人工成孔灌注桩及承台施工方案

一、材料及主要机具：

水泥：采用425号普通硅酸盐水泥。

砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%。

石子：粒径为0.5～3.2cm的卵石；桩身混凝土采用粒径不大于5cm的石子，且含泥量不大于2%。

水：采用自来水或不含有害物质的洁净水。

钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。

外加早强剂应通过试验选用，粉煤灰掺合料按试验室的规定确定。

一般应备有三角搭、卷扬机组、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钎、线坠、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压12V、100W），电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、辘轳、活动爬梯、安全帽、安全带等。

模板：组合式木模及钢模，弧形工具式模板四块拼装。卡具、挂钩和零配件。钢板、木板、木方等。

灌注桩孔内排水:

由于地质复杂、地下渗水量较大。采用1桩1泵降水，两人一组，一组负责3口桩抽水（避免烧泵），1天3班，确保灌注桩施工正常进行。另配备20台100口径潜水泵（每泵2人），将水排往远处，避免水回流进桩孔。三级电箱18台，电缆型号BLV规格3*6㎜2+2.5㎜2，长度为800米；二级电箱6台，电缆型号BLV规格95㎜2、50㎜2、10㎜2长度分别为400米、250米、1200米。ф100口径为20台, ф100泵管长度为750米。

二、施工准备   

1、熟悉施工图纸及场地的水文地质资料，编制切实可行的施工方案，并进行井壁支护的计算和设计。

2、全面开挖之前，有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关情况，以进一步证实本方案的可行性。

3、开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均应排除处理完毕。各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。

4、按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周撒灰线。根据建设方提供的水准点测定场内高程水准点。根据总平面布置图设置排水沟。放线工序完成后，及时完成报验程序。

5、开挖前应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；

7、雨期施工：

雨天不能进行人工挖桩孔的工作。现场设置集水坑，随时准备把桩周围及桩孔内集水排出，严防地面雨水流入桩孔内，致使桩孔塌方。

三、 施工工艺 

工艺流程：

测量控制 → 锁孔口 → 检查桩位（中心）轴线 → 安装施工机具 → 逐层往下循环作业 → 钎探    检查验收桩孔 → 吊放钢筋笼 → 浇筑桩身混凝土

1、测量控制

放线定桩位及高程：在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的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的圆周。

   撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线(D=900㎜桩,开挖直径为1200㎜的同心圆；D=1200㎜桩,开挖直径为1500㎜的同心圆)。孔位线定好之后，必须经监理进行复查，办好,验收手续后开挖。桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。用十字线将中心桩点引出护壁外80cm，用水泥砂浆打水泥钉固定，并做好保护工作。 

2、锁孔口  

(1) 开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。

(2) 支护壁模板附加钢筋：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置锁口井圈，并放附加钢筋。

(3)浇筑第一节护壁混凝土：桩孔挖完一节后立即浇筑护壁混凝土，人工浇筑捣实。

3、检查桩位（中心）轴线

第一节桩孔护壁做好后，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，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔的半径及孔壁的垂直度，随之对不足之处进行修整。井深必须以基准点为依据，逐根引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

4、安装施工机具

(1) 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。支架本工程采用钢管吊架形式，要求搭设稳定、牢固。

(2) 在垂直运输架上安卷扬机。

(3) 安装吊桶、活动盖板、照明、水泵和通风机。

① 在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观控制桩位中心和护壁支模的中心线。

② 井底照明必须用低压电源、防水带罩的安全灯具，并安装水泵和通风机。

③ 桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，桩口上设围护栏。

5、逐层往下循环作业

(1) 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，桩孔内人员应戴好安全帽。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；桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁垂直平整度，并修整孔壁。

(2) 护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。

(3) 浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用吊桶运送，人工浇筑插捣密实。混凝土可由试验确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。

(4) 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。

(5) 逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土或虚碴，桩底应支承在设计所规定的持力层上。轴线桩应以稍密卵石层为持力层,桩端嵌入持力层不小于1.0米,～轴线上桩以中密卵石层为持力层,桩端嵌入持力层不小于1.2米。

(6)开挖扩底部份：挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求。

6、检查验收：成孔以后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录，进行隐蔽工程验收。 

7、吊放钢筋笼：钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，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。

8、浇筑桩身混凝土：桩身混凝土用溜槽加串筒导向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m，桩孔深度超过12m时，宜采用混凝土导管浇筑。

四、挖孔工程

采取分节开挖，每段高度决定于孔壁自稳状态的能力，以1.0m为一施工小节，开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。在地下水位以下施工时，要及时用吊桶将泥水吊出，当遇大量渗水时，在孔底一侧挖集水坑，用高扬程潜水泵将水排出。

1、放线定位：按设计图纸放线，定桩位。

2、每个桩孔由一个固定的小组负责施工，开挖前向每个操作小组作地下水文地质分布情况的交底，及可能出现的问题的紧急应对措施。同时，进行安全技术交底，并明确对井下操作人员应负的安全责任，孔上下之间有良好的联络信号。

3、地质层按规定钻芯取样，强度符合设计要求则可终孔，然后清除残碴，抽干积水，自检验收，通知监理进行桩底验收，验收合格后立即浇筑砼封底。

4、成孔以后必须对桩身直径，孔底标高，桩位中心线，井壁垂直度等进行检测，并做好记录，报监理检验合格方可进入下道工序。

五、钢筋工程

1、制作场地：钢筋笼制作场地须硬化平整，在场地上铺设方木进行钢筋笼的制作。

2、钢筋的下料与制作：用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距，根据钢筋笼吊装长度用分节法予以下料制作。

3、钢筋笼的运输和吊装：桩基钢筋笼的吊装采用吊车，为防止骨架弯曲变形可采用槽钢或工字钢作成简易扁担梁吊装。吊装过程中，下放钢筋笼应缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，应尽量避免钢筋笼倾斜及摆动，避免碰及护壁。

4、安装声测管时，必须将声测管插到底部，且用铁丝或点焊将其牢固固定好，声测管必须竖直且四根间距一致，才能保证声测时的准确性。

5、桩身主筋采用闪光对焊连接，长度按每根桩实际尺寸下料。焊接接头相互错开50%。

六、砼工程

挖孔桩的砼分护壁砼及桩芯砼两部分

1、护壁砼工程

(1) 桩孔护壁砼每挖完一节，经检查断面尺寸符合设计要求，报监理工程师检验合格后，绑扎钢筋支模后立即浇筑护壁砼，砼坍落度控制在100 mm，确保孔壁稳定性。

(2)设置操作平台，用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。

(3)支设护壁模板：模板高度取决于开挖时施工段的高度，一般为1m。护壁中心线控制，将桩位轴线和高程均标定在第一节护壁上口，每节以十字线对中，吊大垂球控制中心点位置，用尺杆找圆周，然后由基准点测量孔深。

(4)浇筑护壁砼：护壁砼要振捣密实，可加早强剂早强，严禁用插入振动器振捣，以免影响模外的土体稳定；护壁砼强度等级为C25，厚度为 15cm，护壁内钢筋放置见图四，钢筋插入下层护壁内，使上下护壁有钢筋拉结，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；第一节砼锁口护壁应比下节护壁厚100～150mm，并高出地面15cm以上，便于挡水和定位；.3

⑸ 

拆除模板继续下一段施工：上下壁搭接50~75mm，浇筑完下节砼后，马上将上下节护壁之间连接处浇筑密实。护壁砼达到一定强度(按承受土的侧压力计算)便可拆模，再开挖下一段，然后继续支模灌注混凝土，如此循环，直到挖至设计要求的深度；

⑹ 每节桩孔护壁做好以后，将桩位轴线，和标高测设在护壁上口。然后，用十字线对中，检查孔壁的垂直度，随之进行修整。

2、桩芯砼工程

当挖孔至距设计要求的岩层后，检验基底承载力达到设计要求。在桩底承载力达到设计要求后，进行清底与封底，吊放钢筋笼，进行浇灌桩芯砼。

⑴ 浇灌桩芯砼前的准备工作

① 堵漏和积水的排除：浇砼前及时将砼护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证桩芯砼质量。堵漏方法：大面积堵成小面积、小面积堵成点漏而最后堵塞之；

② 溜槽和串筒的准备：砼经过串筒而达到浇筑面，其自由落下的高度不宜大于2m，否则会造成砼的分层和不均匀，影响砼的质量。

⑵ 桩芯砼的施工 

① 桩芯砼振捣：由井下操作人员用插入式振动器分层捣实砼，每层厚度不超过50cm，插入形式为垂直式，插点间距约40-50cm，并且做到“快插慢拔”；

② 每个桩的桩芯砼必须一次连续浇捣完毕，不留设施工缝，交间隙不超0.5h；

③ 

注意控制桩芯砼的浇筑高度，以免造成桩芯砼浇过高（但必须高出设计桩顶标高5cm左右、在上部结构砼施工前把桩顶浮浆凿掉）。如桩顶浮浆过多时，必须将浆刮掉，再用坍落度小的砼浇筑，以不存在浮浆为宜。

六、桩孔质量要求保证 

1、开挖前，从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点，施工过程用桩心点来校正模板位置，有专人严格校核中心位置及护壁厚度。桩孔开挖后，当天一次灌注完毕护壁砼，护壁砼拌和料中掺入早强剂；护壁拆模后，若发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入孔内。

    2、重点保证项目：

⑴ 对桩的垂直度和孔径，应每段检查，发现偏差，随时纠正，保证位置正确；

⑵ 桩底持力层应满足设计承载力要求；

    ⑶ 浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

    3、允许偏差项目，见表1。

         表1           人工成孔灌注桩允许偏差          注：L为桩长

      项次项  目允许偏差 (mm)检验方法

      1钢筋笼主筋间距±10尺量检查

      2钢筋笼箍筋间距±20尺量检查

      3钢筋笼直径±10尺量检查

      4钢筋笼长度±50尺量检查

      5桩位中心轴线±10拉线和尺量检查

      6桩孔垂直度3‰L，且不大于50吊线和尺量检查

      7桩身直径±10尺量检查

      8桩底标高±10尺量检查

      9护壁混凝土厚度±20尺量检查

七、挖孔安全保证措施

1、各墩位设墩长，实行墩长安全责任制，挖孔时井外作业人员作为该孔安全员，时刻监控井周与井下人员安全；

2、要认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施；

3、挖出的土方必须及时运走，井孔口周边1m范围内，禁止堆放土石方，且堆土高度不应大于0.8m，未浇注的桩3m范围内严禁过重车；

4、井孔周边必须设置安全防护围栏，高度不低于1.2m，正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔，必须设置牢固的安全活动盖板，非工作人员禁止入内；

5、挖孔作业人员、监护人员，必须戴安全帽，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业；

6、孔深超过挖孔人身高时，在桩孔口或孔内装设靠周壁略低的半圆防护板（网），并随着孔深增加而往作业面下引，吊碴桶上下时，孔下作业人员应避于护板（网）下；

7、井内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时使用的安全绳和软爬梯；

8、当孔深大于10m以上时，应向孔下通风，加强空气对流，每6根桩配备1台空压机用管子通风必要时输送氧气，防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注意观察桩孔下人员情况，预防安全事故发生；

9、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，吊桶满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高扬程水泵抽水。作业人员必须离开井孔，严禁人机同坑作业。随时观察井壁变化，遇到险情，全部人员应立即撤离井孔；

11、施工现场电源线路，必须按“三相五线”制，TV-S系统要求布置，并按“三级配电”、“二级漏电分级”分段保护，井底照明须用低压电源，防水带罩的安全灯具或安全矿灯；

12、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；

13、电箱一律采用铁质电箱，电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装牢固，进出线整齐，拉线牢固，熔丝不得用金属代替，箱内不得放其它物品；

14、现场电源线路及电气设备，由持证电工负责安装维护，经验收合格后，方准投入使用；

15、施工现场所有设备和机具必须做好保护接零。所有机械设备的传动部位，必须装设防护罩；

16、垂直起重设备必须经常性检修维护，保证机件能够运转正常，操作灵活，按钮开关、减速器、钢丝绳、绳卡、吊钩、吊桶、吊笼等，不得带病作业；

17、垂直起重设备支架应牢固，应能承受一定的冲击力不至翻倒，垂直起重设备必须经检验合格后，方可投入使用；

18、孔桩开挖应交叉进行，正在开挖或已成孔而尚未浇筑砼的桩孔其2米半径范围内不得同时开挖其它桩孔；

19、当相邻孔桩在浇灌桩芯砼时，原则上要停止掘进，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌；

20、桩孔必须每挖深1m~0.9m进行护壁，严禁只挖不护壁；大雨天气，不得进入孔下作业。

八、挖孔施工常见问题的预防与处理

1、垂直偏差过大

由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节，必须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、孔壁坍塌及流砂事故

在开挖过程中，如遇到特别松软的土层，流动性淤泥或流砂时，为防止土壁坍落及流砂，可减少每节护壁的高度（可取300～500mm）、加强配筋、增加护壁厚度等措施。待穿过松软土层和流砂层后，再按一般的方法边挖边灌注砼护壁，继续开挖桩孔。

当采用上述方法仍无法施工时，讯速用土回填桩孔到能控制坍孔为止，并用高150～200mm孔径略小于砼护壁内径的钢护筒，用小型千斤顶将钢护筒压入土中阻挡流砂或淤泥，压入一段开挖一段，直至穿过流砂层50～100cm。开挖流砂现象严重的桩孔可先将附近无流砂的桩孔挖深，采用井点降水法，集水井选在地下水流的上向。

3、清底和封底止水

成孔经过验收终孔后，清理干净桩底余渣、淤泥、积水。开始浇注前，必须对该桩四周未浇注的桩同时抽水、降水。若桩底无涌水时，只在桩底挖小集水坑排干积水，堵塞护壁涌水后即灌注桩身混凝土。如桩底裂隙涌水，为了保证桩身砼浇灌质量，桩底采用50cm厚与桩身混凝土强度等级的水下不分散砼先封底止水，待封底砼有一定强度再抽干积水后按常规浇灌方法施工。护壁渗水待安装钢筋笼后，利用钢筋笼提供操作条件，采用促凝水泥浆对渗水孔眼进行堵塞，孔隙较大时先塞水泥浆封闭渗水孔。

4、桩身混凝土质量

桩身砼浇注的施工间隙不超过终凝时间，最好连续浇注。浇注过程中，技术人员要下孔检查分析浇注质量，如发现因渗水而造成浮浆过多时，立即浇注干硬性或无水干拌砼均匀，振捣密实加以控制，以确保砼质量。浇注完毕后，在砼初凝前对桩顶砼抹压平整，以避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝。

5、钢筋笼扭曲变形

钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。

九、 施工中注意事项

1、成品保护 

    ⑴ 已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员坠落，严禁用草袋、塑料布虚掩；

    ⑵ 已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，以防塌方；

    ⑶ 保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。串筒应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土；

    ⑷ 保证钢筋笼不被污染，浇筑砼时，将钢筋笼顶部固定牢固，钢筋笼上浮；

    ⑸ 桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋扶正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂；

    ⑹ 施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。

   （7）  孔底虚土厚度不应超过规定。扩底形状、尺寸符合设计要求，桩底应落在持力土层上，持力层土体不应被破坏。

   （8）孔壁坍塌：因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况，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

可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。

   （9）孔底残留虚土太多；成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。

     （10）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坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。    

      （11） 桩身混凝土质量差：有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定 要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。

本工艺标准应具备以下质量记录

                7.1  水泥的出厂合格证及复验证明。

                7.2  钢筋的出厂证明或合格证，以及钢筋试验单抄件。

                7.3  试桩的试压记录。

                7.4  灌注桩的施工记录。

                7.5  混凝土试配申请单和试验室签发的配合比通知单。

                7.6  混凝土试块28d标养抗压强度试验报告。

                7.7  桩位平面示意图。

                7.8  钢筋及桩孔隐蔽验收记录单。