人工挖孔桩施工工艺

人工挖孔桩施工工艺（共11篇）

人工挖孔桩施工工艺 篇1

摘要：以广东省粤财大厦为研究背景, 介绍了人工挖孔灌注桩桩底打管后注浆的设计与施工新方法, 分析了在实际施工过程中存在的问题, 并通过实践证明采用该方法不仅可避免在含水量大的强风化岩层中进行人工扩底施工, 且可提高单桩承载力。

关键词：人工挖孔灌注桩,桩底打管,后注浆

后注浆桩又称后压浆桩, 为桩端压力注浆桩、桩侧压力注浆桩和桩端桩侧联合注浆桩的统称。最近几年来, 后注浆桩在国内得到广泛运用, 特别是遇到特殊地质条件下, 无法按原设计方案进行桩底扩孔, 达不到设计要求的持力层时, 通过向桩底压注水泥浆, 提高桩底土承载力, 满足桩承载力要求。笔者有幸参与了一栋高层建筑人工挖孔桩中桩端注浆施工全过程, 对其中的施工工艺要求及工艺规程作了总结, 供广大技术施工人员参考。

1 工程概况

广东省粤财大厦为高层写字办公楼, 位于广州市东风中路上, 面积95 000 m2, 地下4层, 地上40层, 为东风路上比较重要的标志性建筑。本工程基础的特点是上部荷载大, 同时受施工场地条件的限制及土层地址条件约束, 场地土中有部分孤石, 如果采用预制管桩, 可能会有断桩情况发生, 最后采用人工挖孔桩形式。在现场开挖的过程中, 发现原持力层强风化岩土遇水离析, 强度下降严重, 无法进行桩底扩孔, 同时地下水位偏高, 对于继续往下深挖不利, 为了能缩短桩长, 同时提高单桩承载力, 决定采用桩底后注浆法。

注浆管采用内径为50 mm的国家标准镀锌管, 注浆管之间两端采取螺纹丝扣连接。注浆管底采用3×3胶丝网封堵, 防止管底泥浆进入管内;经向每排注浆孔间焊有阻尼环, 对出浆孔密封胶皮有保证作用。在注浆管末端超过桩长250 mm范围内钻取注浆孔, 直径大约为8 mm, 梅花状布置, 以利浆液排出。注浆管在灌注桩钢筋笼内侧对称布置, 同步放入孔内, 顶部露出桩钢筋笼20 cm。施工过程中考虑到路程过远会造成注浆压力损失, 将压力表布置在桩注浆口。

2 桩端后注浆施工工艺

后注浆技术所需设备简单, 施工工艺也不复杂, 但必须严格按照工艺要求、精心组织施工才能得到预期的效果, 处理不当将会造成注浆管或注浆装置被水泥浆堵塞、地下水泥浆流失及地面冒浆等质量事故。

1) 桩压力注浆施工工艺。桩压力注浆施工工艺的分类:按成桩前和成桩后进行注浆方式的不同大体上可分为两大类:前处理注浆桩和后处理注浆桩。本工程采用的是后处理注浆桩, 所谓后处理注浆桩 (亦称后压力注浆桩、后注浆桩) , 是指在形成灌注桩后对桩端或桩侧土体进行压力注浆的桩型。

2) 本工程桩端后注浆施工工艺。a.人工挖孔桩工程采用孔底打管后注浆不仅可避免在含承压水的中粗砂层进行人工挖孔扩底施工, 通过提高桩端土的密实度、挤密土、提高桩端土的承重力, 使单桩承载力提高20%~30%左右。b.本工程人工挖孔灌注桩预埋钢管后注浆是按渗透注浆原理设计, 当灌注桩长比较长, 桩底以上覆盖土层较厚时, 也可按压密注浆或劈裂注浆设计。正常情况下压力应该是有规律上升, 达到设计容许压力时, 注浆速度变化不会很大, 这时注浆是成功的。当注浆压力有规律逐渐上升, 但始终达不到设计要求的压力, 有可能是持力土层中有裂缝, 造成浆液渗透流失, 或浆液浓度比较低、水泥凝固时间长。注浆压力先上升后又突然下降, 这可能是注浆的水泥浆液从注浆钢管周围土层流走, 或是注入水泥浆速度过大, 扰动周边持力土层, 或遇到持力土层中的空隙薄弱部位。c.由桩底以下地层土的渗透系数决定压注水泥的细度。当按渗透注浆设计时, 应选用超细水泥浆液。注浆水泥浆液水灰比控制在0.55~0.6之间。预先将水泥拌水搅拌成均匀的水泥浆液, 通过滤砂的钢网过滤, 放入细化加工机械内进行湿磨细化加工。水泥浆液具有流动性强, 稳定性好和析水性好的特点。同时要求压注水泥浆抗渗性好、可注性强;水泥浆的细化时间一般可控制在1 min左右。d.当桩端扩大头半径大于最大注浆压力所能达到的浆液扩散半径时, 在钢筋笼四周放入不少于3根内径不小于50 mm的注浆钢管进行桩底注浆。注水泥浆前应先用清水注入钢管内, 根据注入压力变化确定注浆器单向阀是否开启。同一根注浆管注水泥浆必须连续进行, 中途停待时间不得长于30 min。

3 几个问题讨论

1) 后注浆的效果与桩端土的性质有很大关系, 土的孔隙比和渗透系数大, 压浆量大;土的孔隙比和渗透系数小, 压浆量小, 注浆表上压力值上升快;压浆过程时间短。从完工后对桩的抽芯取样结果来看, 桩底为强风化岩土层, 水泥浆厚度约20 cm~30 cm, 实际压浆量单桩不到2 t。

2) 严格控制注浆的浓度, 为了保证土层空隙得到有效填实, 先灌注浓度比较稀的水泥浆, 流动性好, 容易灌入裂隙缝中;随后灌入浓度较稠密的水泥浆, 使得中等或较大的裂隙也得到灌实, 这样能取得比较好的注浆效果。

3) 严格控制注浆压力:注入水泥浆的压力与持力土层地质的浆液浓度、渗透系数有关。主要分为“一次升压法”和“分级分压法”两种方法。在正常压力下注浆的速度比较缓慢时, 可以提高注浆压力, 使一些细小的缝隙不被提前封堵, 一次注入较多的浆液, 这就是“一次升压法”。当压力较高时浆液会流窜较远的裂隙, 浪费大量水泥浆。当正常压力下能轻松将浆液压入岩层中时, 说明岩土空隙比较大, 可以改用较低的水泥压力注浆, 水泥压浆量逐渐减少, 再提高一级压力压浆。一般经过2次~3次反复, 将压力升到设计要求值, 这就是“分级分压法”。

4) 容许注浆压力值的确定:一般当注入水泥浆压力升至某一数值时, 注入水泥浆量突然增大, 这表明地层结构已经发生了破坏或空隙已被扩大, 此时注浆钢管压力表上的压力值就是容许注浆压力。

5) 避免串孔现象:由于地下岩土层中存在空隙与持力层裂隙, 有些空隙和裂缝甚至是贯通的, 在对灌注桩进行注浆时可能会有水泥浆从邻近的灌注桩的未注浆的管中喷出, 造成邻近桩的注浆管堵塞, 这根灌注桩今后都有可能无法注浆。当相邻桩之间距离较远, 土层裂隙没有贯通时, 就不会出现这种情况。

4 结语

人工挖孔灌注桩桩端后注浆对于处理桩端土承载力低, 提高桩承载力效果显著, 目前已经出台相应的规范, 是值得推广的一项新兴技术。

参考文献

[1]程骁.土建注浆施工与效果检测[M].上海:同济大学出版社, 1998.

[2]JGJ 94-94, 建筑桩基技术规范[S].

[3]林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 1993.

[4]叶书麟.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 1994.

[5]中国建筑科学院.灌注桩后注浆工法 (YJF 04-98) [J].施工技术, 2001 (1) :38-39.

人工挖孔桩施工工艺 篇2

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、标准桩基作业施工。

编制依据

?客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准?

?客运专线铁路桥涵工程施工技术指南?

?***铁路客运专线施工图设计文件?

适用范围

适用于无水、少水，孔壁不易坍塌、孔深少于20米的桩基或桩基上半局部。

施工工艺及技术要求

挖孔桩工艺流程见图1。

4.1人工挖孔

4.1.1

场地平整

平整场地、去除杂物、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，施工队配合测量班按设计图纸定出孔位，经检查无误后，由施工队埋设十字护桩，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

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

基底是否符合要求

是

下笼、灌砼

井口开挖

否

图1

挖孔桩施工工艺框图

4.1.4

护壁施工

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，以策平安。护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号为C15，径向厚度为10cm，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20～30cm，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。等厚度护壁如下列图示。

该方法适用于各类土层，每挖掘1.0～1.5m深时，即立模灌注混凝土护

壁。平均厚度10cm。两节护壁之间留20～30cm的空隙，以便混凝土的灌注施工。为加速混凝土的凝结，可掺入速凝剂。模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结。

为了进一步提高柱身砼与护壁的粘结，也为了砼入模方便，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。钢模板面板的厚度不得小于6mm，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，上下设两道6～8号槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。

4.1.5

人工挖孔允许偏差和检验方法：

序号

项

目

允许偏差

检验方法

护筒

顶面位置

50mm

测量检查

倾斜度

1%

孔位中心

50mm

倾斜度

1%

4.2

钢筋的制作与安装

4.2.1

桩基钢筋笼制作成整体，一次吊装就位。

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。钢筋“耳朵〞用制作，见下列图。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4～6个。

4.5

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

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，用两点吊。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，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。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，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。

挖孔桩钢筋骨架允许偏差

序号

项

目

允许偏差〔mm〕

钢筋骨架在承台底以下长度

±100

钢筋骨架直径

±10

主钢筋间距

±10

加强筋间距

±20

箍筋间距或螺旋筋间距

±20

钢筋骨架垂直度

骨架长度1%

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，经检验合格前方可灌注混凝土。

4.3.2

灌注支架采用移动式的,事先拼装好,用时移至孔口,以悬挂串筒,漏斗底口。

4.3.3

从高处直接倾卸时,其自由倾落高度一般不宜超过2米以不发生离析为度。

4.3.4

当倾落高度超过2米时,应通过串筒、溜管或震动溜管等设施下落；倾落高度超过10米时，并应设置减速装置。

4.3.5

在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1米。

4.3.6

“水钻法”人工挖孔桩施工技术 篇3

中铁二院科技培训中心位于重庆市北部新区人和组团，重庆火车北站附近。总用地面积：30562.3平方米，其中一期为工程为培训中心、办公楼及地下车库筑，总建筑面积60424.4平方米，地上办公楼局部12层、培训中心22层、地下车库1层。基础结构局部采用人工挖孔桩基础，总桩数210根，桩径800~1500，樁长不小于3倍桩径，且不小于5m。桩基持力层为中风化砂质基岩，其天然单轴抗压强度标准值为9.49Mpa。

2.人工挖孔桩施工方案选择

从地勘报告和基坑开挖情况看，大部分桩孔位置为较硬和坚硬的泥岩或砂岩，采用风镐掘进速度慢、效率非常低，由于城市内限制爆破施工，于是对于较硬和坚硬的岩石，采用“水钻法”施工。所谓“水钻法”，即采用钻孔取芯机在桩孔周边开挖线钻孔取芯，使桩孔圆周形成空心槽，然后在桩孔中心部位采用风枪打眼（或钻直径20mm孔取芯）,实施松动爆破，然后用卷扬机将石块提出孔外。因钻孔取芯机在操作过程中必须保证钻头处于冷却水中，同时冷却水流保有一定压力对钻头直接进行冲洗，使之不淤钻、卡钻，因此该工艺俗称“水钻法”。

3.“水钻法”挖孔桩施工工艺

3.1工艺流程

场地平整→放线定桩位→架设支架或电动葫芦→准备潜水泵、鼓风机、照明设备等→工程水钻沿桩孔圆周钻孔→风枪打眼松动爆破→出碴→每50cm进行桩孔周壁的清理→校核桩孔的直径和垂直度→自检→成孔验收→下钢筋笼→灌注混凝土。

3.2主要施工方法

3.2.1钻机就位

钻机支架必须安全地固定在孔桩侧壁上，其高差应满足每循环钻进尺寸要求，并随本循环不同位置或下一循环不同高度重新加固。

3.2.2钻孔取芯

（1）钻孔直径<150mm,每次钻进500mm,钻完后取出芯样，使桩孔圆周形成空心槽，工程水钻每钻一孔用时5～10min。钻机取芯套筒的斜率必须保证，取芯如：套筒直径为150mm，套筒支架外延较之宽出100mm，套筒支架总高度1400mm，则斜率为（100+150/2）/1400=1/8，故此应保证套筒向孔桩侧壁外倾角度不小于7.5度，这样在下一循环才可以保证钻机就位后套筒起钻点能够置于设计孔桩边线而不致造成缩孔。此措施将使桩孔截面呈锯齿形，从而增加少量开挖掘进量和桩体混凝土浇注量，但是可以保证成孔截面尺寸，见右图。

（2）桩体垂直度必须保证，一般采取最少2循环进行一次孔中心、直径等偏心率检查，确保成孔后桩体垂直偏差不超过设计规范要求。

（3）水钻操作过程中必须保证钻头处于冷却水中，同时冷却水流保有一定压力对钻头直接进行冲洗，使之不淤钻、卡钻，能够保持钻头在清洁状态下正常稳定地工作，故此每台钻机配置一台500W水泵对钻头供水。

3.2.3松动爆破

桩孔圆周形成空心槽后，在桩孔中心部位采用风枪打眼,实施静态爆破。

3.2.4出渣

在每个桩位孔口安装1台JK1型电控卷扬机，负责提出孔内装入料斗的石碴, 并把弃碴堆放到指定地点。

3.2.5泥浆及污水排放

经施工现场实际测算，利用水钻掘进时每延米孔桩（按桩径1.5m测算）大约需要2～4立方米自来水，保证孔内积水保持至最小量而不致影响掘进操作。其用量与孔截面换算直径的平方值成正比关系，产生的泥浆和污水是自来水使用量的1.3倍，故此钻进期间必须保证水供应及污水抽排至泥浆沉淀池、循环池，并定期集中运弃。

4.施工注意事项

4.1施工前要认真分析挖孔桩处地质钻探资料，查明地层岩性、地质构造、基岩风化层厚度、破碎程度、软弱夹层情况和地下水的状态，对施工中常遇到的问题应采取相应的解决办法，并针对可能出现的问题执行可行的应急处理措施。

4.2遇到裂隙发育、渗水量大的地层，要首先定出防渗措施,然后再进行具体操作。若裂隙轻微、渗水量小的地层,应在已成形的孔壁上，以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到孔隙中，压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等；若裂隙发育、渗水量大的地层，应先扩孔后立钢模板，再浇筑水下混凝土。当相邻桩孔在浇灌混凝土时，原则上要停止掘进，确保施工质量和施工安全。

4.3为了保证孔位位置准确，每下挖500mm进行桩孔周壁的清理，校核桩孔的直径和垂直度，及时纠正。

4.4每个桩孔由一个固定的小组负责施工，孔下作业不得超过3人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。每工作2h，井下人员和地面人员进行交换。施工时井下、井上均应有人操作，并明确对井下操作人员应负的安全责任，上、下之间有良好的联络信号。地面人员应注意孔下发出的联络信号，反应灵敏快捷。

4.5经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。吊斗要挂牢，在井内垂直运输时, 应采取措施, 确保井下操作人员的安全，并在井底设置安全区，以防物体堕落伤人。提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外，并及时清除场外。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等易坠落伤人的物品。

4.6施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应“一机、一箱、一闸、一漏保”，供电线路要用三芯电缆，电线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电保护器是否完好。

4.7从孔中抽水时排水口应距孔口5m以外，并保证施工现场排水畅通。

4.8保持井内有足够的新鲜空气，不断向井内送风，并应经常检查孔洞内的二氧化碳含量。二氧化碳浓度如超过3%，应增设通风设备，以保人身安全。

4.9严禁通过卷扬机运送施工人员，人离开施工现场，要把孔口盖好，并设立明显警戒标志。

5.结束语

人工挖孔桩施工工艺 篇4

人工挖孔桩是采用人工挖掘成孔, 在孔内吊放钢筋笼, 浇注混凝土而成的灌柱桩。人工挖孔桩具有造价低、所需施工设备简单、成桩直径大、成桩质量容易保证等特点, 而被广泛地运用于各类建筑物的桩基础。其特点有:

(1) 单桩承载力高, 结构传力明确, 沉降量小, 可一柱一桩, 不需承台, 不需凿桩头;

(2) 可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况, 桩质量可靠;

(3) 施工机具设备较简单, 为工地常规机具, 施工工艺操作简便、占地小;

(4) 施工无振动、无噪声、无环境污染, 对周围建筑物无影响;

(5) 可多桩同时进行、施工速度快、节省设备费用、降低工程造价;

(6) 人工挖孔桩劳动强度大、单桩施工速度慢、安全性较差, 这些问题一般可以通过采取技术措施加以克服。

1工程概况

该工程全长186.5 m, 顶板距地面2.5 m。盾构井段宽度为22.4 m, 深度为17.2 m;标准段宽度为18.5 m, 深度为15.9 m。站内均为第四系 (Q4) 地层覆盖。地表多为第四系人工填筑土 (Q4ml) 。从上至下分别如下:

(1) 第四系全新统人工填土 (Q4ml) 。杂填土:褐黄、灰黑等杂色, 松散, 稍湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成, 其间充填粘性土, 分布于地表, 层厚0.9～2.2 m。该层土在场地内普遍分布, 其结构疏松, 多具强度较低、压缩性高、受压易变形的特点;素填土:褐灰或褐黄色, 稍湿, 结构松散, 以粘性土为主, 含少量砖块、卵石等。该层在场地内局部分布, 厚度0.4～1.6 m。

(2) 第四系全新统冲洪积层 (Q4ml+ml) 。粉质粘土:黄褐色, 可塑, 含少量铁锰质氧化物等。在场地内普遍分布, 厚度0.9～2.1 m;粉土:褐黄色, 松散, 含少量铁锰质氧化物、云母等, 厚度0.6～1.6 m;细砂:褐黄色, 松散, 含少量铁锰质氧化物、云母、石英等, 分布于卵石土顶面或以呈透镜体状分布于卵石土中, 厚度0.5～0.8 m;中砂:青灰色或褐黄色, 松散, 含少量石英、云母等, 呈透镜体状分布于卵石土中, 厚度0.8～1.8 m;卵石土:青灰色, 黄褐色, 湿～饱和。卵石成分主要以岩浆岩变质岩类岩石组成。以亚圆形为主, 少量圆形, 分选性差, 卵石含量60～85%, 粒径以20～80 mm为主, 充填物为中砂, 局部夹漂石, 埋深2.5～4.1 m。

2人工挖孔桩的施工

2.1 人工挖孔桩施工的顺序

2.2 主要施工工艺

2.2.1 挖 孔

(1) 定桩位及放线。

根据图纸设计坐标及有关资料采用电子全站仪进行放线、定位, 并在桩中心点向四周引测桩心控制点, 确保桩位准确无误 (施工放样应考虑施工偏差在基坑设计宽度尺寸上每边再外放50 mm) 。

(2) 开挖。

孔桩开挖次序采用间隔开挖, 开挖尺寸按设计桩径加30 cm进行控制。正式开挖前施做锁口砼, 锁口砼应高出地面20 cm, 以避免地表水及杂物滚落到井中。孔桩出土采取垂直运输, 首先在孔上口安支架, 用卷扬机作为垂直提升起重设备, 将土装入吊桶吊至地面后运出。开挖过程中, 应每段均进行检查, 如出现偏差随时纠正, 保证位置正确。检查时采用自制的十字架和线锤对中, 把十字架放在第一段护壁上口控制标记上, 以控制桩中心和桩身偏斜。为防止桩周土方坍塌, 根据水文地质情况每段挖土深度一般为1 m, 当每段桩孔完成后, 即进行支模及浇筑护壁混凝土, 依次分段进行, 直至挖至设计标高。在绑扎每节护壁钢筋时, 上下层主筋弯180°度弯钩, 在绑扎下层主筋时与上层主筋相互搭接, 护壁主筋保护层用砼垫块控制在40 mm。上下两节护壁交界处, 在立模浇注砼时, 必须保证上节护壁厚100 mm, 下节护壁厚150 mm, 并且下节护壁比上节应突出50 mm, 覆盖上节护壁50 mm。以利于保护成孔孔桩。

(3) 护壁砼浇筑。

护壁砼采用C20砼浇注。根据每次开挖深度及时浇注护壁混凝土, 混凝土浇注前应对护壁模型进行检查, 保证孔桩的净空尺寸符合设计要求。浇筑砼时应采用机械振捣来保证护壁砼的密实。护壁模型宜在24 h后拆除。待模型拆除后方可进行下阶段孔桩的开挖。

2.2.2 钢筋笼制作及安装

(1) 制作。

钢筋加工前, 首先调直钢筋, 局部无折曲和伤痕。钢筋笼在现场分节制成。

(2) 安装。

钢筋笼主筋采用机械连接法, 钢筋笼在孔外绑扎成型, 汽车吊吊装入孔。钢筋接头在同一连接段范围内的接头面积不大于钢筋总面积的50%。为确保钢筋笼置入正确位置, 在钢筋笼的主筋上设置定位钢筋来保证混凝土保护层厚度 (保护层厚度为7cm) 。主筋伸入冠梁内满足设计要求, 并预埋压顶梁锚固筋。挖孔桩在钢筋笼的绑扎过程中应注意在钢支撑支撑部位上下1 500 mm范围内其钢筋笼箍筋间距加密为100 mm。

2.2.3 桩芯混凝土浇筑

挖孔桩成孔后及时浇注封底混凝土, 桩芯混凝土采用C30商品混凝土, 自孔口至孔底设置串筒浇筑混凝土, 串筒底距混凝土浇注面高度不大于2 m。混凝土每层浇筑厚度为50 cm, 分层浇注分层振捣并按规定留置试块。具体施工详见图2。

3质量安全的控制

3.1 挖孔注意事项

(1) 开挖前, 桩位应定位放样应准确, 在桩位外设置定位桩, 安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置, 并由专人负责检查。

(2) 人工挖孔桩的孔径 (不含护壁) 不得小于规范要求, 当桩净距小于两倍桩径且小于2.5 m时, 应采用间隔开挖。

(3) 人工挖孔桩混凝土护壁的厚度不宜小于100 mm, 采用多节护壁时, 上下节护壁间用钢筋拉结。

(4) 第一节井圈护壁应符合下列规定:①井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20 mm;②井圈顶面应比场地高出200 mm, 护壁比下面井壁厚度增加100～150 mm。

(5) 修筑井圈护壁应遵守下列规定:①护壁的厚度、拉结钢筋、箍筋、混凝土强度均应符合设计要求;②上下节护壁的搭接长度不得小于50 mm;③每节护壁均应在当日连续施工完毕;④护壁混凝土必须保证密实, 根据土层渗水情况使用速凝剂;⑤护壁模板的拆除宜在24h之后进行;⑥发现护壁有蜂窝、漏水现象时, 应及时补强以防造成事故;⑦同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50 mm。

(6) 遇有局部或厚度不大于1.5 m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时, 护壁施工宜按下列方法处理:①每节护壁的高度可减少到300～500 mm, 并随挖、随验、随浇注混凝土;②采用钢护筒或有效的降水措施。

(7) 挖至设计标高时, 孔底不应积水, 终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水, 然后进行隐蔽工程验收。验收合格后, 及时封底和浇注桩身混凝土。

3.2 浇注桩身混凝土注意事项

(1) 浇注桩身混凝土时, 混凝土必须通过串筒灌注, 其串筒末端离混凝土面高度不宜大于2 m, 混凝土采用插入式振捣器分层振实。

(2) 当渗水量过大 (影响混凝土浇注质量时) , 应采取水下混凝土灌注措施保证混凝土的浇注质量。桩身质量检查采用低应变动测法检测桩身完整性, 检测根数不小于总根数的10%。当低应变动测法判定为桩身缺陷可能影响到桩身质量时, 将选择部分有代表性的桩身进行钻芯法补测, 检测数量不小于总根数的2%。

4安全施工常见问题处理

4.1 局部坍塌的处理

根据设计资料的地质情况说明, 人工填筑土遍布于本段表层, 层厚为1.0～4.2 m。挖孔时, 极易出现局部坍塌, 施工时要特别注意, 在通过这个土层时采取减缓挖孔速度, 缩短砼护壁长度, 加厚护壁等方法, 必要时采用打钢筋支挡等办法防止出现局部坍塌。

4.2 地下水问题

本工程在孔桩开挖之前采取深井降水措施来降低地下水位, 当井点降水不彻底, 以致孔桩开挖过程中有地下水渗入孔桩时, 采取如下措施进行处理。

4.2.1 渗水量不大时

可选用潜水泵抽水, 边抽水边开挖, 成孔后及时浇筑相应段的护壁混凝土, 然后继续下一段的施工 (搅拌护壁混凝土时掺入适当的速凝剂) 。

4.2.2 渗水量较大时

采取对周围桩孔同时抽水的方式减小开挖孔内的涌水量, 并缩短这一循环的开挖深度, 将正常的1 m左右一段, 缩短为0.5 m, 以减少挖层孔壁的暴露时间, 及时进行护壁混凝土浇注 (搅拌护壁混凝土时掺入适当的速凝剂) 。

4.3 流 砂

人工挖孔在开挖时, 如遇细砂、粉砂层地质时, 再加上地下水的作用, 极易形成流砂, 严重时会发生井漏, 造成质量安全事故, 因此要采取有效可靠的措施。

4.3.1 流砂情况较轻时

有效的方法是缩短这一循环的开挖深度, 将正常的1 m左右一段, 缩短为0.5 m, 减少挖层孔壁的暴露时间, 及时进行护壁混凝土浇注。当孔壁塌落, 有泥砂流入而不能形成桩孔时, 采用砂袋逐渐堆堵, 形成桩孔的外壁, 然后进行护壁施工。

4.3.2 流砂情况较严重时

常用的办法是下钢套筒, 钢套筒与护壁用的钢模板相似, 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, 在开挖0.5 m左右后, 即可分片将套筒装入, 套筒埋入孔底不少于0.2 m, 套筒上端插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5 m, 套筒安装完后再支模浇注护壁混凝土。若放入套筒后流砂仍上涌, 采取先挖出突出的砂土后, 再用混凝土封闭孔底, 待混凝土凝结后, 将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔, 以解决流砂现象。

5结论

在基础施工中, 要保证施工中的安全, 就必须坚持以“以人为本, 安全第一, 防范为主”为纲领, 认真建全有关安全管理措施和安全制度, 尤其是人工挖孔桩基础施工安全技术措施。在施工前, 必须会同地质勘察及设计有关人员进行技术交底及场地研究, 查明地质将对挖孔桩可能存在的安全隐患, 严格按照有关技术规范及技术措施进行操作, 做到防患于未然, 绝对保证施工的安全。在施工过程中, 还要注意一下几点:

(1) 孔口维护措施。孔口四周浇筑砼护圈, 并在护圈上设置围栏围护。

(2) 孔中防中毒措施。地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S 或其它有毒气体, 所以每次进孔前, 要抽样检查气体的浓度, 如果有害气体超过允许值, 应采取相应的安全防范措施。

(3) 孔中防触电措施。在下孔前要做好一切防触电措施, 一切电源的安装要由专业持证电工操作, 工作人员要戴手套, 穿绝缘胶鞋。 [ID:6543]

参考文献

[1]彭振斌.灌注桩工程设计计算与施工[M].北京:地质出版社, 2003.

[2]陈跃庆.地基与基础工程施工技术[M].北京:机械工业出版社.

人工挖孔桩施工工艺 篇5

关键词高速公路；挖孔桩；施工

中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0116-01

我国经济高速发展，高速公路的建设越来越快。我国越来越多的地方，为了发展地方经济，都纷纷对公路进行建设，在高速公路的修建、施工中有很多技术层面的要求，下面我们就仅对高速公路施工中的人工挖孔桩技术来进行探讨。

1人工挖孔桩的概念与技术

我们可以了解到，人工挖孔桩就是利用人工来挖孔，然后在孔内放置钢筋笼和灌注混凝土的一种桩型。它能够适应一些土质变化较大的场地土环境，如平坦地形或者是山区地形等各种地形地貌。人工挖孔桩的施工操作非常的方便，施工的质量也比较可靠。占用的场地很小，一般不会有泥浆排出去，对周围环境以及建筑物的影响比较小。只要同时展开多个工作面，就能大大的缩短工期。它的施工时不需要大型的机械设备的，造价比较低廉。近几年，这项技术因其特有的优势而得到了许多的设计、施工单位的认可。目前，在全国许多的地区都采用和進行推广。人工挖孔桩被证明，它确实是一种适用情况比较广泛的、经济适用型的基础形式。不过这项方法也是有弊端的，缺点就是挖孔中，工人的劳动强度较大，单桩施工的速度较慢，尤其是安全性比较差。在人工挖孔桩施工中安全措施是非常重要的，施工单位必须对此高度重视。

2安全隐患——人工挖孔桩安全保证措施

施工中我们一定要清楚的一点就是，人工挖孔桩的安全问题是必须重视的。这是至关重要的，要严格按照技术规范的要求配备来保证有效的安全保证措施。要注重技术管理，加强监督、注重检查与指导，若发现问题要及时处理，免除后患。

在施工中要考虑工人的安全。其安全措施包括下面这些方面：在挖孔桩时，会挖出土方，这些土方必须及时运走。要确认，在井孔口1米的范围之内，都不可以堆放土石方，如果一定要堆放土方，也要在稍远的位置，但是高度要控制，不可以高过 0.8米。井口周边的井圈必须用砼浇筑，为了防止水和杂物进入，高度要是需要特别控制的，要求高出地面30厘米。要设置一些不低于1米的防护围栏，是确保挖孔桩人员安全的。在开挖的。如果停止作业则必须设置一个牢固的盖孔板，以防止有人掉入挖孔作业的场地中。同时在周围要设置一个警告牌，来作为提示其他非工作人员“非工作人员禁止入内”等。现场的施工人员必须戴安全帽，穿好绝缘胶鞋。孔内如果有人，孔的上方必须有人监督做好防护的工作，井孔的周边作业人员、监护人员等相关人等都严禁穿拖鞋、光脚或者是酒后上岗作业。施工现场的所有设备必须在开工之前，就进行检查，不能让机器带病作业，引起不必要的施工安全事故。垂直起重的设备要做定期维护，设备的传动部位要安装防护罩，在开工之前，必须确保所有设备都是正常运作的。在半径为10米的范围内，不可以同时开挖孔桩，开挖工作必须交叉进行。

为了预防有害气体的中毒和孔井内的缺氧，在每次作业之前必须先检测或使用放鸟等方法来测试，要先通风充氧，符合要求之后，才能作业。人工挖孔桩的操作的安全至关重要，开挖前一定要对施工人员进行全面的安全技术交底，最后，在操作前对吊具进行安全检查和试验，确保施工安全。

3高速公路施工中挖孔桩技术应用

高速公路施工也是要做准备的。虽然在高速公路施工之前，测量单位会根据要求来检测是否可以修建高速公路，但是认真起见，在孔桩的开挖前，我们还是要勘测这个开挖地区的土质特点、分析地下水的分布情况，制定可行的施工方案。开挖前场地要完成三通一平。还是要检测一些原先的注意事项，关于地上、地下的电缆、管线 设备的基础等障碍物，要确认均已处理完。各项临时设施也准备就绪，如照明、动力、通风、安全设施等。必须认真研究之前制定的设计图纸，要熟悉场地的地下土质、水文地质等相关资料。看清桩基的地质条件。符合人工挖孔桩条件一般为：地质本身的情况良好，没有流沙层、地下水不丰富（一般确定修建高速公路的地点都不会有流沙层的出现），一般桩长不大于15米，孔径也不小于1.2米。按基础的平面图，设置桩位的轴线还要确定一个定位点：“桩孔四周撒灰线。”然后测定高程的水准点。在放线工序完成后，办理预检手续。按设计的要求分段制作合适的钢筋笼。

高速公路施工中人工挖孔桩的技术实施措施。要做好事前的各项控制工作，组织好原材料的进场与验收和技术交底工作，并制定相应的施工程序。高速公路的场地开挖之前首先要清除杂物，在要开挖的孔桩旁边设置4个保护桩，要以十字对称来布局，每个桩与孔心的平均距离为1米。当井口护壁的工作结束以后，要在护壁上标出孔桩的中心。垂直起重的设备必须经过检验后，确认合格后才能够使用，垂直起重等设备要确认架设牢固，能有一定的抗压能力，能承受冲击，不致翻到。开孔桩开挖的时，如果是群桩开挖，我们需采取梅花形，这样可以避免开挖过程中危险，相邻的桩与桩之间的护壁总会受到影响，如果是同排开挖，就需要使用间隔挖空的方法。挖孔的时候，每挖一尺就要进行一次砼护壁操作，每次砼护壁的标号至少要应该大于C25。护壁的模板比较适合采用定型的喇叭形钢模，护壁的厚度可以维持在12-20厘米。

高速公路的人工挖孔桩可以使用的砼灌注方法。人工挖孔桩的钢筋笼制作及就位和钻孔桩是基本相同的，施工要点也和同钻孔桩施工类似。人工挖孔桩砼的灌注一般有两种方法：普通砼、水下砼，高速公路孔桩的施工中要根据孔深、孔壁的渗水量及施工中的设备配套情况来决定。采用普通的砼来配合施工之时，还要求配合的导管每个延米都是人工振捣，这种方法的优点是，工程的质量比较容易控制，不过这种方法的缺点会比较多。砼施工的时间会比较长，辅助的施工人员比较多，这些内容都会使得成本会被提高。而采用水下砼，优点则是砼的施工是连续的，要使用导管来配合大型的漏斗作为辅助设备。要点是：可以根据现场的条件来确定砼施工的配合比。在砼施工前要检查各项配套设备，保证砼的浇筑的作业连续。精确计算确定砼的用量，使用吊锤的方法复测，保证砼桩基的有效长度。我上面所讲述的两种方法桩基的大都是应变检测完整性能够满足的，一般高速公路的施工经验来看，桩的长大于10米的桩基采用水下的砼灌会比较合适，因为采用普通的砼施工时，每次人工振捣时间间隔会过长，安全会比较难以保证了。

总的来说，在高速公路施工中，人工挖孔桩的技术是可以作为推广来应用的。挖孔桩作业所需设备简单，可开展的作业面也很多，施工的成本低。工程总体的进展快，质量控制比较直观。在高速公路的施工中，在桩长和地质情况都适宜的条件下，桩基要采用挖孔桩施工，然后要根据不同的地质情况来采取上述等相应的支护措施，不仅能够确保高能高速公路工程的进度和质量，还能取得较好的经济效益。

参考文献

[1]李愉平.公路桥梁基础人工挖孔桩质量监控[J].青海交通科技,2003,05.

[2]蒙志强,江耀平.钻孔灌注桩工程施工的质量控制[J].广西水利水电,2005,01.

[3]吴学明,李景成.人工挖孔桩在特殊情况下的处理方法[J].中国西部科技,2005,02.

人工挖孔桩施工技术 篇6

本文所研究的是闻垣高速公路LA4合同段 (下文简称闻垣高速LA4合同段) , 位于绛县冷口乡, 起于冷口乡烟庄村、起点桩号K24+080, 终于冷口乡大虎峪村、终点桩号K25+870, 全长1.79公里。本施工段主要工程量有:大虎峪1号隧道331.5 m (双洞) 、大虎峪2号隧道610 m (双洞) 、土方0.537万m3、石方5.895万m3、枣林大桥726 m、枣林1号大桥396 m、枣林2号大桥276 m、涵洞63.7 m、路基54 m;工程造价1.15亿。本合同段位于中条山山系中, 沿线主要地貌类型为基岩中低山地貌, 中条山是中生代末期以来隆起的山系, 具有幼年期的地形特征, 山区河谷形态为典型的“V”型或“U”型峡谷。该段地形冲沟发育、地表起伏较大, 地形坡角25°~50°左右。岩体风化情况较严重, 地形最高海拔1 075 m, 最低615m, 最大相对高差约460 m。闻垣高速LA4合同段的桥梁桩基共有98根, 桩基直径有四种类型:1.5 m、1.8 m、2.2 m、2.5 m, 桩基深度范围为13 m~29 m, 桥位区地下水位埋深较大, 比较适合用人工挖孔技术进行施工。

2 人工挖孔桩一般施工技术

2.1 优缺点及适用范围

人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备, 挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强, 比冲锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础造价低, 从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。人工挖孔桩比较适合的地质条件有粘土、粉质粘土及含少量砂、石粘土层, 且地下水位低等。但挖孔桩井下作业条件差、劳动强度大, 施工安全和施工效率显得尤为重要。

2.2 主要机具设备

人工挖孔桩进行桩基施工挖掘设备应有铁锹、镐、钢钎、手持式凿岩机、空压机、风镐。提升设备应有慢速卷扬机、提升钢框架、电动葫芦、门式梁架, 活动吊桶等。运输设备应有:手推车、小翻斗车、水泵。安全设备应具备鼓风机、有害气体检测仪、氧气袋, 低压、防爆照明灯、活动软梯、安全帽、安全带、安全活动盖板等。护壁设备应有:模板、支撑架。

2.3 施工工艺流程

测量放样及定桩位→孔口护圈浇筑→开挖第一节桩孔土方→桩基中心位置检测→支护壁模板→浇筑第一节护壁混凝土→清除土石方→照明灯、通风机、水泵等→开挖、吊运第二节桩孔土方→支护壁模板→桩基中心位置检测→浇筑第二节护壁混凝土→依次往下循环作业→开挖扩底部石方→检查验收桩孔

2.4 人工挖孔桩光面爆破法施工

闻垣高速LA4合同段桥梁的桩基, 大多处于山坡或山谷, 施工场地受限, 而这些桩长都比较短, 地质条件比较稳定, 很适合采用人工挖孔桩的施工技术。在人工挖孔桩的施工工程中, 由于桩基入岩层较早, 用风镐难以破除坚硬岩石, 给施工带来极大的困难, 所以我们采用光面爆破技术。

光面爆破是一种控制岩体开挖轮廓的爆破技术, 是通过一系列措施对开挖工程周边部位实行正确的钻孔和爆破, 并使周边眼最后起爆的爆破技术。是软岩、中硬岩浅眼爆破施工中广泛应用的方法。

3 人工挖孔桩的爆破设计

3.1 爆破参数确定

根据井巷掘进原理及以往工程施工经验, 本工程炮眼设计采用空心掏槽眼、辅助眼、周边眼相结合的布孔方式, 利用多个段别毫秒雷管来实现微差控制爆破。

3.1.1 炮眼排列

井巷掘进中的炮眼, 按其作用的不同, 可分为掏槽眼、辅助眼、周边眼。掏槽眼是为辅助眼创造第二个自由面, 辅助眼是为了进一步扩大掏槽眼的体积, 而周边眼是为形成正确的井巷断面形状。

3.1.2 炮眼数目

炮眼数目N=K (F*S) 1/2

式中:N-炮眼数目, 个;

K-参数, 一个自由面时, K=2~2.3;

F-岩石坚固性系数;

S-井巷断面积, ㎡。

3.1.3 炮眼布置

各种挖孔桩的炮眼布置形式按起爆网路图;

3.1.4 炮眼深度

根据《井巷工程》推荐, 结合本工程情况。

炮眼深度:L=1.0 m~1.2 m

掏槽孔及中空孔:L1=1.2 L~1.4 L

3.1.5 药量计算:总装药量计算Q=K*S*L*n

式中:K-爆破每立方米岩石所需的炸药消耗量

n-炮眼利用率 n=0.8~0.95

L-炮眼深度 m

S-井巷断面积 m2

本工程采用Ф32 mm药卷, 以d=1.5 m直径孔桩为例 (爆破孔径为D=1.8 m) , 岩石固性系数f取6~8时, k取3.3。

Q=3.3*2.54*1.0*0.85=7.12 kg

根据以上计算, 结合类似工程实践经验, 对单耗K、炮孔数和单孔装药量都作了适当的调整, 详细见下表。

3.2 装药结构

采用反向装药。

3.3 起爆方式

确定合理的起爆时间间隔, 对改善爆破效果和降低爆破震动效应起到重要作用, 起爆时间间隔根据经验及常用雷管的段别。采用微差起爆方式, 超爆次序为掏槽眼用1~3段、辅助眼用6~8段、周边眼用9~15。

3.4 起爆网路

采用串联起爆网路。炮孔内按设计段别电雷管引爆炸药, 然后将毫秒电雷管用大串联的方式连接网路, 用MFB—100型放炮器起爆, 起爆前用爆破专用仪表检测爆破网路的可靠性。网路连接时, 同一网路内的雷管必须是同厂同批同型号的, 各电雷管的电阴差值大于0.3欧姆, 流经每个电雷管的电流必须不小于2.5安培。

3.5 炮孔直径

采用YT24型手风钻钻孔, 钻孔直径选用由42 mm合金钻头。

3.6 选取炸药

结合钻孔直径, 为便于装药和防水, 炸药选用乳化炸药, 药卷直径为Ф32 mm。

4 人工挖孔桩的安全管理

安全管理是整个工程施工的重要组成部分。人工挖孔桩井下作业条件差、劳动强度大, 所以制定行之有效的安全管理措施尤为关键。

4.1 人工挖孔桩可能出现的安全事故

4.1.1 孔壁坍塌:如果地下水位比较高, 地基土质为粉土、粉细砂等砂性土层, 其渗透系数大, 在水和土压力作用下会发生流沙;另外对于土层深厚的饱和淤泥质粘土, 无护壁或有护壁但不具有有效的刚度和强度, 不能承受水、土侧压力, 而又没有采取有效降水措施时极易出现渗水、涌泥等的现象, 最终造成孔壁坍塌。

4.1.2 孔口落物:在桩孔附近如有堆积物未及时清理, 在人为或雨水冲刷下物体落入孔内而造成人员伤亡事故。

4.1.3 窒息中毒:挖空较深时孔内可能积累大量有害、可燃气体;或桩位处原为有害物质掩埋处而又未经处理, 这些都会对施工人员造成伤害。

4.1.4 触电伤亡:桩孔内施工面窄且多水潮湿, 未采用低于36v的安全电压和安全灯。

4.1.5 坠落孔内:孔口无盖板、护栏等防护措施或明显的标志, 夜间又无足够照明, 工作人员易失足落入孔内。

4.1.6 施工人员用麻绳、尼龙绳吊挂或脚踏孔壁上下;电动葫芦或卷扬机, 无自动卡紧保险装置而发生事故。

4.1.7 扩底塌方:桩扩大头完成后, 应该立即浇筑混凝土, 若长期未浇筑混凝土, 则土体会丧失稳定, 造成孔底塌方。

4.2 施工过程中的安全预防措施

井口应设栏杆, 并用标识牌表示与醒目的位置, 停止施工时应将孔口加盖活动板;并及时将孔口周围的弃土、杂物清理至规定的位置, 以防流入孔内, 同时孔口处护壁应高出地面300 mm;施工时如果遇到孔底有积水时, 应及时将其排出孔外, 防止出现渗水、流沙等现象导致恐怖的坍塌;井口应有专人操作运输设备, 并注意观察地面情况, 随时与井底人员联系, 不可任意离开井口, 以便井底人员发现井底情况异常时及时与孔口人员取得联系, 将问题消灭在初期。

首先, 孔底应有足够的照明来保证正常施工, 要求采用l00w的防水带罩灯泡, 电压为36v, 用防水绝缘电缆引下, 必须安装漏电保护装置以防发生触电伤亡;其次施工人员下入桩孔前, 先用鼓风机通过输风管向孔底强制送入空气。还需经常检查孔内空气中是否含有可燃、有毒气体 (必要时戴好防毒面具) , 土壤中是否含有有毒物质, 如有应查明其危害程度。再次, 桩孔较深时, 孔口与孔底可通过对讲机、电铃等进行联系, 并应尽量安排白天施工, 以防止事故的发生。最后, 对于需要扩大的桩头, 应在扩大头完成后立即浇筑混凝土, 以防土体失稳造成孔底塌方。必需配备若干专职安全员在现场, 加强现场的管理。

5 结语

闻垣高速LA4合同段采用人工挖孔桩技术并且使用光面爆破技术, 使桥梁桩基施工顺利进行, 减小了桩基灌注时混凝土超方量, 加快了施工进度, 降低了施工难度和施工成本。至今为止, 闻垣高速LA4合同段在桥梁桩基施工过程中, 未出质量安全事故, 各方面工作开展顺利。

参考文献

[1]卢循等《.建筑施工技术》[M].同济大学出版社, 1999.

[2]爆破施工技术[M].北京:中国铁道出版社, 1985.

人工挖孔桩施工技术 篇7

铁岭毛家店(辽吉界) 到朝阳三十家子(辽冀界) 高速公路项目阜新至朝阳段路基工程第一合同段为第四系松散土体工程地质区( I),构造剥蚀低山,丘陵工程地质区(II),主要为亚黏土、砂岩、泥岩和角砾岩,工程地质条件一般。根据实际地质情况,本标段部分基桩采用人工挖孔的施工方法进行施工作业。

2 施工准备

2. 1 作业条件

(1) 人工成孔桩孔,井壁支护根据该设计的土质特点、地下水分布情况,进行井壁支护的设计。

(2) 开挖前场地完成三通一平。地上、地下的障碍物排除处理完毕。各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。

(3) 熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料,做到心中有数。

(4) 按基础平面图,设置桩位轴线、定位点; 桩孔四周撒灰线,测定高程水准点。放线工序完成后,办理验收手续。

(5) 如地下水位比较高,先降低地下水位至桩底以下0. 5m左右。

(6) 人工挖孔操作的安全至关重要,开挖前对施工人员进行全面的安全技术交底; 操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验,确保施工安全。

2. 2 施工机具

振捣器、1t翻斗车、手推车、镐、锹、手铲、钎、风镐、线坠、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、插钎、粗麻绳、安全活动盖板、防水照明灯(低压36V、100W)、电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全带等。模板: 组合式钢模、弧形工具式钢模四块(或八块)拼装。卡具、挂钩和零配件。木板、木方、8 # 或12 # 槽钢等。

3 挖孔工艺及流程

3. 1 工艺流程

放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模版放附加钢筋→浇注第一节护壁混凝土→检查桩位( 中心)轴线→架设垂直运输架→安装木辘轳→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方(修边) →先拆第一节支第二节护壁模板(放附加钢筋) →浇注第二节护壁混凝土→检查桩位(中心) 轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→放导管→浇注桩身混凝土。

3. 2 各工序施工工艺

(1) 放线定桩位及高程。

在场地三通一平的基础上,依据测量控制网站资料和基础平面布置图,测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心,以中点为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部(即第一步) 的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。桩位线定好之后,必须经有现场进行复查,办好预检手续后开挖。

(2) 开挖第一节桩孔土方。

开挖桩孔要从上到下逐层进行,先挖中间部分的土方,然后扩及周边,有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度根据实际土质好坏,操作条件而定,控制在0. 95m。

(3) 支护壁模版(放附加钢筋)。

①为防止桩孔壁坍方,确保安全施工,成孔设置混凝土井圈。护壁的厚度定为75 ~150mm。

②护壁模版采用拆上节、支下节重复周转使用。模版之间用卡具、扣件连接固定,在每节模版的上下端各设一道圆弧形的用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑,防止内模因张力而变形。不设水平支撑,以方便操作。

③第一节护壁高出地坪300mm,便于挡土、挡水,桩位轴线和高程均标定在第一节护壁上口,护壁厚度75~ 150mm。

(4) 浇注第一节护壁混凝土。

桩孔护壁混凝土每挖完一节以后要立即浇注混凝土。人工浇注、人工捣实,混凝土强度一般为C25,坍落度控制在50 ~ 70mm,确保孔壁的稳定性。

(5) 检查桩位(中心) 轴线及标高。

每节桩孔护壁做好以后,将桩位十字轴线和标高测设结果在护壁的上口,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。

(6) 架设垂直运输架。

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,搭设稳定、牢固。

(7) 安装木辘轳。

在垂直运输架上安装木辘轳,选择适当尺寸。

(8) 安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。

①在安装木辘轳及吊桶时,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井底照明用低压电源(36V、100W)、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。

③当挖孔时,向井下通风,加强空气对流。必要时输送氧气,防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换工作,桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况,互相呼应,切实预防安全事故的发生。

④当地下水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时,吊桶已满足不了排水,先在桩孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水,边降水边挖土,水泵的规格按抽水量确定。日夜三班抽水,使水位保持稳定。地下水位较高时,要先采用统一降水的措施,再进行开挖。

⑤桩孔口安装水平推移的活动安全盖板,当桩孔内有人挖土时,掩好安全盖板,防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边,吊运土时,再打开安全盖板。

(9) 开挖。

开挖吊运第二节桩孔土方(修边),从第二节开始,利用提升设备运土,桩孔内人员要戴好安全帽,地面人员要拴好安全带。吊桶离开孔口上方1. 5m时,推动活动安全盖板,掩蔽孔口,防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后,再打开活动盖板,下放吊桶装土。桩孔挖至规定深度后,用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度,上下要垂直平顺,修整孔壁。

(10) 先拆除第一节支第二节护壁模版(放附加钢筋)。

护壁模版采用拆上节支下节依次周转使用。模版上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口,接口处捣固密实,强度达到1MPa时拆模,拆模后用混凝土堵严,水泥砂浆抹平。

(11) 浇注第二节护壁混凝土。

混凝土用吊桶送来,人工浇注,人工插捣密实。混凝土可由试验室确定渗入早强剂,以加速混凝土的硬化。

(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。

4 质量控制措施

(1) 垂直偏差过大: 按要求每节核验垂直度,防止挖完以后垂直度超过规范要求。每挖完一节,根据桩孔口上的轴线吊直、修边,使孔壁圆弧保持上下顺直。

(2) 孔壁坍塌: 因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前掌握现场土质情况,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时在坍孔处用砌砖、钢板桩、木板桩封堵; 操作过程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。

(3) 成孔、修边以后虚土、碎砖,清除。在放钢筋笼前后认真检查孔底,清除虚土杂物。

(4) 孔底出现积水: 当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水井坑,及时下泵抽水。用导管水下浇注混凝土的办法,确保施工质量。

5 挖孔桩的技术保证措施

根据施工图纸提供的地质情况,影响挖孔的主要不利因素为地下水和粉砂、沙砾层。施工中采取的技术保证措施如下。

(1) 对于地下水的处理措施。

①地下水量不大时。可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇注相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。

②水量较大时。当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,应从施工顺序考虑,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。

③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水,一般即可解决。

④抽水时环境影响。有时施工周围环境特殊,一是抽出地下水进出时周围环境,基础设施等影响较多,不允许无限制抽水; 二是周围有江沙、湖泊、沼泽等,不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。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,以保证在正常抽水时,达到正常开挖。

(2) 人工挖孔在遇到细砂、粉砂层地质时,再加上地下水的作用,易形成流沙,为防止发生井漏,造成质量事故,采取控制措施如下。

①流沙情况较轻时。有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的0. 9m左右一段,缩短为0. 5m,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌注。

②流沙情况较严重时。采用的办法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢模板相似,以孔外径为直径,分成6 段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓连接,在开挖0. 5m左右,即分片将套筒装入,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,装后即支膜浇注护壁混凝土。若放入套筒后流沙仍上涌,采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。

6 安全措施

6. 1 施工安全措施

(1) 人工挖孔前首先用彩条布围圈予以维护,保证非施工人员进入现场,在周围设置明显警示牌,同时开口周围用砖砌护筒,护筒直径大于设计孔径,高出地面30cm,防止土、石等杂物滚入孔内伤人。

(2) 每挖0. 95m时必须停止挖孔,进行混凝土护壁施工,混凝土标号为C25,厚度为7. 5 ~ 15cm,在护壁筒浇注完毕后,方可再进行挖孔,并采用全孔护壁,以防止塌孔现象出现。

(3) 当挖孔挖至10m以后,或挖至地下水位后,如出水应随时用潜水泵抽水,同时用混凝土护壁堵塞小眼。

(4) 在遇到岩石后,尽量采用风镐处理,如必须采用爆破时,项目部爆破工程师及爆破安全人员必须在施工现场,施工爆破使用炸药量必须经过精确计算,以保证施工人员安全。

(5) 工作人员必须佩戴安全帽,系安全绳,并有专职安全员现场监督。

(6) 当挖至10m以后,必须在作业面安装通风换气设施(如鼓风机通风等),以避免施工人员因缺氧而发生安全事故。如孔内采用爆破施工,爆破后应先通风排烟15min,并经检查无有害气体后,施工人员方可下井作业。

(7) 本项工程严禁夜间施工。

(8) 严格按照施工规范和安全操作规程施工,在作业地点挂警告牌,严禁违章操作,野蛮施工。

(9) 制定严密的安全监督体系,并对参加施工人员进行安全教育,提高安全意识。

(10) 成立安全生产领导小组,设立专职安全员,专职安全员要认真做好安全监督工作,建立安全台账,对进入施工现场的机械及参加施工人员进行安全教育,参加施工的人员必须配戴安全帽。

7 结论

浅谈人工挖孔桩施工 篇8

1 工程概况

该工程为两栋29-30层高层建筑, 基础采用人工挖孔桩, 其主要设计参数为:桩长17-32m, 桩径1.5-2.7 m, 扩大头直径为6.8 m。

2 施工前的准备工作

2.1 在正式施工前, 应具备以下工程资料。

主要包括建筑物场地的工程地质和必要的地下水位资料;桩基施工图纸会审纪要;建筑场地地下管线 (管道) 资料;主要施工机械及其配套设备的技术性能治资料;桩基的施工组织设计或施工方案以及桩基钢筋混凝土所用建材 (水泥、砂石、钢筋) 的质检报告。

2.2 施工前要制定周详的质量管理措施。

在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施位置;指定施工工序检查程序;制定不良天气 (雨季) 施工的技术措施。

2.3 人工挖孔桩施工中安全措施非常重

要, 施工单位必须高度重视, 应做到以下措施保障:孔内设应急爬梯供人员上下井;施工人员进入孔内必须戴安全帽;使用吊笼、电葫芦等应有安全可靠的自动卡紧保险装置;开挖深度超过10m时应配有通风设备;挖出的土石方应及时运离孔口, 不得堆放在孔口四周1m范围内, 机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响;要注意安全用电, 井下照明应采用12V以下安全灯。

3 施工过程

3.1 人工挖孔的施工

3.1.1 开始挖孔前, 要平整好场地, 清除地

表松软土层和一切杂物, 布置好控制网, 根据监理复合过的桩基位置, 采用十字交叉法订立每一孔桩的位置, 并在桩位外设置定位龙门桩。

3.1.2 根据设计桩径及护壁厚度在地面上

放出开挖线, 然后向下挖深1m, 浇筑混凝土井圈第一节护壁。井圈应高出地面20cm, 且应加厚10cm。而后将桩位纵横中心线测放到井圈上, 并测出孔口控制高程, 以利于下部掘进的高程控制, 且要求第一井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm。井圈高出地面还有利于防止地表水在施工过程中进入井内。

3.1.3 修筑钢筋混凝土井圈应保证护壁的

配筋和混凝土浇筑强度。上下节护壁的搭接长度不得小于5cm, 每节护壁在当日施工完毕后宜养护24h后拆除;发现护壁有蜂窝、漏水现象时, 应及时补强以防止造成事故。该工程中原设计护壁为C10素混凝土, 厚度0.1~0.2 m, 考虑到设计强度低, 在施工中改为C20素混凝土施工, 这样经过24小时后拆模强度可达3mpa以上 (日平均气温在15度以上) , 增加了施工的安全系数。

3.1.4 进行第二节井孔土方开挖时, 先从

井口用垂球吊线找出井孔中心点, 并在井孔底部打一短木桩, 将桩中心投影到木桩顶上, 以此为据进行第二节护壁的土方开挖。在开挖过程中应该密切注意地质状况的变化。

3.1.5 重复上述过程即可完成挖土护壁的

工作, 直至桩底设计高程。在施工过程中, 应该以每一节护壁为验收步骤, 合格后方可进行下节的开挖施工。挖至设计标高时, 孔底不应有积水, 终孔后应清理好护壁上和孔底的渣物, 验收合格后方可进行下步混凝土的浇筑。

3.1.6 该工程人工挖孔桩的特殊之处还在

于它下部扩大头的施工, 其上部施工同其它挖孔桩一样, 但其下部开挖要特别注意开挖的进度和施工安全, 因为该桩下部扩大头部分高2.7m, 扩大头直径为6.8 m, 孔壁成倒坡, 且没有混凝土护壁。扩大头完成后, 清渣、验收和浇筑混凝土要求工序紧凑, 可减少土层坍塌的机率。在施工中还安排专职技术人员监督开挖土层的地质状况, 并备有人员应急上爬梯, 遇见异常情况可及时处理, 确保施工安全。由于本工程前期地质勘探准确, 设计开挖扩大断面合理, 没有出现土方坍塌事件。

3.2 混凝土的浇筑

混凝土的浇筑应在成孔后及时施工。关于钢筋笼的加工、制作和安装, 以及混凝土的浇筑、桩头处理, 等同于其它常规灌注桩的施工, 在此不再赘述。只是在混凝土浇筑时应使用串通, 从桩的一侧下料, 人工摊铺并振捣;在有地下水时可用导管进行水下混凝土浇筑。

3.3 成桩质量检验

在施工中我们要求做到每根成桩应该具有钢筋加工检验记录, 混凝土拌和物质量记录, 混凝土试块资料及桩身完整性检测资料。本工程的桩经钻孔抽芯检查, 施工质量是优良。

4 人工挖孔桩施工过程中易出现的问题

4.1 地下水问题

地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。当地下水位不大时可进行单桩桩内抽水;当地下水位较大时可采用多桩同时抽水法来降低地下水;如果桩设计深度不大时可考虑在场地四周设置井点排水。

4.2 流沙层问题

人工挖孔桩在开挖时, 如果遇到细砂、粉砂层地质时, 再加上地下水的作用, 极易形成流砂, 严重时发生井漏, 造成质量和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情况较轻时, 可缩短挖孔层深, 正常的1 m左右一段改为0.3~0.5 m, 并随挖随检随护壁;在流砂情况较严重时, 常用下钢护筒的方法, 钢护筒同钢模板相似, 以孔外径为直径, 可分为4~6段圆弧。

4.3 淤泥质土层问题

在遇到淤泥质等软弱土层时, 一般可用木板模板支档, 同时缩短开挖深度, 并及时验收浇筑混凝土护壁。

总之, 人工挖孔桩施工时, 一旦遇到不利的地质条件, 除制定单桩的施工措施外, 应该合理安排人工挖孔桩的施工顺序, 对减少施工难度起到重要作用, 在制定施工方案时要依据实际情况综合分析, 统筹安排, 在可能的情况下, 先施工较浅的桩, 后施工深一些的桩, 先施工外围 (或迎水部位) 的桩, 后施工中部的桩。

5 结论

通过本工程的施工, 认为人工挖孔桩的优点是显而易见的。人工挖孔桩不仅在良好的地质条件可以广泛应用, 而且随着施工技术的改进, 在有地下水、流砂层和淤泥质土质中也得到了发展和应用。客观地说, 人工挖孔桩在良好地质条件的地基中运用时更能发挥其优越性。当扩大头人工挖孔桩在不良地基中运用时, 其扩大头部分极易坍塌造成质量和安全事故, 应该慎用。因此我们在做桩基设计时, 一定要重视地质勘探资料, 在地质状况不良的情况下, 宜采用其它桩基型式进行设计施工。

责任编辑:才玉萍

摘要：人工挖孔桩具有机具设备简单, 施工操作方便, 占用场地小, 无泥浆派排出, 对周围环境及建筑物影响小, 施工质量可靠, 可全面展开施工, 缩短工期, 造价低等优点, 因此, 近几年得到广泛运用, 特别是在扩大头的桩基施工中, 人工挖孔桩施工更有其优越性, 可以弥补机械施工的一些不足。就烟台城市广场工程建设谈谈人工挖孔桩的桩基施工。

浅谈人工挖孔桩施工 篇9

1 工程概况

南京工程学院工程中心位于江宁大学城内, 本工程分为5号、6号楼两个单体, 5号楼为教学楼, 建筑面积为23 282 m2, 框架5层;6号楼为实验楼, 建筑面积为24 869 m2, 框架3层。5号楼室外地面到主屋面高度为22.8 m;6号楼室外地面到主屋面高度为13.8 m。本工程±0.00相当于绝对标高15.8 m。桩基为人工挖孔桩, 桩径为1 000, 1 200两种, 桩端进入持力层深度不小于1.5 m, 混凝土强度等级为C25。桩身采用钢筋混凝土护壁, 桩头做扩大头处理, 桩基总根数为377根, 其中5号楼176根, 6号楼201根。施工时间为2006年11月11日～2007年1月31日。

本工程工程桩桩端持力层为4B层, 属中风化泥质粉砂岩:砖红色, 白垩系上统赤山组泥质粉砂岩中风化, 岩芯呈短柱状或柱状, 锤击易碎。取芯率为80%～90%, 属极软岩, 岩体基本质量等级为Ⅴ级。入岩深度根据工程桩桩直径不同, 入岩深度从1 200 mm～2 700 mm不等。下部长1.2 m～2.8 m不等, 扩大头直径为1.2 m～3.2 m (没有混凝土护壁) 。桩长最长14 m, 最短7.25 m, 桩顶标高均为14 m, 桩底标高最高为8.55 m, 最低为1.18 m。

本工程在桩施工前未进行场地平整, 部分地段桩顶标高高于原地面标高, 最高达2.5 m, 因事先没有回填, 部分工程桩在浇灌混凝土时进行了接桩, 对于接桩长度低于1.0 m的桩采取砌筑砖胎模进行, 其中底部50 cm范围内砌筑370 mm墙, 上部砌筑240 mm墙。对于接桩长度高于1.0 m的工程桩, 施工单位采取定加工钢模。从完成的结果看, 桩身质量总体较好。

2 施工前准备

收集建筑物的地质、水文资料, 桩基施工图及图纸会审纪要, 建筑物四周情况及附近区域地下埋设管道、管线资料, 认真阅读以上资料并充分理解;主要施工机械及配套设备检修, 保证在施工过程中连续、安全可靠;编制切实可行的施工技术方案, 合理安排顺序, 在施工方案中要认真统筹, 根据实际情况合理安排。施工材料要调查取样, 确保材料来源及质量。

3 施工过程

开始挖孔前, 清除地表松软土层和一切杂物, 平整好场地, 顺着地形布置好控制网, 根据监理复核过的桩基位置, 采用十字交叉法定立每一孔桩的位置, 并在桩位外设置定位龙门桩。根据设计桩径及护壁厚度在地面上放出开挖线, 然后向下挖深1 m, 浇筑混凝土井圈第一节护壁。井圈高出地面20 cm, 且应加厚10 cm。而后将桩位纵横中心线测放到井圈上, 并测出孔口控制高程, 以利于下部掘进的高程控制, 且要求井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于2 cm。井圈高出地面还有利于防止地表杂物及石块落入井内。

修筑钢筋混凝土护壁时, 应保证护壁的配筋和混凝土浇筑强度。上下节护壁的搭接长度不得小于5 cm, 每节护壁在当日施工完毕后养护24 h拆模;发现护壁有蜂窝、漏水现象时, 应及时补强以防止造成事故。进行第二节井孔土方开挖时, 先从井口用垂球吊线找出井孔中心点, 并在井孔底部打一短木桩, 将桩中心投影到木桩顶上, 以此为据进行第二节护壁的土方开挖。在开挖过程中应该密切注意地质状况的变化。

重复上述过程即可完成挖土护壁的工作, 直至桩底设计高程。在施工过程中, 应该以每一节护壁为验收步骤, 合格后方可进行下节的开挖施工。挖至设计标高时, 应及时浇筑护底素混凝土, 保证孔底岩层不因积水浸泡而松软, 浇筑混凝土前保证孔底没有积水, 终孔后应清理好护壁上和孔底的渣物, 验收合格后方可进行下步混凝土的浇筑。

钢筋笼制安。钢筋进场后进行验收, 查验质保资料及钢筋原材外观检查, 检查合格在监理见证下取样送检, 做力学性能试验和焊接试验, 合格后才能使用。钢筋笼严格按图纸配筋要求加工, 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±10 mm;箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20 mm;钢筋笼长度允许偏差±50 mm。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。保护层用水泥砂浆块制作, 当无混凝土护壁时严禁用黏土砖或短钢筋头代替 (砖吸水、钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀) 。垫块每1.5 m～2 m一组, 每组3个, 圆周上相距120°, 每组之间呈梅花形布置。

浇筑混凝土。本工程采用的是商品混凝土, 要求混凝土生产企业严格按照设计配合比进行配料, 坍落度控制在140 mm～160 mm。为保证桩身混凝土浇筑的密实性, 采用串筒下料及分层振捣浇筑的方法, 串筒末端离孔底高度不宜大于2 m, 每50 cm为一层, 及时振捣。

4 安全措施

开挖前应清除现场四周及山坡上悬石、浮土等, 排除一切不安全因素, 做好孔口四周临时围护和排水设施。孔下作业时不得超过两人, 作业时应戴安全帽, 孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头等杂物坠落伤人的物品。每工作1 h, 井下人员和地面人员进行交换。

井下作业人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施排除险情。地面人员应注意孔下发出的联络信号。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢, 提上来的土石要倒干净, 卸在孔口2 m以外。从孔中抽水时排水口应距孔口5 m以上, 并保证施工现场排水畅通。当天挖孔, 当天浇筑护壁。人离开施工现场, 要把孔口盖好, 必要时要设立明显警戒标志。

施工中抽水、照明、通风等所有电气设备应一机一闸一漏电保护器, 供电线路要用三芯橡皮线, 电线要架空, 不得拖拽在地上, 并经常检查电线和漏电保护器是否完好。

地下特殊地层中往往含有CO, 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) , 发现有害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的卫生标准, 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25 L/s) 等措施, 以防止急性中毒事故的发生。施工人员和安全人员下孔前10 min把孔盖打开, 如有异常气味应及时报告有关部门, 排除有害气体后方可作业。孔深超过10 m时, 应经常检查孔内二氧化碳浓度, 如超过0.3%应增加通风措施。

5 本工程施工难点

本工程在挖孔前未进行场地平整, 部分地段桩顶标高高于原地面标高, 最高达2.5 m, 因事先没有回填土, 部分工程桩进行了接桩。

将孔挖好后, 下钢筋笼, 这时钢筋笼高出地面。在井口采用两个壁厚为5 mm的半圆柱形钢板 (带耳) 用螺栓连接, 连接处是其受力的薄弱环节, 因此请设计院进行受力计算, 根据计算结果, 合理选择连接两个半圆柱形钢板的螺栓强度等级。检查圆柱形钢模板与下面井口是否偏心。再用ϕ48钢管固定圆柱形钢胎模, 并搭操作台, 其高度同圆柱形模板上口标高, 便于施工。钢套筒采用竖向4根钢管打入土层, 横向再采用两排各4根钢管连接成整体, 确保钢套筒不偏位。钢套筒见图1。

经过上述对人工挖孔桩施工的技术控制, 使其达到了预期的效果。桩基检测由南京某工程测试中心进行, 其中基岩载荷平板试验10根桩, 5号, 6号楼各5根桩, 检测结果满足设计要求;桩身混凝土取芯检测38根桩, 其中5号楼18根, 6号楼20根桩, 从试验检测结果看桩身完整, 承载力满足设计要求;低应变检测桩数377根, 检测报告结果Ⅰ类桩317根, Ⅱ类桩60根, 全部合格。

摘要：简述了人工挖孔桩的优点, 通过具体工程实例, 详细地介绍了人工挖孔桩的施工过程, 并提出了施工安全措施, 探讨了工程施工难点, 以积累人工挖孔桩施工经验, 推广人工挖孔桩在工程中的应用。

关键词：人工挖孔桩,施工,安全措施,难点

参考文献

[1]张旗军.浅谈人工挖孔桩施工[J].科技信息, 2008 (3) :99.

[2]张晋.浅谈人工挖孔桩施工技术[J].山西建筑, 2005, 31 (1) :79-80.

[3]张俊伟.浅谈人工挖孔桩施工过程控制[J].安防科技, 2006 (2) :34-35.

[4]刘鸿, 蓝洋.浅谈人工挖孔桩施工技术及安全事项[J].山西建筑, 2007, 33 (8) :98.

人工挖孔桩施工工艺 篇10

关键词:人工挖孔桩;铁路营业线;防护

中图分类号:TU473.14文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)05-0045-03

人工挖孔桩具有机具设备简单,施工操作方便,占用场地小,对铁路营业线影响小,施工质量可靠,施工速度快,造价低等优点,因此,在既有线施工中得到广泛应用,特别是在既有铁路临线桥涵施工中,人工挖孔桩施工更具有优越性。文章就河南龙成集团有限公司铁路专用线建设项目谈谈人工挖孔防护桩的施工。

1 工程概况

新建龙成铁路专用线DK2+184的1 m~32 m后张法预应力混凝土梁黑狼沟中桥与既有宁西铁路线间距9.8 m,新线桥台施工时,需拆除既有桥台锥体护坡,为维护既有线设备,保证既有线行车安全,采用人工挖孔钢筋混凝土防护桩进行防护,防护桩在既有线横向和纵向成“L”形布置(见图1),防护桩桩径1.0 m,桩间距1.5 m,护壁厚0.1 m,桩顶设0.5 m厚、1 m宽系梁,将桩连为一体,桩身主筋采用Φ28 HRB335钢筋,护壁和系梁主筋采用Φ20 HRB335钢筋,箍筋采用φ8 Q235钢筋,护壁、桩身及系梁混凝土等级C30。

2 防护桩检算

根据现场实测断面,建立检算模型,见图2。

为便于计算,将上述模型简化,见图3。

由于列车荷载影响范围小,既有宁西铁路列车通行数量少,且防护桩成排整体布置,故不考虑列车荷载的影响,桩顶至承台底高度H=244.264-1.383-232.09=10.791(m),填土内摩擦角取=30°,重度取18 kN/m3。

由朗肯土压力公式知:

K=tan2(45°-)=;Kp=tan2(45°+)=3

主动土压力:E=(H+t)2K;被动土压力:EP=•t2KP

最小埋深检算(按单锚浅埋桩计算):

为保证桩身稳定,在A点的力矩为零,即∑MA=0,由此可得如下方程:

E••(H+t)=EP•(•t+H)

(H+t)2K••(H+t)=•t2KP•(•t+H);

(H+t)3K=t2KP•(•t+H)

解方程得:t=4.3 m

实际挖桩采用:t=5.2 m。

挖孔桩截面检算:

设剪力为零,距桩顶距离为x,则

R-•x2Kl=0

x===7.832 m

该截面上弯矩最大,故:

Mmax=R•x-•x2Kl•x=1 441(kN•m)

挖孔桩按周边均匀配筋计算:

桩身砼采用:C30, fc=14.3 N/mm2,A=785 398 mm2,保护层厚度取as=300 mm,则rs=r-as=500-300=470 mm

配筋采用:2028 mm,As=12 315 mm2,fy=300 N/mm2

b===0.329,

=(1.25b+)

经试算得:=0.286;t=125-2=0.678

挖孔桩能提供的抵抗矩为:

M=fcAr+fyAsrs=1 471 kN•m

满足要求。

3 防护桩施工

(1)施工前,需准备挖孔桩施工图纸及方案,探明既有线光电缆;备齐施工机械及其配套设备的技术性能资料,挖孔桩钢筋砼所用水泥、砂、碎石、钢筋等的质检报告。

(2)工程技术人员按施工图纸及方案,编制技术、安全、质量交底书、施工工序检查程序以及不良天气(雨季)施工措施等。

(3)挖孔前,技术人员首先要求施工队平整好场地,清除松软表层和杂物,然后进行桩位放样。

(4)根据设计桩径及护壁厚度在地面上放出开挖线,然后向下挖深1 m,浇筑一节护壁。首节护壁高出地面20 cm,然后测出孔口高程,以利于下部掘进的高程控制,且要求首节护壁的中心线与设计桩身轴线的偏差不得大于5 cm。

(5)护壁要保证钢筋布置及砼强度。上下节护壁的搭接长度为10 cm,每节护壁在当日施工完毕后养护24 h后拆除模板。

(6)进行第二节掘进时,技术人员先在孔口垂球吊线找出桩孔中心,并在孔底打一短木桩,将桩中心投影到木桩顶上,以此为依据进行第二节开挖。在开挖过程中,安全管理人员要督促施工人员始终密切注意地质状况变化。

(7)重复上述过程即可完成人工挖孔和护壁施工,直至桩底设计高程。在施工过程中,质检人员以每一节护壁为验收单元,验收合格后方可进行下节的开挖施工,挖至设计桩底时,孔底不得有积水,成孔后要清理好护壁上和孔底的渣物,验收合格后方可进行桩身钢筋砼的浇筑。

(8)砼的浇筑:砼的浇筑须在成孔后及时施工。有关钢筋笼的加工、制作和安装,以及砼的浇筑,等同于常规灌注桩的施工,文章不在赘述,只是在砼浇筑时为防止砼离析,要求采用人工振捣。

(9)在整个挖孔桩施工过程中,成桩质量检验要做到每根成桩具有钢筋加工检检记录,砼拌和物质量记录,砼试块资料及桩身完整性检测资料。

龙成铁路专用线已于2009年7月底全线竣工通车,通过对相关试验资料的分析,笔者认为该工程挖孔桩施工质量是合格的。

4 既有线施工注意事项

为把对既有线的影响降到最小,除严格按施工规范和安全操作规程进行常规的安全监控外,还须重点遵循如下要求:

(1)施工前,必须通知铁路相关部门人员到场探明光电缆位置,并加以保护。

(2)设置专职安全防护员,定人定点全天盯控,严防施工人员、机具等侵入行车限界,发现异常必须立即停止施工,地面人员须立即通知孔内施工人员出孔,并上报主管领导及时处理。

(3)既有线来车时,孔底人员必须停止作业,车过之后进行检孔,确认没有问题后方可继续施工。

(4)每根桩首节护壁必须高出地面至少20 cm,孔口2 m范围内必须保持整洁,不得堆放弃土、存放其他料具、机械设备,并坚持随时清理;孔深超过4 m时,须在距孔底2.5 m~2.8 m处设置一道钢制半圆形防护板,并固定牢靠,以防列车震动导致落物伤人。

(5)孔顶设置醒目安全标志及防护围栏,孔壁配备专用软梯,以便出现意外情况时孔底作业人员能够迅速撤回地面。

5 结束语

结合本工程现场施工的实际情况,笔者认为:人工挖孔桩施工还需合理安排桩的施工顺序,对减少施工难度、减少对既有线的影响起到重要作用。在审定施工方案时要依据实际情况综合分析,统筹安排,在可能的情况下,建议采用“先施工浅桩,后施工深桩,先施工外围桩,后施工中部桩”的施工方案。

综合看来,人工挖孔桩不仅比原设计的钢板桩和钻孔桩防护实施起来更方便、快捷、灵活,施工速度明显加快,而且对既有线的干扰很小,防护效果良好,成本也大大降低。在笔者所在的项目中,3座大桥均需使用该方案进行防护,该方案的顺利实施,确保了桥梁施工的安全、快速开展,为总工期的保证奠定了良好的基础。因此建议设计单位在做既有线防护设计时,可以优先考虑人工挖孔桩形式的防护设计,以保既有线的安全和工程项目的经济性与合理性。

作者简介:雷鹏飞,男,1984年出生,河南洛阳人,2005年毕业于西南交通大学土木工程学院,助理工程师。

Application of Man-power Digs Hole Pile in Railroad Business Line Construction Protection

Lei Pengfei

Abstract: The article synthesis prestressed concrete beam bridge carries on the protection the construction process, the analysis digs the hole against guard stake construction artificially the feasibility, proposed the railroad business line construction uses digs the hole pile to carry on the protection artificially the efficiency and the superiority.

桥梁人工挖孔桩施工技术 篇11

人员下井作业前, 应检查桩井口围护装置、卷扬及附属设施是否完好, 井架是否稳固, 同时清除井口所有松动物品, 如石渣、土块、工器具等, 防止人员从井口坠落和井口物体坠落伤及井内操作人员, 并派安全哨, 井内外上下呼应, 以便对各种异常情况快速作出反应。

人员上下井可根据具体情况选用安全软梯、人员升降箱。从安全软梯上下时, 必须精力集中、手脚并用;当桩井深度达15 m以上时, 人员不宜从安全软梯上下, 应乘人员升降箱。但提升设施必须经过专门设计, 确认井架稳固、卷扬及附属设施完好。每班开工前, 必须检测井下的有毒、有害气体, 并应有足够的安全防护措施。挖孔深度超过10 m时, 应有专门向井下送风的设备, 风量不宜<25 L/s。挖孔时先检查工具是否安装牢固, 2人以上挖土时, 其间距以不互相碰撞为宜, 且应相互配合, 防止工器具伤人。挖孔时要密切注意地层地质情况, 及时进行地质鉴定、素描。如遇地质情况差或涌水地层时, 严格控制并减少单层开挖层厚, 及时进行桩井护壁施工, 防止地层坍塌。

2钻爆开挖

2.1 钻孔操作人员必须经过专门培训, 并考试合格后才能上岗

钻孔前必须检查钻机各部件性能是否完好, 并在桩井外面先试用可靠后再用于桩井钻孔。风钻孔时, 操作人员必须配戴防尘面罩、塞耳器具, 以防尘、防噪。操作员必须按规程、规范操作钻机, 防止机械伤害。

2.2 钻孔完成后, 由专业爆破工进行装药、引爆

往井下吊运爆破材料时, 应检查起吊卷扬及容器是否安全可靠, 是否有漏电现象, 发现问题必须及时处理。禁止雷管、炸药同时吊运, 吊运绳速不得>1 m/s, 装雷管的容器必须绝缘, 禁止将爆破器材存放在井口房、井底。

2.3 爆破前对井口进行覆盖防护, 以免碎石飞出砸伤既有线桥

采用轮胎片、砂袋压孔覆盖防护措施。主要材料有:钢板、旧轮胎片、麻袋、砂或碎石屑。在爆破区设立安全哨, 引爆前除爆破员外, 爆破区人员、设备必须撤到爆破安全距离以外, 不能撤离的应有可靠的防护措施。爆破作业后必须向桩井内通风散烟, 确认孔内无有害气体后方能下井作业, 作业前先检查爆破现场, 发现或怀疑有瞎炮时, 应立即报告, 采取相应的安全措施进行处理。

3桩井出渣

通过卷扬提升渣桶 (箱) 方式出渣, 出渣前要仔细检查卷扬及附属设施是否安全可靠。每次出渣时, 渣桶 (箱) 内渣物堆积面不可超过桶 (箱) 顶缘, 且渣桶 (箱) 的升降必须有导向绳, 以防渣桶 (箱) 升降时幌动, 防止提升时渣桶内渣物掉落伤害。桩井出渣、卷扬提升时, 桩井内人员应尽量靠在桩井壁面, 躲避开渣桶 (箱) 垂直掉落范围, 防止渣桶 (箱) 坠落伤害。当桩井直径较小、条件允许时, 可在桩井内离作业面2～3 m范围挂设钢筋安全网, 对喇叭形护壁, 安全网可平稳搁置在护壁上, 对直筒形护壁, 需沿护壁预埋垂直向钢筋固定安全网, 同时采用3根安全绳悬挂安全网, 保持安全绳松紧适宜。

4护壁

桩井开挖层深度达1 m左右时, 进行地质素描, 根据地质情况、桩井断面形式等因素确定护壁形式。护壁砼浇筑前, 先安装护壁钢模板, 验收合格后, 砼通过卷扬吊运至浇筑部位, 采用人工入仓振捣密实, 依模板形式不同, 可形成喇叭形护壁和直筒护壁, 护壁上下节间搭接不少于50 mm。井内操作人员思想要集中, 防止高空坠物打击。遇涌水、流砂等地质不良地层, 先处理不良地质地层再护壁, 防止桩井坍塌。处理方法:每节护壁的高度可减少到0.3～0.5 m, 并随挖、随检、随浇筑砼, 依据渗、漏水情况, 可掺用速凝剂;采用钢护筒或有效的降水措施。扩壁模板的拆除宜在砼浇筑24 h后进行, 发现护壁有蜂窝、渗漏现象时, 应及时补强, 以防坍塌。

5钢筋制作和安装

制作:桩孔挖至设计标高, 终孔验收合格后, 进行桩身钢筋制作。桩芯及护壁钢筋均在钢筋加工厂加工成形, 按设计图纸规格、尺寸、形状进行加工。主要加工方法有钢筋除锈、切断、调直、弯曲成形、焊接等操作。钢筋的制作过程中, 要确保在用机械除锈、切断、调直、弯曲钢筋时, 必须遵守所有机械安全技术操作规程。人工断料, 工具必须牢固, 掌克子和打锤的人要站成斜角, 以防失手或锤脱伤人。切断短于30 cm的短钢筋应用钳子夹牢, 不得用手扶持。对焊机应指定专人负责, 非操作人员禁止操作。

安装:搬运钢筋时, 要注意前后左右, 以免碰伤人、物。多人抬运时, 要用同一肩膀, 步调一致, 上、下肩要轻起轻落, 不得投扔。用车辆运输钢筋时, 钢筋必须与车身绑扎牢靠, 防止运输时钢筋滑落伤人。桩井传送钢筋, 一般每次只能传送1根, 井内人员不得站在所送钢筋的垂直下方。多根钢筋一起传送时, 应捆扎结实, 设稳绳, 保证桩井内无人, 待钢筋下到井底, 人员再下井。桩井内钢筋笼安装时, 人员必须配戴安全帽、安全绳、安全带。在钢筋笼合适位置挂设尼龙安全网, 防止人员坠落。安装人员应精力集中, 站稳后再操作, 上下左右随时关照, 减少相互间干扰。在桩内操作, 应随时检查支撑是否稳固可靠, 安全设施是否牢靠, 并防止工具、钢筋等掉落伤人。绑扎钢筋的铅丝头, 应弯向钢筋笼外侧, 以免扎伤人。

6结语

本文主要是对桥梁人工挖孔桩的人工开挖、钻爆开挖、桩井出渣、护壁、钢筋制作和安装等进行了简要的分析, 希望能为类似的施工提供一定的指导作用。

参考文献

[1]刘光锌, 王芳, 刘世飞.浅析桥梁人工挖孔桩施工方法[J].商品与质量, 2009 (5) .