重庆住宅楼人工挖孔灌注桩基础施工方案

人工挖孔灌注桩桩基础施工工专项方案案编制单位:xxx市少云云建筑安装装工程有限限公司技术负责人：编制人20010年6月22日人工挖孔灌注桩桩基础施工工专项方案案

第一章概述

采采用人工挖挖孔灌注桩桩做基础，具具有机具设设备简单，施施工操作方方便，占用用施工场地地小，对周周围建筑物物影响小，施施工质量可可靠，可全全面展开施施工，缩短短工期，造造价低等优优点。因此此得到广泛泛应用。以以我之前工工地为例，在在建工程为为砖混、采用用人工挖孔孔灌注桩基基础，这主主要是该地地域的地质质条件等因因素造成的的。人工挖挖孔灌注桩桩适用于土土质较好、地地下水位较较低的黏土土、亚黏土土、含少量量砂卵石的的黏土层。可可用于高层层建筑、公公用建筑、水水工建筑做做桩基，作作支承、抗抗滑、挡土土之用。对对软土、流流砂、地下下水位较高高、涌水量量大的土层层不宜采用用。人工挖孔灌注桩桩是一种通通过人工开开挖而形成成井筒的灌灌注桩成孔孔工艺，适适用于旱地地或少水且且较密实的的土质或岩岩石地层，因因其占施工工用场地少少、成本较较低、工艺艺简单、易易于控制质质量且施工工时不易产产生污染等等优点而广广泛应用于于房屋建筑筑、桥梁、桩基工程程的施工中中。第二章施工工方法2.1、挖孔及护壁

人人工挖孔灌灌注桩需要要进行人工工开挖、扩扩壁、土石石方外运和和护壁，是是与其他灌灌注桩类型型最大的区区别之处。

挖孔、护壁两道工序是紧密相连的也是挖孔桩施工的重要工序，为了保证成孔的安全，在每开挖一米深时，要及时浇注砼护壁。在放线定位后，将桩周围用护栏打围，防止行人进入，确保施工安全，准备好手动葫芦、铅桶、手推运渣车及抽水泵(如地下水位高时要在桩周围打井点降水)。

所有准备工作就绪后进行第一米开挖，挖孔桩第一米开挖、护壁、锁口砼是整根挖孔桩的开始，也是护壁砼成功的关键，开挖到位后，马上埋设锁口钢筋，在每节护壁与下一节护壁之间要埋设连接钢筋(间距20cm)，为了保证挖孔的可操作性，挖孔、护壁节与节之间采用锯齿形(锯齿形也能增加桩的摩擦力)。

挖孔桩每天只能挖一米，挖好后要及时安设护壁模板，并在当天浇注好砼，夜晚则是护壁砼养护时间；在开挖过程中要严格控制桩的中心线，以保证桩身尺寸满足设计要求；孔内排水一般采用明排，如渗水量过大，必须在孔周围打井点降水；在挖孔到一定深度时，土质情况会发生变化，会碰到岩层，对于坚硬的岩石，可采用风镐掘进，如开挖至设计标高仍未碰到岩层，要根据实际情况超挖。

2.2、成孔、浇注桩身砼

挖孔达到设计标高后，要及时对成孔的各项数据(桩径、偏差、桩底渗水量)进行分析，以便及时采取补救措施；桩身钢筋笼在预制场地上分段加工，在成孔前就要运至孔边，安放到位后要及时固定，以防止其上浮；浇注砼前，要安放好导筒，要再次检查孔底渗水量，渗水量过大，要采用水下砼浇注，如检测需要，可埋设声测管。

有了简单概述后现再关于人工挖孔灌注桩施工及质量控制要点简述如下，在此提出的施工及质量验收要点，应是确保整个工程质量与安全的关键。2.2.1、收集集资料：

在在正式施工工前应具备备必要的下下列工程资资料：（1）建筑物物场地工程程地质和必必要的水位位地质资料料；

（2）桩基施工工图及图纸纸会审纪要要；

（3）建筑场地地和邻近区区域的地下下管线（管管道、电缆缆）资料；；

（4）主要施工工机械及其其配套设备备的技术性性能资料；；

（5）桩基的施施工组织设设计或施工工方案；

（6）桩基钢筋筋砼所用建建材（水泥泥、砂、石石、钢筋）的的质检报告告；

2.2.2、施工前前质量管理理措施：

（1）施工平面面图上应标标明桩位、编编号、施工工顺序、水水电线路和和临时设施的的位置；

（2）制定施工工作业计划划和劳动力力组织计划划；

（3）制定机械械设备、工工具、材料料供应计划划；

（4）制定季季节性（冬冬、雨季）施施工的技术术措施；

22.2.3、安全措措施：

人工工挖孔灌注注桩应采取取下列安全全措施：

（1）人工挖孔孔灌注桩施施工的重要要因素是安安全控制，施施工操作面面小，挖孔孔深度深，不不确定因素素多，地下下水位过高高，天气环环境恶劣等等等因素严严重影响挖挖孔桩施工工的安全，安安全控制是是重中之重重；（2）在开挖前，孔孔周围要用用护栏隔离离好，施工工时孔口边边缘不能摆摆放尖锐的的施工用具具，孔口处处根据现场场条件要安安全安放网网，防止物物体落入孔孔底，如不不施工时，护护栏要封闭闭，要将孔孔口用盖板板盖好（3）挖孔时因孔内潮潮湿，照明明灯电压不不能超过36伏，在手手动葫芦运运渣及吊运运护壁模板板时，孔上上孔内操作作人员要密密切联系，保保持精神高高度集中，孔孔口操作人人员一定要要将安全带带与护栏连连接，以防防止跌入孔孔中；（4）挖孔到一定深度度时，要经经常探测孔孔底氧气含含量及是否否有毒气，如如氧气含量量过低或存存在毒气，要要在施工前前进行通风风换气；（5）在排水时，孔底底不能有操操作人员，如如孔底渗水水量过大，要要停止施工工，及时采采用井点降降水，如碰碰到流沙等等不良地质质情况要另另行处理，如如遇上恶劣劣天气，要要停止施工工2.3人工挖挖孔扩底桩桩承载力实实验研究 通过桩基规范测测试元件的的试验，研研究了软土土地区人工工挖孔扩底底桩的荷载载传递机理理及侧阻力力、端阻力力的变化规规律，文中中统计和分分析了人工工挖孔桩的的静载试验验资料，提提出了承载载力的计算算方法和桩桩端常用土土层的极限限承载力取取值范围。由于人工挖孔桩桩具有直径径大、能扩扩底、单桩桩承载力高高、造价便便宜、施工工质量易保保证、施工工机械简易易、施工速速度快以及及对环境影影响小等优优点，被广广泛运用于于多层或高高层建筑物物的基础。施施工和对该该桩型适用用性的认识识上均存在在问题，很很有必要对对人工挖孔孔桩的受力力特性和承承载力问题题做进一步步研究。现就本工程土质质及建筑的的特点附上上人工挖孔孔扩底桩承承载力实验验研究2.3.1现场场试验本文通过地质勘勘察所提供供在桩侧主主要土层的的分界面和和桩身开始始扩大处埋埋设钢筋应应力计的现现场试验研研究桩身荷荷载传递状状况，探讨讨桩土之间间相互作用用关系；在在桩底扩大大头边缘和和中心点位位置埋设土土压力盒，用用于探讨桩桩端土压力力的分布规规律。(1)桩身轴力力分布

通过过测量1、2、…、n等处应力力计的应变变值εi，换算各各点的钢筋筋应力σi。运用下下式计算相相应截面桩桩身轴力QQi：Qi=Aσi(ε)（1）其中A为桩身横截面积积。

各组试试验的桩身身轴力分布布和桩顶荷荷载位移关关系曲线QQ～S(2)桩侧阻力力与桩端阻阻力

将外加加荷载Q分为桩侧侧阻力Qs和桩端阻阻力Qp两部分考考虑：Q=Qs+Qp在试验测试中，桩桩端阻力为为第n位置处桩桩身轴力，因因此桩侧轴轴力：Qs=Q-Pn(3)土层桩侧侧摩阻力

试试验中，由由下面方法法可以确定定土层桩侧侧阻力与桩桩土相对位位移关系。第i土层平均桩侧摩摩阻力由下下式计算：：fi=(Qi-Qi+1)/Acii（4）Qi、Aci：分别为第第i测点桩身身轴力和第第i土层桩侧侧表面积。对应相对位移ss′i为：s:为桩顶位移；hhi、εi分别为第第i土层厚度度和第i测点应变变值。2.3.2结果果分析（1）受力机理分析析

具有扩底底的人工挖挖孔桩受力力时，桩端端土层受压压挤密，扩扩大头两侧侧有侧挤；；端角处发发生应力集集中而产生生局部剪切切，扩大头头斜面上出出现塌落松松动区。M.JTomllinsoon［1］认为由松松动区引起起的桩侧阻阻力减小的的范围Ls在扩大头头以上2d之间。从从本文的试试验结果和和有限元分分析结果看看，影响范范围Ls在(2.0～3.0))(D－d)之间，人工挖孔桩的破破坏过程视视持力层不不同而变化化，因地下下水较为丰丰富，发生生刺入破坏坏或因土层层挤密引起起沉降过大大两种。两两种类型其其Q～s曲线分为为陡降型和和缓变型两两种，（2）桩侧阻力分析析

a桩侧阻力力与桩顶位位移变化关关系

人工挖挖孔扩底桩桩侧阻力与与等截面的的冲钻孔桩桩的桩侧阻阻力变化关关系不相同同：当桩顶顶位移小于于某一范围围时，桩侧侧阻力随桩桩顶位移增增大(相应的桩桩顶荷载增增大)而增大；；当桩顶位位移继续增增大，桩侧侧阻力随着着桩顶位移移增大迅速速减小，最最终接近于于零，桩顶顶荷载主要要由桩端土土层承担，直直至达到极极限状况。从从试验分析析看，桩侧侧阻力达到到极限时桩桩顶位移范范围在3～6mm之间，相相应桩侧阻阻力占桩顶顶荷载的40～60%。

上述现象象的主要原原因在于扩扩大头上部部出现松动动区，降低低桩侧阻力力，最终完完全散失，桩桩顶荷载只只由桩端土土层承担。当当桩端土层层达到极限限状态时，该该桩的承载载力也达到到极限状态态。

b桩侧摩阻阻力与桩土土相对位移移关系

桩侧侧摩阻力达达到最大值值后的软化化现象非常常明显。从从试验结果果可得本段段所研究的的主要土层层极限桩侧侧摩阻力取取值与所对对应的桩土土相对位移移范围，见见表1所示表1主要土层极限桩桩侧摩阻力力取值和桩桩土相对位位移土层粘土Ⅰ淤泥粉土粉质粘土砂质粘土强风化岩残积土取值范围(kPa)25～3510～2020～3030～4035～45180～24040～60桩土相对位移(mm)3～73～102～54～83～810～203～6因此，人工挖孔孔极限桩侧侧摩阻力是是相应冲钻钻孔桩的60～80%。(3）桩端阻力分析析

在同样的的桩侧土层层条件下，桩桩端持力层层强度较高高的桩其桩桩侧摩阻力力要比桩端端持力层强强度较低的的桩高，即即桩端持力力层强度越越高，桩端端阻力越大大，桩端沉沉降越小，桩桩侧摩阻力力就越高，反反之亦然。即即悬底桩测测出的桩侧侧摩阻力要要比实底桩桩测出的桩桩侧摩阻力力小。

从上上述桩侧阻阻力分析可可知，人工工挖孔扩底底桩受力形形式是以端端承力为主主，因此桩桩端阻力分分布和计算算是承载力力计算的主主要问题。从从试验结果果可知：在在有地下水水时，桩端端持力层落落在粘土或或残积土的的桩底反力力分布是端端角处土压压力比中央央处土压力力略大，持持力层是先先受压挤密密，到一定定程度后发发生刺入破破坏；而对对于有采用用降水措施施或桩端落落在良好的的强风化土土层时，桩桩底反力分分布为端角角比端中央央大较多，桩桩底土层受受力过程是是端角出现现局部剪切切而后逐渐渐向中央发发展，直至至发生整体体剪切破坏坏；而持力力层落在含含粘土碎卵卵石层时，桩桩端土为受受压挤密直直至桩顶发发生过大沉沉降，Q～s曲线为缓缓变形。2.3.3承载载力的确定定

通过上述述试验结果果分析，当当有地下水水存在且桩桩长在15m之内时，人人工挖孔扩扩底桩极限限承载力按按下式计算算：fi=(Qi-Qi+1)/Acii式中Qu：为单单桩极限承承载力。

AAp、qp、qpk：分别别为扩大头头横断面积积、桩端极极限阻力和和冲钻孔桩桩端极限阻阻力。

η、ηc、ηs：分别为为综合拆减减系数、成成桩条件系系数和尺寸寸效应系数数。(1）综合折减系数数

人工挖孔孔桩静荷载载试验资料料，研究了了主要土层层桩端极限限承载力的的取值约为为冲钻孔桩桩端极限承承载力的40～60%，见表2所示。即即综合折减减系数为0.4～0.6。主要土层桩端极极限承载力力取值范围围表表2主要持力层粘土含粘土碎卵石残积土强风化岩人工挖孔桩端极限承载力q'q(kPa)650～9501600～2000800～16001600～2400冲钻孔桩端极限承戴力qp(kPa)1200～20003000～60001500～30004000～5000q'q/qp54%56%53%45（2）系数通过桩不同扩大大头尺寸、相相同持力层层(砂质粘土土)的静荷载载试验结果果和6根不同扩扩大头直径径的模型桩桩试验，研研究了不同同扩大头直直径的桩端端极限承载载力变化关关系。（3）成桩条件系数数据式(6)、综综合折减系系数和尺寸寸效应系数数，可以确确定人工挖挖孔桩的成成桩条件系系数为0..6～0.8。2.3.4结论论从现场试验研究究了人工挖挖孔桩的受受力特性和和承载力问问题，得出出了以下结结论：

(11)对于桩长长不太长(5m～15m)时，扩大大头上部一一定范围内内存在松动动区，降低低桩侧阻力力。当桩顶顶位移达到到一定程度度时桩侧阻阻力达到极极限状态，桩桩顶位移继继续增大，桩桩侧阻力迅迅速减小。桩桩侧摩阻力力达到极限限时，桩顶顶位移变化化在3～6mm之间，对对应的桩侧侧阻力占桩桩顶荷载的的40～60%。

(2)由于地下下水的作用用，桩端土土层力学性性能明显降降低，桩端端持力层为为粘土和残残积土时，桩桩端土层受受力为先受受压挤发生生局部剪切切破坏而后后发生整体体刺入破坏坏；持力层层为有采用用降水措施施的残积土土和强风化化岩层时，桩桩底边缘土土先局部受受剪，逐渐渐向内部发发展最终为为整体剪切切破坏；持持力层为含含粘性土碎碎卵石层时时，桩底土土层为受压压挤密，QQ～s曲线为缓缓变型。

((3)当桩长较较短(l＞15m)时，人工工挖孔桩的的承载力按按端承载进进行计算；；对于桩身身较长的桩桩，要考虑虑扩大头上上部松动区区对桩侧阻阻力的影响响，桩侧阻阻力可以取取相应冲钻钻孔桩侧阻阻力的80%。地下水水的存在很很大程度上上降低了桩桩端土层力力学性能，使使桩端土层层产生软化化效应，故故其桩端极极限阻力为为相应冲钻钻孔桩端极极限阻力的的40～60%。

(4)扩底桩存存在尺寸效效应问题，对对于福州地地区人工挖挖孔桩，扩扩大头的尺尺寸效应系系数可以采采用式(7)计算。

(55)人工挖孔孔桩受力时时，桩端扩扩大头处土土层出现拉拉应力区，表表现为扩大大头上部一一定范围内内桩周土出出现临空面面。因此当当人工挖孔孔桩桩长较较长(l＞15m)；考虑桩桩侧摩阻力力时，需按按有效桩长长计算。有有效桩长LLe=l-(2..0～3.0))(D-dd)。第三章监控与与救援方案案3.1灌注桩孔的施工工与质量验验收：

3.1.11对地质资资料、检验验设备、工工艺及施工工技术要求求是否适宜宜，桩在施施工前，宜宜进行“试成孔”。3.1.2根根据建设单单位测量基基准点和测测量基线放放样定位，经经监理复核核，用十字字交叉法定定出孔桩中中心。桩位位应定位放放样准确，在在桩位外设设置定位龙龙门桩。并并派专人负负责。3.1.3当当桩净距小小于2倍桩径且且小于2.5m时，应采采用间隔开开挖。3.1.4第一一节井圈护护壁的中心心线与设计计轴线的偏偏差不得大大于20mm；井圈顶顶面应比场场地高出150~~200mmm，壁厚比比下面井壁壁厚度增加加100~~150mmm。

3.1.55修筑钢筋筋砼井圈护护壁应保证证：护壁的的厚度、配配筋、砼强强度符合设设计要求；；上下节护护壁的搭接接长度不得得小于50mm；每节护护壁在当日日施工完毕毕；护壁模模板在24h后拆除；；发现护壁壁有蜂窝、漏漏水现象时时，应及时时补强以防防造成事故故。

3.1.66挖至设计计标高时，孔孔底不应积积水，终孔孔后应清理理好护壁上上的淤泥和和孔底残渣渣、积水，然然后进行隐隐蔽工程验验收。验收收合格后，应应立即封底底和灌注桩桩身砼。

33.1.77成孔的允允许偏差应应满足：桩桩径±500mm，垂直度0.55%，桩位±500mm.且底部扩扩大段要按按设计挖成成圆台状，保保证尺寸。

3.2钢筋笼的制作与质量验收：

3.2.1钢筋进场要验收，要有质保单，并要求作力学性能试验和焊接试验，合格后才能启用。

3.2.2焊条要有质保单，型号要与钢筋的性能相适应。

3.2.3钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度允许偏差±50mm.

3.2.4加颈箍宜设在主筋外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用，且不会增加施工难度，主筋一般不设弯钩。

3.2.5钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。

3.2.6注意钢筋笼的标高，到达设计位置后应采用工艺筋（吊筋、抗浮筋）固定，避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。

3.2.7钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm、砼护壁时35mm.保护层用水泥砂浆块制作，当无砼护壁时严禁用粘土砖或短钢筋头代替（砖吸水、短钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀的连锁反应）。垫块每1.5-2m一组，每组3个，圆周上相距120°，每组之间呈梅花形布置。保护层的允许偏差为±10mm.

3.2.8当成孔深度与设计深度不同时，钢筋笼长度也宜随之变化，但摩擦桩的钢筋笼长度可不变。

3.3砼灌注施工

3.3.1检查成孔质量合格后应尽快灌注砼。在灌注砼前，应进行清孔工作，要求孔壁、孔底必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动。孔底沉渣厚度应符合端承桩小于50mm、摩擦端承桩和端承摩擦桩小于100mm、摩擦桩小于300mm.

3.3.2当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用串筒法灌注砼，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，砼宜采用插入式振捣器振实。如果渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法水下灌注砼。

3.3.3砼的粗骨料可选用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于50mm，并不大大于主筋净距的1/3.

3.3.4坚持按配合比投料，砼坍落度不宜过大，以5-8cm为宜，每50cm为一层及时振捣，砼灌注要保持连续。坍