人工挖孔灌注桩施工作业指导书

#人工挖孔灌注桩作业指导书一、适用范围挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。若孔内产生的空气污染物超过现行规范规定的限值时，必须采取通风措施，方可采用人工挖孔施工。二、施工准备1、制定施工技术方案，根据地质和水文条件及安全施工、提高挖掘速度和因地制宜的原则，选择合适的孔壁支护类型，进行护壁结构设计，石质地层开挖的爆破设计，混凝土配合比设计等并履行报批手续，制定安全预案。2、平整场地，清除坡面危石浮土。施工现场的出土路线应畅通。3、坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。4、施工复测后，定出桩孔准确位置，在桩位外侧设置桩中心的十字控制桩，设置护桩并固桩，经常检查校核护桩。放出桩孔圆周。5、现场四周应设置排水沟、集水井和沉淀池。孔口四周挖排水沟，做好排水系统。及时排除地表水，搭好孔口雨棚。6、预制孔口护壁混凝土管或加工钢护筒。7、安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力、不影响施工。8、施工前，施工现场技术负责人和施工人员应逐孔全面检查施工准备，逐级进行技术安全交底和安全教育，要使安全、技术管理在思想、组织、措施上都得到落实。9、专人负责按桩位编号，做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩径、桩长和基岩土质的记录，钢筋笼和桩身混凝土等隐蔽验收记录。10、护壁模板分节的高度视土质情况而定，一般可用50〜100cm。每节模板安装，应设专人严格校核中心位置及护壁厚度，可用十字架对准轴线标记，在十字交叉中心悬吊垂球，复核模板位置，保证垂直度。符合要求后，可用木楔打入土中支撑模板，稳定位置，防止振捣混凝土时模板发生位移。三、挖孔时的施工技术要求㈠孔井口的加固处理在挖掘前，孔井口周围须用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护，其高度应高出地面20〜30cm,防止土、石、杂物滚入孔内伤人。若井口地层松软，为防止孔口坍塌，须在孔口用混凝土护壁。若井口地层有较大的渗水量时，可应用井点法降低地下水位。㈡挖掘成孔1、挖掘方法⑴位于无水地层的桩基，埋设孔口围护或护筒后，可人工直接开挖，遇到岩石宜采用浅眼松动爆破，人工清渣掘进，用辘轳将渣石吊运出井，手推车运送弃渣。⑵孔内遇到岩层须爆破时，应专门设计，采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药量并在炮眼附近加强支护。孔深大于5m时，必须采用电雷管引爆。孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查无有害气体后，施工人员方可下井继续作业。⑶位于有水地基时要边开挖边用水泵排水。在孔深大于15m的井孔中作业时，要采用鼓风机通过传风管向孔底吹入新鲜空气，保障施工安全。在孔壁可能坍塌、有渗水的情况下，应及时增加护壁。⑷护壁方法有安装木框架、竹篱、柳条、荆笆、预制混凝土井圈或钢井圈支护、或现灌或喷射混凝土护壁等，应根据实际情况慎重选用。2、安全条件挖孔桩施工必须在保证安全的前提下，不间断进行。在软土地层，同一墩台内，不宜同时开挖两相邻桩孔。如情况较好，以对角两孔和间隔开挖为宜。若孔较深应经常检查孔内CO2浓度，并加强通风。开挖时允许孔壁稍有不平，以提高桩侧的摩擦力。3、挖掘孔径挖孔直径应是设计桩径+护壁厚度。根据土质情况，一次开挖深度控制在80〜150cm,护壁或支撑后再继续开挖。每一段开挖均应测量孔的中心位置，发现偏差及时纠正。4、防水、排水⑴除在墩台四周挖截水沟外，并注意防止挖孔内排出的水渗入孔内。对于少量渗水，人工舀取或采用抽水机排出。水量较大时,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,组织安排合理,能达到很好的效果。⑵对不太深的挖孔桩，可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数。⑶有时因周围环境不允许无限制抽水，或大量抽水达不到目的时，可以采取截断水源、封闭水路的措施。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。5、流砂的处理人工挖孔时，细砂、粉砂层地质在地下水的作用下极易形成流砂，严重时会发生井漏，要采取有效可靠的措施。⑴流砂情况较轻时，可以缩短循环开挖深度，减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌筑。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，并控制保证内壁满足施工图要求。⑵流砂情况较严重时，可以下钢套管，加强护壁。钢套管与护壁钢模板相似，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，每开挖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,安装后即支模灌筑护壁混凝土。若放入套筒后流砂仍上涌，可采取混凝土封闭孔底，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。必要时，可以打管注浆,固结砂土后开挖。6、淤泥质土层的处理在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用方木、木板、模板等支挡,并要缩短这一段的开挖深度，及时灌筑混凝土护壁。支挡的方木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,可斜向放置,双排布置互相反向交叉。㈢孔壁支撑1、现灌混凝土护壁⑴目前应用最广泛的支撑形式，有等厚度护壁、外齿式护壁、内齿式护壁三种形式。每挖掘1.0〜1.5m深立模灌筑混凝土一次，护壁厚度为10〜20cm,护壁混凝土强度等级应不低于C15,当护壁作为桩体一部分时应不低于桩身混凝土强度等级，混凝土坍落度30〜50mm。护壁内可以等距放置8根直径6〜8mm长1m的直钢筋。⑵混凝土护壁的厚度由水、土压力引起的孔壁压力决定。假定水、土压力在孔壁上均匀分布,则有：tNKpd/2R式中：d桩孔直径t护壁厚度K———安全系数，K=1.5〜2.0R一混凝土的强度等级，当用C25或C30混凝土时为20MPa或24MPap相应护壁上的水土压力,按朗金理论计算。护壁中钢筋一般为构造钢筋（@6mm〜@10mm光圆钢筋）。⑶护壁混凝土灌筑施工方法①桩孔每挖进一节，经检查断面尺寸及垂直度符合设计要求，报监理工程师检验合格后，立即支模灌筑护壁混凝土。②孔口设置作业平台，用来向孔内吊放模板、混凝土和施工用具。③安装护壁模板：模板高度与一次开挖深度一致，内齿式护壁的模板应高出上节护壁底端50〜75mm。利用孔口桩中心十字桩，悬线检查模板位置，纠正偏斜，保证线位至模板各点的距离不小于设计桩径（减去模板厚度）。④灌筑护壁混凝土：混凝土从模板上端开口下灌入，采用钢钎或插入式捣固器将混凝土捣固密实。⑤拆除模板继续下一段施工：护壁混凝土达到一定强度后（常温下24h）便可拆模，继续开挖下一段桩孔。如此开挖支模灌筑混凝土拆模，循环作业，直到挖至设计深度。⑥每节桩孔护壁做好以后，将桩位轴线和高程测设在护壁上口，然后，用十字线对中，吊线坠向井底投点，以半径尺杆检查孔壁的垂直度和孔中心位置，随之进行修整，保证垂直度。孔深必须以基准点为依据向孔内引测。⑦模板安装符合要求后，可用木楔打入土中支撑模板，稳定位置，防止混凝土在捣固时模板发生位移。2、预制钢筋混凝土套壳护壁一般用于渗水、涌水较大和流砂、淤泥的土层中。3、喷射混凝土护壁一般适用于渗水量不大的、土质为黏土质砂、含砂黏土及卵石夹土的井孔。4、钢井圈背板护壁适用于饱和、湿陷性土层。井圈用10号槽钢弯制而成。四、终孔检查挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。开挖过程中应经常检查了解地质情况，如有与设计资料不符的，应提出变更设计。五、钢筋笼制作与吊装根据施工条件，钢筋骨架可在孔外制作后吊入孔内，也可在孔内绑扎。为使钢筋骨架正确牢固定位，除主筋上安设钢筋“耳环”或混凝土垫块外，也可在孔壁上打入钢钎，用钢丝与主筋绑扎使其牢固定位。同时，可根据设计要求安放好声测管。六、灌筑混凝土㈠水下灌筑砼施工（同钻孔桩）:㈡干灌法施工1、挖孔桩成孔后如果地水水位较低，孔内渗水量较小，可以采用干灌法进行砼灌注施工。2、施工要点：⑴桩体混凝土灌筑要一次完成。如遇停电等特殊原因，必须留施工缝时，可在混凝土面周围加插适量的短钢筋。在灌筑新的混凝土前，施工缝面必须清理干净，不得有积水和隔离物质。⑵灌筑桩身混凝土，必须采用溜槽及串筒灌筑混凝土，并在离灌筑面2m以内下落，不准在井口抛铲或倒车卸料，以免混凝土离析，影响混凝土整体强度。⑶在灌筑混凝土过程中，注意防止地下水进入，不能有超过50mm厚的积水层，否则，应设法把混凝土表面积水层用导管吸干，方可灌筑混凝土。如渗水量过大（N1m3/h）时，应按水下混凝土操作规程施工。⑷砼倾落采用导管或串筒，边灌筑边振捣，宜采用插入式振动器和人工插实相结合的方法，以保证混凝土的密实度。密实的标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。⑸在灌筑桩身混凝土时，相邻10m范围内的挖孔作业停止，并不得在孔底留人。3、保证桩身混凝土的密实性⑴一般采用串流筒下料及分层振捣灌筑的方法，其中的灌筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土的灌筑。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，以便依靠混凝土自身重量压住水流的渗入。⑵对于深度10m以下的桩身段，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，这部分混凝土即可不用振捣，桩身混凝土能满足均匀性和密实性，且速度优于采用串流筒施工。对于桩身上部混凝土灌筑要求要采取正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，灌筑速度不必很快。4、常见桩体质量通病及原因分析⑴桩体混凝土局部不够密实。由于一次灌筑过厚，振捣不好，振捣器插深不足，少振或漏振等原因。⑵混凝土局部强度不足。由于粗细骨料未称量，用水量控制不严，塌落度过大，或采用体积量度，骨料量不够准确，混凝土配合比在特殊情况未及时调整等原因造成。⑶混凝土局部离析，由于混凝土在搅拌中时间少于90s,不够均匀。溜槽或串筒过短。车上混凝土直接向孔内倒下等原因造成。⑷钢筋笼成型有弯曲（香蕉形）或扭曲现象。由于主筋未预先调直，也未把箍筋焊接在主筋位置上等分距离点上，制作钢筋笼的底垫高低不平等原因造成，至使主筋的混凝土保护层厚薄不均，甚至露筋影响质量。⑸钢筋笼成型后，必须现场质检员或施工人员全面检查焊接质量。若主筋的搭接焊缝厚度不足和箍筋有漏点焊位置，应即通知焊工进行补焊，并及时办理好隐蔽验收手续。七、质量保证措施1、开工前对相关人员进行详细的技术交底，使每个人做到心中有数。2、加强原材料的进场检验和施工过程中的抽检，坚决杜绝使用不合格材料。3、加强每道工序的自检工作，每道工序必须经过监理验收合格后再进行下道工序施工。砼灌注过程中，自检员、施工员、试验员必须全过程旁站。4、加强原始资料的记录和管理，由专人记录原始资料，当天记录，当天整理，原始资料必须真实。5、为确保桩的质量，灌注的桩顶标高应比设计高出0.5米以上，多余部分在接桩前凿除，桩头无松散层。八、安全生产与环境保护1、挖孔时为确保施工安全，工人必须佩带安全帽、安全绳、穿绝缘胶鞋，并在孔内设置安全爬梯。严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。井下操作人员连续工作时间不宜超过4h，应及时轮换。现场施工人员必须佩带安全帽、安全带，安全带接绳由孔上人员负责随作业而加长，井下有人操作时，井上配合作业人员必须坚守岗位，不得擅离职守。孔底如需抽水时，必须在全部井下作业人员上地面后进行。2、孔内应配置照明，采用低压电源，防水带罩的安全灯具或安全矿灯。每班检查孔内空气质量，采取通风措施，孔深超过5m时应首先通风10〜20min作业人员才能进入孔内。井孔内一律采用12V安全电压和防水带罩灯照明，井上现场可用24V低压照明。现场用电均须安装漏电保护装置。3、挖井至4m以下时，下井之前，应用气体检测仪对井内空气进行抽样检测并做好记录，发现有害气体含量超过允许值，应用鼓风机向孔底通风（必要时送氧气），然后方能下井作业。在医院或其他有毒物质存放区施工，应先检查有毒物质对人体的伤害程度，再确定是否采用人工挖孔的施工方法。4、孔内作业时，孔口必须有专人看守，夜间停工时，要在井口设置标志或覆盖物，防止人员不慎坠入。挖孔桩孔口，应设水平活动安全盖板。当吊桶提升到离地面高1.8m左右（超过人高）时推活动盖板关闭孔口，再由手推车推至盖板上，卸土后再开盖板下吊桶吊土，以防土块和工具掉入孔内伤人。最上一节混凝土护壁在井口处高出地面25cm（厚度与护壁相同），以防地面水流入井孔内或脚踢杂物入孔内。孔井口边1m范围内不得有任何杂物，堆土应在孔井口边1.5m以外。5、挖孔桩渣土临时堆放应距孔口1m以上，且堆置高度不得大于80cm，及时清运，不得随意丢弃，必须切实保护环境不受污染。6、井内施工人员必须乘专用吊笼上下，不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。井孔内必须设置应急安全绳和软爬梯。井下需要工具，应该用提升设备递送，禁止向井内抛掷。井孔上、下应有可靠的通话联络，如对讲机等。7、随挖孔进程完成护壁或支撑，严禁只挖不护壁。桩孔下挖过程中，必须按照挖一节土（深50〜80cm），做一节护壁或安放一次工具式钢筋防护笼。桩孔垂直度和直径尺寸应每挖一节检查