（导管）一浇筑桩身混凝土（随浇随振）一具体施工流程详见图1。图1人工挖孔桩施工工艺流程图3.2 操作要点3.2.1、 施工准备(a)正式进场前应对整套施工设备进行检查，保证设备状态良好，禁止带故障设备进场。(b)开工前进行质量、安全技术交底,并进行书面记录。(c)桩位放线定位后，先在桩位处搭设2.5mx2.5m、高2.5m的防护棚。防护棚用钢管搭设，地表以上1.0m高用安全网围护，顶部用木板封盖，具体作法见图2:图2防护棚示意图3.2.2、 定位放线根据业主单位提供的建筑物定位坐标进行现场定

7、位，双方应共同进行核查，签字确认。根据施放好的建筑物定位轴线，由专职测量人员按钢筋混凝土灌注桩平面图准确无误地将钢筋混凝土灌注桩桩位放样到现场。现场桩位放样采用插木制短棍加白灰点作为钢筋混凝土灌注桩桩位标识。桩位放样允许误差6:20mm。桩位放样后经自检无误，经总包单位、监理单位及设计人员共同检验桩位合格并签字后，可进行下道工序。3.2.3、 挖孔及护壁(1)挖孔由人工从自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬上层，用锤、钎破碎，挖土次序为先挖中间部分，后挖周边，有效控制开挖截面尺寸，允许尺寸误差20mm。每节的高度应根据土质好坏及操作条件而定，一股为1.00m。开挖完成后进行一次全面测量校核工作，对

8、孔径、桩位中心检测无误后进行支护。本工程地层主要为细砂、砾砂、可塑状态的粘性土和圆砾层，均可采用短柄铁锹、镐挖掘。(2)为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，安放附加钢筋、支护壁模板。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。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。竖向钢筋端部直打入挖土面以下100200mm,以便与下一节护壁中钢筋相联结6o护壁模板用薄钢板，圆钢、角钢拼装焊接呈弧形工具式内钢模每节分成4块，或用组合式钢模板预制拼装而成。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、用槽钢或角钢做

9、成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。第一节护壁高出地坪200mm,便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口。第一节护壁高出地坪部分厚度取200mm。护壁中心应与桩位中心重合，偏差不大于20mm,且任何方向二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。(3)浇筑第一节护壁混凝土：为防止坍孔和保证操作安全，设混凝土支护，每节高1.00m,厚200250mm,上下两节护壁搭人工浇筑，人工捣实，确保孔壁的稳定性。护壁模板24h后拆除，一般在下节桩孔节50mm；加配直径8mm圆钢筋网片，网土方挖完后进行。拆模后若发

10、现护壁有蜂片钢筋200mme200mm,混凝土强度等级为窝、漏水现象，应加以堵塞或导流。C25,坍落度控制在70100mm。桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工挖孔桩及护壁施工可见图3.人工挖孔桩剖面图200mm200mm自然地表G8200mm200mmAA人工挖孔桩护壁图图3人工挖孔桩及护壁施工示意图(4)检查桩位(中心)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,(5)架设垂直运输

11、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。支架采用钢管吊架，要求搭设稳定、牢周。(6)第一节护壁施工后，安装垂直运输支架及辘轮。地面运土用手推车或翻斗车。(7)安装吊桶、照明、活动盖板和通风机。1)在安装吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。2)井底照明必须用低压电源(24V、100W)、防水带罩的安全灯具7。电缆分段与护壁固定，长度适中，防止与吊桶相碰。桩口上设防护棚，顶部设竹胶板或木板覆盖，防止高空坠物造成物体打击。3)每次开挖前先对孔内进行有毒有害气体检测，并持续向井下通风，加强空气对流。当桩孔开挖深度超过10m时，应有专门

12、向井下送风的设备，风量不宜少于25L/s6,操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，互相响应，切实预防安全事故的发生。4)若个别桩孔当遇到地下渗水时，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边抽水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。并查明出水原因，截断漏水源。若地下水位均较高，应进行统一降水后，再进行人工挖孔施工。桩孔抽出的水经沉沙井沉淀后排入市政下水道。在存在地下水的桩孔内，每次开挖深度不得超过1.0m。(8)第一节护壁施工后不拆模，可开挖第二节桩孔土方。从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。吊桶内装土不能高出吊桶上沿，防止土块、石

13、块等坠落孔内伤人。挖孔过程中，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。护壁碎的内模拆除，根据气温等情况而定，一般可在24小时以后进行，使碎有一定强度，以能挡土。如遇流动性淤泥或流沙时，孔壁应采用钢护筒施工。对较易塌方施工段要即挖，即校对，即验收，即灌注护壁碎，要保证碎密实度，避免渗漏。对少量流沙的桩位，先将附近无流沙的桩孔先挖深，使其起集水井作用，集水井应选在地下水流的上方，用水泵抽水时，将桩孔和附近的地下水位降至井底下，使井底部免除水淹状态下施工。发现流沙层，应减少每节护壁高度，可用3050cm,硅应加速凝剂，加快凝固速度。(10)第二节护壁支护模板：安放附加钢筋，并与上

14、节预留的竖向钢筋连接，护壁模板采用拆上支下依次周转使用。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5075mm。桩孔检测复核无误后浇灌护壁混凝土。模板上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口，接口处应捣周密实。(11)浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用吊桶送下，人工浇筑，人工插捣密实。发现护壁有蜂窝、漏水现象，及时加以堵塞和导流，防止孔外水通过护壁流入孔内，保证护壁碎强度及安全。(12)检查桩位中心轴线及标高：以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。(13)根据挖土速度，每班组每次可开挖3至4个桩孔。每个桩孔每天开挖深度不超过3节护壁的深度，施工24小时后，方可拆除前次施工护壁模板，继续向下挖土

15、施工。每个桩孔逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上(本工程规定进入持力层不小于0.5m）。（14）检查验收：成孔以后必须对桩身直径、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。检验合格后迅速封底，安放钢筋笼。3.2.4、 钢筋笼加工及吊放钢筋笼采用在现场加工的方法，钢筋根据设计图纸下料、焊接（单面焊焊缝长10d、双面焊焊缝长5d），焊缝长度和高度要符合规范要求。纵横钢筋交接处都要焊牢，同一截面钢筋搭接面积不超过总面积的50%。钢筋笼验收主要检查钢筋种类、间距、焊接质量、钢筋笼直径、长度及保护块的安

16、置情况，并填写验收记录。钢筋笼放入前应先绑好导向耳环，导向耳环高50mm,在主筋上每隔34m左右设一组616耳环（一组4个、对称分布）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。3.2.5、 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。用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差不宜大于2m，深度达6.0m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6.0m以上部分再分层浇灌振捣密实。大直径桩要认真分层主次浇筑捣实，振捣棒的长度不可及部分，采用人工铁管、钢筋棍插捣。浇灌至桩顶。将表面压实、抹平。

17、桩顶标高及浮浆处理应符合要求。每个灌注台班不超过100m3的同配合比混凝土，取桩身混凝土试块不少于1组，留取护壁混凝土试块不少于1组，并填写混凝土灌注施工记录。3.2.6、 成孔弃土清运本工程紧邻居民住宅楼，施工时，成孔弃土及废弃混凝土应及时清运，避免影响小区居民出入。挖出的土方必须临时堆放在距离孔口1m以外，孔口四周2.0m范围内不得堆放杂物，3.0m内不得行驶和停放车辆。每天下午将当天不再进行挖土施工的桩孔边的堆土进行装车（载重5吨的翻斗车），待可以通行后运出场外消纳。弃土清运时应注意保护桩位放线点，避免桩位点移位或丢失。4 结语人工挖孔灌注桩在工业与民用建筑中广泛采用，优势与缺点分明，一方面质量容易保证，另一方面施工安全风险较为突出。本工程应用实践表明，在施工前期针对具体的地质水文条件和场地环境制定详尽的施工方案和应急预案，充分考虑可能发生的各种风险，同时严格把握施工过程的动态控制，便可发挥人工挖孔灌注桩占用场地小、质量可靠、施工方便、经济实用的优势。5 参考