人工挖孔桩施工工法

1、人工挖孔灌注桩施工工法一、 前言随着我国公路建设的突飞猛进，桥梁技术的不断发展完善，越来越多的机械应用于桥梁施工。山区跨越沟谷的桥梁多采用钻孔桩人工开挖的方式，桩端持力层为弱风化基岩，根据地质条件，桩长一般设计为1525m。连霍高速洛三灵改扩建工程TJ-11的桥梁跨越山岭重丘区，地势复杂，桩基全部设计为钻孔桩基础，桩端持力层为石灰岩或石英砂岩等，岩性变化复杂。桩基位于山势陡峭的地方，钻孔机械不宜施工，并且都缺水，适宜采用人工挖孔的方法施工。二、 特点及适用范围1、施工操作工艺简单，施工方便，不需要大型机械设备。2、单桩承载力高，可直接检查桩外形尺寸和持力层情况，受力性能可靠，抗震能力强。3、可

2、多桩同时进行，施工速度相对较快，节省设备投资，降低工程造价4、井下作业条件差，环境恶劣，劳动强度大，安全和质量特别重要。5、人工挖孔桩适用于桩直径800以上，无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土采用，特别适于黄土层采用，深度一般20米左右。三、 工艺原理及施工程序1、放线、定桩位及高程：依据桥梁测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后方可开挖。2、开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层开挖，先挖中间部分的

3、土方，然后向周边扩挖，有效控制桩孔的截面尺寸，每节的开挖高度应根据土质和设计而定，一般以0.91.2米为宜。3、支护壁模板、放附加钢筋：为防止桩孔壁坍塌，确保安全施工成孔应设置护壁，种类有素砼和钢筋砼两种，以现浇钢筋砼护壁为优，与土壁能紧密结合，整体性和稳定性均佳，护壁厚度和砼强度必须满足设计要求，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，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的，用槽钢或者角钢制作的钢圈作为内支撑，顶紧模板，防止模板应受张力而变形，不设水平支撑，以方便操作，第一节护壁应高出地面150-200，护壁厚度比下面护壁厚度增加100-150，便于挡土、挡水，桩位

4、轴线和高程均应标定第一节护壁上口。4、浇筑第一节护壁砼：护壁模板支好后应立即浇注护壁砼，人工浇筑，人工捣实，砼强度到达1.2Mpa即可拆模，护壁砼应根据气候条件，一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。5、检查桩位（中心）轴线、标高：在地面上设十字控制网、基准点，将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊线锤作中心控制，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深。6、架设垂直运输架：第一节桩孔成孔后，着手在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。7、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等：安装提升设备时，尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心，桩口

5、上设围护栏，当桩孔深大于5米时，应向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应，桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时，应掩盖好安全盖板，防止杂物掉下伤人，吊运土时，再打开安全盖板。8、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，吊桶离开孔上方1.5米时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人，吊桶卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土，桩孔挖至规定深度后，用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。9、先拆第一节、支第二节护壁模板、安装附加钢筋：护壁模板采用拆

6、上节支下节依次周转使用，模板上口留出高度为100的砼浇筑口。10、浇筑第二节护壁砼：砼用吊桶运送，人工浇筑，人工插捣密实。11、检查桩位（中心）轴线、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，吊线锤向井底投设，以半径尺竿检查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。12、逐层往下循环作业：将桩孔挖至设计深度，检查土质情况，桩底应支承在设计规定的持力层上。13、开挖岩石部分：桩底处于弱风化岩石时，采用爆破松动的方法开挖，具体施工方法详见施工方案。14、检查验收：成孔后必须对

7、桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收，合格后做好施工记录。15、吊放钢筋笼：钢筋笼按设计制作、运输、吊装，应防止扭转变形，根据规定加焊内固定筋，钢筋笼放入前，应绑好砂浆垫块，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。16、浇筑桩身砼：清除孔底积水，用溜槽向孔底浇筑砼，当高度超过3米时， 应用 串筒，串筒末端离孔底高度不大于2米，桩孔深度超过12米时，宜采用砼导管浇筑，浇筑砼时应连续进行，分层浇捣密实，砼浇筑12H后进行浸水养护。17、砼浇筑到桩顶时，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。挖孔桩施工

8、工艺流程图如下：施 工 准 备放线、定桩位挖第一节桩孔土方绑扎孔口护壁钢筋及支模灌注第一节护壁混凝土测量放线安装防护照明起吊等设施挖孔桩土方开挖绑扎护壁钢筋安装护壁模型灌注护壁混凝土成孔及终孔确认放线检测桩身截面净空吊放钢筋笼灌注桩身混凝土成 桩制作护壁钢筋制作护壁模型拌制护壁混凝土制作护壁钢筋校核桩孔垂直度和直径拌制护壁混凝土钢筋检测制作钢筋笼四、 资源投入及施工部署1、主要资源投入见下表。序号名称数量备注1空压机具1台2定制钢模（1.0m）3套/桩可流水施工3定制钢模（0.5m）2套不良土层备用4卷扬机1套5测量仪器1套其他辅助机具及安全设施参照竖直挖孔桩配置。2、施工部署桩端部以上（与承

9、台交接处以上）不再挖孔及做护壁，采用大开挖的形式，或承台开挖后再施工，可减少加固范围及成孔长度，并可加快施工速度。旋喷注浆设备入场后即开始对大开挖土层加固施工，待定制钢模板入场后可开挖，边加固边挖孔每条桩施工时先进行超前支护，待达到强度后再挖孔。五、 施工方法及操作要点1、模板采用专用定型钢模板，设计为上小下大的嗽叭口，模板支撑采用专门配套的形钢支撑杆。2、土质良好时每天进尺1.0m，同时浇筑护壁砼。遇到岩石时采用爆破松动法开挖，爆破人员需有爆破作业证。如土质较差有塌孔可能时，必须减小每天的进尺量，可减少为每天0.5m以下。3、 护壁砼碎石选用13石，砼中加入早强剂，保证3天强度达到75%；砼

10、振捣采用振动棒及敲击模板外壁相结合的方式；加强顶端的振捣，保证连接处砼密实。4、 孔下照明因孔深比较大，为保证挖土及上下孔安全，必须设孔内人工照明。孔内照明采用专用低压设备，线路牢固固定于孔壁上部。5、 孔土外运：采用吊斗运输挖出的土石，为了高效安全必须在孔外设小型电动卷扬机助提升架，保证出料顺利。6、 桩基砼因孔下操作较为困难，下部砼无法有效振捣，因此本工程桩基砼采用高流动性免振砼，由导管送入孔下。7、 测量定位本工程桩孔为群桩，挖孔时为保证正确的进尺方向，采用全站仪测量桩中心，在孔口向孔底采用线锤对点，确定每段孔的中心位置，孔下应保证足够照明，以保证测点的准确。六、 施工注意事项井架型钢支

11、撑必须牢固，距地面100设置扫地杆，顶部与滑轮接触支撑牢固。桩基施工时基坑外周边必须设排水沟，防止水灌入孔内。卷扬机支座必须牢固，防止倒塌伤人，牵引的绳索须采用新钢丝绳，且不得有损伤，防止绳索断裂吊桶掉入孔下造成事故。有关施工安全及施工质量控制以及其他未明事项须严格按照本工程人工挖孔桩施工方案及各部门有关规定办理。七、 经济效益分析采用此工法施工钻孔灌注桩的人工挖孔桩，可采用普通常用的施工机具，避免采用大型掘进设备和成孔设备而产生的大量机械费用，成本较低，施工安全。八、 质量控制 1、桩位定位控制：依据桥梁测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中

12、心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后。用木桩或8钢筋在石灰线四周外边埋设四个桩心控制点，便于在安装第一节桩孔护壁模板时校正模板位置。2、严格控制桩孔垂直度、中心位置，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，吊线锤向井底投设，以半径尺杆检查孔壁垂直平整度，井深以基准点为依据逐段引测。3、桩终孔要保证设计桩长和入岩深度，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。4、桩身砼要分层连续浇筑，分层浇捣，每次浇筑高度不得超过1.5米，每层浇捣厚度不得超过0.5米，出料口到砼

13、浇筑面高度大于2米时，必须使用溜槽或串桶，防止砼发生离析，砼坍落度宜控制在70-90，在距桩孔口6米以下时，人工浇捣较困难，可以采用在砼中掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，使砼坍落度增至150-180，利用砼大坍落度下落时冲击力使砼自身密实，在距孔口6米以内时，砼分层浇筑，使用插入式振动器分层振捣密实，直至桩顶。九、安全技术措施 1、孔口围护措施：孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，围栏应高出地面1.2米，围栏应采用钢筋制作，焊接牢固，挖出的土方不得堆在孔口四周1米范围内。2、防护壁坍塌措施：每节桩孔挖完后立即支护壁模板，浇筑护壁砼，一般情况下24H后方可拆除护壁砼，护壁可加配适

14、量钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象，上下护壁间搭接长度不小于50。3、孔中防毒措施：地下特殊土层中往往含有CO2, SO2 ,H2S或其他有毒气体，故每次下孔前，必须对桩孔内气体进行抽样检测（可用快速检测管），发现有毒气体含量超过允许值时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气，通风量不少于25L/S，以防止急性中毒事故发生。4、防触电措施：施工现场一切电源、电路的安装、拆除必须由持证电工操作，施工现场电源、线路按“三相五线制”，TNS系统要求布置，并按“三级配电”，“二级漏电

15、”分级分段保护，各孔井用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用，必须一机一闸一漏一箱进行敷设，孔上电线电缆必须架空20米以上，孔内电线电缆必须采用护套等有防磨损，防潮，防断等保护措施，空中操作工应戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋，配电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装牢固。5、安全保通措施：a施工现场布置作业区按车道路段划分，在不改变交通流方向的前提下，封闭单向同车道中的一个施工单元(1.5km)，当施工路段长度超过1.5km时，分两个施工单元进行施工。b布控时将控制区分六个部分：警告区、上游过渡区、下游过渡区、缓冲区、作业区、终止区。（1）警告区：警告区长度控制在1600m。警告区内设置限制速度标

16、志、前方施工标志、禁止超车标志、前方车道变窄标志等。（2）过渡区：上游过渡区长度为105m，下游过渡区长度应大于50m。（3）缓冲区：缓冲区长度为200m。将反光锥逐渐过渡到分道位置。（4）作业区：作业区的长度以1.5km为一个施工单元半幅封闭施工，半幅路中设置锥行标，锥形标的间距3m。（5）终止区：终止区的长度不小于50m。在终止区的末端应设置恢复正常交通标志。（6）在封闭路段的起始点和终止点设立专职指挥人员，手举红旗协调交通。十、文明环保施工1、建立健全环境保护保证体系，落实责任到人，配备相应的环保设施和技术力量，与当地政府和环保部门联合协作，全面控制施工污染；减少对生态环境的污染；严格控制水土流失，达到国家环保标准2、环保目标：严格执行国家环境保护法和水土保持法和地方政府有关规定，坚持做到“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，实现环境监控达标，确保环境