人工挖孔桩作业指导书.pdf

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1、人工挖孔桩施工作业指导书 1、目的 明确桥梁桩基人工挖孔施工作业的工艺流程、操作要点和相应的 工艺标准，指导、规范桩基作业施工。 2、编制依据 公路桥涵工程施工技术规范 公路工程质量检验评定标准 沪陕线西商高速公路工程设计图纸 3、适用范围 适用于西商 LJ-4标段人工挖孔桩基。 4、施工工艺及技术要求 施工工艺如图 4-1 所示。 4.1 人工挖孔 4.1.1 场地平整 平整场地、清除杂物、夯打密实。桩位处地面应高出原地面50 厘米左右，场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。 4.1.2 测量放样 进行施工放样， 施工队配合测量组按设计图纸定出孔位，报测量 监理检查无误后， 由施工队埋设十

2、字护桩， 十字护桩必须用砂浆或混 凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检验。 4.1.3 桩孔开挖 采用从上到下逐层用镐、 锹进行开挖， 遇坚硬土或大块孤石采用 锤、钎破碎，挖土顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加20 厘米 控制截面大小。 孔内挖出的土装入吊桶， 采用自制提升设备将渣土垂 直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。注意挖孔过程中， 不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。 平整场地 井口开挖 浇注井口砼 安装提升架 挖孔 移除挖孔设备 制作提升井架 浇注砼护壁 桩位放样 基底是否符合要 否 是 图 4-1 挖孔桩施工工艺 下笼、灌砼 4.1.4 护

3、壁施工 对岩层、较坚硬密实土层，不透水，开挖后短期不会坍孔的，可 不设护壁，其它土质情况下，必须施作护壁，保持孔壁稳定，以策安 全。护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相 同。第一节混凝土护壁 (原地面以下1 米)径向厚度为20cm ，宜高出 地面 2030cm ，使其成为井口围圈，以阻挡井上土石及其它物体滚 入井下伤人，并且便于挡水和定位。护壁如图4-2 所示。 图4-2 挖孔桩护壁示意图（单位：cm ） 1 0 0 1 0 - 1 5 3 0 该方法适用于各类土层， 每挖掘 0.8 1.0m深时，即立模灌注混 凝土护壁。平均厚度15cm 。模板不需光滑平整，以利于与桩体混

4、凝 土的联结。为了进一步提高柱身砼与护壁的粘结，也为了混凝土入模 方便，护壁方式可采用喇叭错台状护壁。 护壁砼的施工， 采取自制的钢模板。模板内径上口小下口大，组 装后应成喇叭状。钢模板面板的厚度不得小于3mm ，浇注混凝土时拆 上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用U形卡连接。 4.2 钢筋的制作与安装钢筋骨架的允许偏差如表4-1 所示。 表 4-1 挖孔桩钢筋骨架允许偏差 序号项目允许偏差（ mm ） 1 钢筋骨架在承台底以下长度100 2 钢筋骨架直径20 3 主钢筋间距0.5d 4 加强筋间距20 5 箍筋间距或螺旋筋间距20 6 钢筋骨架垂直度骨架长度 1% 4.2.1 对于较短的

5、桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。 对于孔深较大的桩基， 钢筋笼需要现场焊接的， 钢筋笼分段长度不宜 少于 18 米，以减少现场焊接工作量。 现场焊接宜采用单面帮条焊接。 4.2.2 制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把 主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加 强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋， 并 用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上 焊好全部加强筋后， 用机具或人转动骨架， 将其余主筋逐根照上法焊 好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋 并绑扎于主筋上，点焊牢固。 4.2.3 钢

6、筋骨架保护层的设置方法： 钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过 50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和 安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或转 动混凝土垫块。设置密度按竖向每隔2m 设一道，每一道沿圆周布置 68 个。 4.2.4 骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变 形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过 6 米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗 车牵引，可运输各种长度的钢筋笼， 或用炮架车采用翻斗车牵引或人 工推，也可运输一般长度的钢筋笼。 4.2.5 骨架的起吊和就位

7、 钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊 时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加 强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在 骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架， 起吊前应在骨架内部 临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍 提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继 续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到 骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如 有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动 碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆

8、的绑扎点及钢筋十 字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或 型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于 孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临 时支承，将骨架徐徐下降， 骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑 于护筒口，再起吊第二节骨架， 使上下两节骨架位于同直线上进行焊 接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在 孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。 骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位吊筋的长 度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢 筋笼中心，根据护桩找出桩位中心， 钢

9、筋笼定位时使钢筋笼中心与桩 位中心重合。 然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢 或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右） ，并将 整个定位骨架支托于枕木上。 钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距 10mm ；箍筋间 距20mm ；骨架外径 10mm ；骨架倾斜度 0.5 ；骨架保护层厚度 20mm ；骨架中心平面位置20mm ；骨架顶端高程 20mm ；骨架底面 高程 50mm 。 4.3 灌注砼 4.3.1 在灌注混凝土前应对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理 工程师，经检验合格后方可灌注混凝土。 4.3.2 混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，混凝

10、土的浇 筑入模温度不低于 +5，也不高于 +30，否则采用经监理工程师批 准的相应措施。 4.3.3 采用水下混凝土方法灌注。导管技术要求灌注水下砼采用 钢导管灌注，采用导管内径为25-30cm。导管使用前应进行水密承压 和接头抗拉试验， 严禁用压气试压。 进行水密试验的水压不应小于孔 内水深 1.3 倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最 大内压力 p 的 1.3 倍，p=rchc-rwHw 式中： p 为导管可能受到的最大内压力（kPa） ； rc为混凝土拌和物的重度（24kN/m 3） ； hc为导管内混凝土柱最大高度（m ） ，以导管全长或预计的最大高 度计； rw为井孔内

11、水的重度（ kN/m 3） ； Hw为井孔内水的深度（ m ） 。 4.3.4 安装导管 导管采用 25-30 钢管，每节 23m,配 12 节 11.5m的短管。 钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混 凝土浇筑速度相适应。 使用前进行试拼和水密、 承压和接头抗拉试验， 按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差， 不超过钻孔 深的 0.5%并不大于 10cm ，试压力为孔底静水压力的1.5 倍。 导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口， 大于 一节中间导管长度。 导管接头法兰盘加锥形活套， 底节导管下端不得 有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。

12、 导管安装后，其底部距孔底有 250 400mm 的空间。 4.3.5 首批封底混凝土 计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量， 能 把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足 够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣， 减少 工后沉降的重要环节。 4.3.6 首批灌注砼数量（例桩径D=1.25m ） ： VD 2/4(H 1+H2)+d 2/4h 1； cwwH h/ 1 =1140/24 ； H1表示混凝土桩底到导管底口距离约0.4m， H2表示首批灌注混凝 土的最小深度 （导管底口到砼面的高度） 小于 1m ，h1表示井孔混凝土 面的高度达到

13、 c H时，导管内混凝土柱需要的高度（m ） ， 21 HHH c ； w H为井孔内混凝土面以上深度（此处按40m进行计算），D为井孔直 径，d 为导管内径， c为混凝土拌和物的容重（ KN/m 3 ） ， w为井孔内 水的容重（ KN/m 3）. Vr1.25=3.14(1.25/2) 2（H 1+1）+3.14（0.25/2 ） 2 /4h1 =3.14(1.25/2) 2 (0.4+1)+3.14(0.25/2) 2/4 18.33=1.94m 3 4.3.7 箭球、拨栓或开阀 打开漏斗阀门， 放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内 砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可

14、正常灌注。如 发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。 43.8 水下混凝土浇灌 桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连 续地进行，严禁中途停工。 在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏 斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使 测探不准确； 应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时 测量孔内混凝土面高度， 正确指挥导管的提升和拆除； 导管的埋置深 度应控制在 24m 。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整 导管埋深。 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰 卡挂钢筋骨架， 可转动导管，使其脱开钢筋骨架后， 再移到钻孔中心。 拆

15、除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡 胶垫和工具等掉入孔中。 要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净， 堆放整齐。循环使用导管48 次后应重新进行水密性试验。 在灌注过程中， 当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土 要徐徐灌入， 不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气 囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。 当混凝土面升到钢筋骨架下端时， 为防钢筋骨架被混凝土顶托上 升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混 凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。当混凝土面接近和初进 入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和 1m以上处， 并慢慢灌

16、注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力； 当孔内混凝土进入钢筋骨架4m 5m以后，适当提升导管，减小导 管埋置长度， 以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土 对钢筋骨架的握裹力。 混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量 （计 算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌 和站按需要数拌制，以免造成浪费。 因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩 头，加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上 应加灌 100cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。 在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，对于桩长较长、 桩径较大

17、、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。如换工作时，每工 作班都应制取试件。 试件应施加标准养护， 强度测试后应填试验报告 表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。 有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温 度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以 及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。 4.3.9 灌注砼测深方法 灌注水下砼时， 应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制 导管埋深。 目前测深多用重锤法， 重锤的形状是锥形，底面直径不小于 10cm ， 重量不小于 5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在 砼表面（或表面下1020 厘米

18、）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼 灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触 顶面以后不同重量的感觉而判别。 测锤不能太轻，而测绳又不能太重， 否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于 沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细， 并以灌注砼的数量校对以防误测。 5、人工挖孔安全措施 5.1 防坍塌安全技术措施 搞好孔口防护规划 ,防止地表水进入孔内。 在开挖过程前根据不同地质情况做好护壁方案设计，在开挖过程 中必须认真复核地质情况, 根据不同地质条件严格做好孔壁防护工 作。 对于需要砼防护的孔壁，严格按规定的进尺开挖, 护壁砼达到设 计强

19、度后方可拆模 . 5.2 孔内通风安全措施 人工挖孔桩应做好孔内通风，当孔深大于 5 米时，应采用通风管 往孔内送风措施。操作工人工作2 小时左右，应到孔外休息。 对于特殊地质的地段，在挖孔过程中，应做好有害气体的检测。 5.3 孔内防落物措施 对于提升架钢丝绳 ,应有不小于 10 倍的安全储备 , 并定期检查其 磨损情况。 吊斗装渣不能太满，防止碎渣散落。 下孔操作人员应戴好安全帽，对于特殊孔位、还应系好救生绳。 5.4 应急措施 根据不同地质条件 ,施工单位应做好安全应急预案, 险情发生时 , 有相应的处理措施；事故发生后,有相应的救助方案。 6、人工挖孔桩允许偏差 挖孔桩挖孔允许偏差和检验方法如表4-2 所示。 4-2 挖孔桩挖孔允许偏差和检验方法 序号项目允许偏差检验方法 1 孔位中心50mm 2倾斜度0.5%