人工挖孔桩施工方案(网络版)

一、工程概况

某桥北岸引桥为7×40m简支T梁，引桥下部结构采用钢筋混凝土盖梁、桩柱式桥墩、肋式桥台。桥台（0#墩）采用钢筋混凝土板肋式桥台，挖孔灌注桩基础。桩柱式桥墩的桩、柱采用相同直径，各桥墩均采用双柱墩，1#、2#、3#、4#墩为直径Φ2.5m钢筋混凝土柱身及挖孔桩基础，5#、6#墩为直径Φ2.8m钢筋混凝土柱身及挖孔桩基础。板肋式桥台下设承台，承台下为6根φ180cm灌注桩基础。

二、地质、水文情况

北岸地质依次为粉质砂粘土夹碎块石孤石、泥质粉砂岩加粘土岩，单轴线抗压强度随风化程度强弱为5.56～16.24MPa；长石砂岩，单轴抗压强度43.68～55.95MPa。0#～4#桩主要位于粉质砂粘土、粘土夹孤石层和中风化砂质粘土岩、粘土岩层内，5#，6#桩主要位于粉质粘土夹碎块石、孤石层和弱风化长石砂岩层内。

某区位于中纬度亚热带暖湿东南季风气候区，气候温和湿润，降雨多集中在5～10月，基础施工正好在冬季枯水、少雨季节施工，雨水较少。粘土岩裂隙的发育程度较差，张开性和连通性不好，因而在裂隙运动中起阻水作用，成为桥位区的相对隔水层，裂隙水的分布多沿厚层砂岩底部出露，流量较稳定，但水量不大。地下水对混凝土无腐蚀性。根据地质资料实际情况，决定采用挖孔灌注桩或钻孔桩施工，以挖孔灌注桩施工为主。

三、施工方案

1、挖孔桩施工

如果孔内渗水较小，采用该方案，作为主选方案。

（1）、中线定桩位及高程：承台基坑开挖结束，基底处理完毕后，根据测量控制网，定好桩位中心，并引出护桩，用混凝土护桩，施工期间注意保护护桩，经常用控制网点进行复测，确保开挖孔位正确。以中心桩为圆心，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，桩位线定好后，经监理认可后开挖。

（2）、开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上至下逐层进行，先挖圆心部位的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质情况好坏、操作条件而定。

（3）、钢筋混凝土护壁：为防止桩孔壁坍方，确保施工安全，成孔应设置护壁。井圈采用现浇钢筋混凝土护壁，与土壁能紧密结合，稳定性和整体性能均佳，且受力均匀。

（4）、护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，并在每一节模板的上、下端各设一道圆弧形的、用槽钢分段做成的内钢圈作为内侧支撑，并用相应直径的木条作为内侧横支撑，防止内模板受涨力而变形。第一节护壁以高出地坪20cm为宜，便于挡土、挡水。桩柱抽线和高程均应标在第一节护壁上口，护壁厚度一般取15cm。

（5）、浇筑第一节护壁混凝：桩孔开挖完第一节以后应立即浇筑护壁混凝土。人工浇筑，人工捣实，混凝土强度为C30，坍落度一般控制在100mm左右，确保孔壁的稳定性。

（6）、检查桩顶（中心）轴线及标高：每节桩孔护壁做好后，必须将桩位十字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，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修正，井深必须以基准点为依据，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。

（7）、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。支架用钢管吊架，要求架设稳定、牢固。

（8）、安装电动节葫芦：在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦。地面运土采用手推车或翻斗车。

（9）、安装吊桶、照明、活动盖板、水泵及通风机：在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观的控制桩位中心和护壁支摸的中心线。井底照明用低压电源（36V、100W）、带防水罩的安全灯具。桩口上设置围护栏。根据设计参考资料提供的地质情况，地下水较稳定，基岩裂隙水量较少，第四系渗透系数为1.61×10－6～5.5×10－6cm/s，故采用简易排水法即可。桩孔口安装水平节的推移式的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口。吊运土时，再打开安全盖板，安全盖板设计时考虑孔内通风需要设置通风孔或用钢筋网代替。

（10）、开挖吊运至第二节桩孔上方（修边处），从第二节开始，利用提升设备运上，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。吊桶离开孔口1.5m时，推动活动盖板，掩蔽孔口，防止卸上的土块、石块等坠落孔内伤人，吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。

（11）、先拆除第一、第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节安装下节依次周转使用。模板上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口，接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严，水泥砂浆抹平。拆模强度达到75％。浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用串桶送料，人工浇筑，人工插捣密实。混凝土可由试验室确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。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。

（12）、逐层往下循环作业，在长石、砂岩部分采用风镐开挖，在中风化岩采用光面松动爆破挖孔。为克服桩在爆破施工中爆炸所引起的冲击波和地震波对相邻孔的地质层带来影响。采取沿2m直径周边内侧用风镐和人工用铁钎相结合的方法开槽，槽宽10cm左右，槽深30～50mm。松动光面爆破控制在30～50cm。桩基爆破钻孔采用YIP23风钻钻孔，孔径35～42cm，孔深对软岩层不超过0.8米，对硬岩层不超过0.5米，并严格控制装药量（以松动为主），由于桩基成孔需要测量并准确放线，严格布孔，特别注意周边孔位的布置。爆破方法采用微差毫秒雷管松动光面爆破，装药采用人工装药，装药时应该注意连续紧密，封堵良好，起爆方式采用通电起爆。起爆顺序由中心向周边分段分别依序进行，炸药采用防水乳化炸药，引爆材料采用分段防水微差毫秒电雷管，引爆器采用2000型放炮充电起爆，电路网络采用并串联式，出渣采用人工出渣和卷扬机出渣相结合方式进行。孔内放炮后须迅速排烟。采用电动鼓风机放人孔底吹风；当孔深大于12m时，每次放炮后立即用仪器测定孔内有毒气体浓度，达到安全数字后，人员方可下孔施工；一个孔内进行爆破作业，其它孔内的施工人员也必须到地面安全处躲避。

（13）、挖掘的安全技术措施

挖孔时，应注意施工安全。孔内必须有照明设备。挖孔工人必须配有安全帽、安全绳，必要时应搭设掩体。对出石渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查。采用松动光面爆破时尽量减少用药量，以减少对邻桩的影响，每次爆破后要对护壁进行仔细检查。挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖。井孔应安设牢固可靠的安全梯，以便于施工人员上下。将桩孔挖至设计深度，清除浮石，检查基岩承载力情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上。如果孔内开挖渗水严重，必须改开挖为钻孔桩，准备2台回旋转机

（14）、检查验收：成孔以后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂度、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录，办理隐蔽验收手续。

2、钻孔桩施工

如果孔内渗水较严重，必须改挖孔桩为钻孔桩。

⑴、施工准备

进场后首先进行场地平整，设备进场调试，测量放样，埋好护筒，钢护筒埋设深度根据各墩地层情况埋入土深度3.5～4米，护筒顶面外露30厘米。设置泥浆池，备足护壁泥浆膨润粘土，将钻机就位，对准桩孔中心，经监理确认后，开始钻进施工。

⑵、开孔

开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。

开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5米～2.0米，并低于护筒顶面0.3米以防溢出。

⑶、注意事项

①、通过漂石或岩层，如果表面不平整，应投入粘土、小片石，将表面垫平，防止发生斜孔、塌孔事故。

②、钻进注意加循环水，保持孔内水位，钻机钻进加压要适当，以防掉钻头。

③、施工过程中做好施工记录及地质情况分析记录。

⑷、出渣

破碎的钻渣和泥浆一起被排出孔外，进入泥浆池中，经沉淀沉积出钻渣，泥浆继续循环使用，沉积出钻渣，并将钻渣及时清除出泥浆池，弃放在存渣场。

除渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维持水头高度。投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘钻头、卡钻头。

⑸、检孔

钻进中须用检孔器检孔。检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。每钻进4米到6米时，接近及通过易缩孔土层或更换钻锤前，都必须检孔。用新铸或新焊补的钻锤时，应先用检孔器检孔到底后，才可放入新钻头钻进。不可用加重压、冲击或强插检孔器等方法检孔。

⑹、安全要求

钻机钻进应平稳，防止震松护筒和孔壁；因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。

（7）、清孔

钻孔深度达到设计标高后，应对成孔质量进行检查，符合要求并经监理工程师批准后方可进行清孔。采用气举式反循环清孔。清孔排碴时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。不得用加深孔底深度的方法代替清孔。清孔时逐步加水调稀泥浆，使孔内悬浮的钻渣充分置换并沉淀出。清孔后的泥浆性能指标控制在相对密度1.02～1.06，粘度16s～20 s，含砂率<2%，泥皮厚≤3mm/30min，PH值8-10范围内，并符合设计要求。清孔后可先停止循环泥浆2～3个小时，检查孔底沉淀是否符合设计要求或施工规范要求，合格方可进行下道工序施工，否则应采取措施，优化泥浆性能。钻孔在终孔和清孔后，对孔径、孔形和倾斜度进行检查，整个检查过程中均要求监理工程师到场，以确保检查结果的可信度。

3、制作、吊放钢筋笼

骨架制作采用定位加强筋成型法，即用φ20钢筋制成圆环（直径按设计尺寸），至少设置2根交叉支撑筋。在圆环定位加强筋上标出主筋位置。制作骨架时，每隔2m放一根圆环定位加强筋，将主筋与定位筋焊接，再将螺旋筋套入，并用铅丝将其与主筋绑扎牢固，同时将加强箍筋和主筋同箍筋螺旋筋点焊，要求每螺距内的焊点数在１个以上，以保证骨架钢度。钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块（或设定位筋），按设计要求一般为70mm（钢筋笼四周，在主筋上每隔3～4m左右设一个φ20耳环，作为定位垫块），确保钢筋骨架在护筒里的居中位置和保护层厚度；钢筋骨架在钢筋棚分节制作，由运输车辆转运至施工现场，吊车分节进行安装。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。纵向主筋接长采用双面邦接焊（或按设计要求钢筋接头采用单面焊接，焊接长度不小于10D，接长后钢筋笼要求顺直、接头牢固可靠，轴线一致，）。同一断面上接头数量不超过总根数的1/2。

钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。钢筋笼安放完毕后，将检测管放入孔中并固定于钢筋笼上。每根基桩均安装3根超声波检测管，检测管安装必须顺直，每5m固定在骨架上。顶、底口和接头部位要用电焊封死不漏水，顶口高出孔口20cm，以便超声波检测。

4、基桩混凝土施工

（1）、混凝土的制备

基桩混凝土为30#，混凝土所用的石子的级配、砂子的粒径、水泥的品种与标号、初终凝时间，外掺缓凝剂等都要经过严格的试验。混凝土所选用的粗集料最大粒径不应大于泵管内径的1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm，以保证混凝土有良好的和易性和足够的流动度，其塌落度要控制在120～160mm。每立方米混凝土的最小水泥用量宜不小于350kg，具体由试验确定。细集料宜采用级配良好的中粗砂，混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6，具体由试验确定。采用粉煤灰水泥或普通硅酸盐水泥掺加粉煤灰以节约水泥用量。掺加缓凝剂，增加混凝土的初凝时间与和易性，具体掺加量由试验确定。

（2）、挖孔桩干浇混凝土施工

如果挖孔桩内基本不渗水，按干浇混凝土施工。

浇筑桩身混凝土：桩身混凝土采用拌和站集中拌和，用混凝土输送泵进行运输，坍落度120～160mm，泵管直接弯下孔底，向桩孔内浇筑混凝土，混凝土的落差不大于2m。混凝土浇筑时应采用振捣棒分层振捣，分层高度不大于规范要求。

混凝土浇筑至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。桩顶上的钢筋一定要保持设计尺寸。

（2）、基桩水下混凝土浇注施工

如果基桩孔内有渗水，混凝土浇注按水下混凝土浇注施工。

北岸引桥基桩属大孔径灌注桩。为保证基桩混凝土顺利灌注，混凝土拌制和浇注速度必须得到保证，每小时灌注能力应不低于50m3。至少需2台HL500型强制拌和机同时拌制混凝土，正常灌注时在孔旁安置一个大的储料斗，容量8m3左右，保证一开始浇筑混凝土时埋管1米以上，混凝土用输送泵进行运输，一台吊车安拆导管及料斗。导管直径采用Φ300mm，螺旋式接头，接头应装卸方便，连接牢靠并有密封圈，保证不漏水，不透气。导管在使用前应做水密性和承压试验，不合格导管严禁使用，灌注首批混凝土前，再次检测泥浆性能指标和沉淀层厚度，必要时进行二次清孔，待多项指标符合要求后，开始浇注首批混凝土。首批混凝土的数量与钻孔深度、孔径大小、导管的内径和底端悬空（一船悬空25～40cm），以及泥浆比重有关，因此要求储料的体积与其相适应，保证首批混凝土一落下后，导管埋深不小于1米。浇注基桩混凝土应连续、快速地进行，做到一气呵成。灌注时间不得长于首批混凝土的初凝时间。灌注过程中，注意保持孔内的静压水头，不小于1～1.5m。同时及时测量混凝土面的高度及上升速度，推算和控制导管埋深，导管最大埋深不大于6米，最小埋深不小于2米。桩顶要比设计标高多浇注50～100cm，确保桩顶混凝土的强度和质量。基桩混凝土浇注的重要性要求灌注前做好充分的准备工作，灌注全过程严格控制。浇注前明确分工，层层交底，层层落实。准备1台250KVA发电机，以备停电时使用。

5、雨季、冬季施工的安排

（1）、雨季施工

根据本工程的特点和工程所处的地理条件，我部在总体施工方案中已考虑了雨季对工程施工的影响所采取的措施，在雨天安排不受气候影响或影响较小的单项工程的阴雨天施工。可进行机械设备的保养，以及室内的钢筋、钢构作、组织材料进场等工作。

混凝土施工定时测定砂、石等料的含水率，及时调整配合比。

雨水季节，做好砂石料的储备，保证施工要求。劳力安排时，按轻、重、缓、急和分项工程的进度情况，灵活调整，尽可能少出现劳力闲置和富工现象。

（2）、 冬季施工

冬季施工是指根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、及砌体工程的施工。根据当地多年气温资料，某区气温低于5℃的天气基本没有。冬季施工措施如下:

①、对混凝土在抗压强度达到40%前不可受冻，施工中将对新浇混凝土搭设临时棚，表面采用麻袋、草袋或塑料簿模覆盖保温、养生，直至获得抗冻强度为止。

②、钢筋焊接要求在室内进行，气温过于低时按施工规范要求组织施工。

③、配制混凝土时，优先选用硅酸盐水泥，水泥标号不低于32.5号，水灰比不宜大于0.6。

④、混凝土的运输时间应尽可能缩短，运输工具应有保温措施。

⑤、用于拌制混凝土的各项材料的温度，均应满足混凝土拌和后所需温度。不能满足时，采用拌和水加热或对集料加热。水泥只可保温，不得进行加热。

6、质量检验标准

（1）、桩位放样：纵向偏差≤5mm，横向偏差≤5mm。

（2）、桩孔开挖：按照设计规定，检查桩孔尺寸、平面位置和竖轴线位置。

（3）、挖孔桩施工：孔径、孔深必须符合设计要求；清孔应达到无松渣、无淤泥、无扰动的软土层；嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计要求；挖孔桩桩位允许偏差（群桩）100mm；孔的倾斜度≤0.5％；钢筋骨架底面高程±50mm；钢筋、砂、石、水泥及混凝土配合比报验；浇注混凝土时每根桩做2组试件，并抽检坍落度；孔径、孔深必须符合设计要求；清孔应达到无松渣、无淤泥、无扰动的软土层；嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计要求。 

四、质量保证措施

1、严格执行ISO9002标准，施工程序化、规范化。质量责任落实到人，质量管理体系及人员见下图所示

2、严格进行技术交底，编制切实可行的施工组织设计和作业规程，对每道工序，向工人进行技术交底。

3、实行施工质量责任挂牌制，注明管理者、操作者，谁施工谁负责。

4、严格材料采购，检验制度，无检验材料严禁进入全体工程。

5、坚持施工过程的三检制度，做到“检查上道工序，做好未班工序，服务下道工序”。

6、工序间实行质量否决制，确保每道工序100%合格。

7、严格测量放线工作，测量要求准确，放线及时，做到正确指导施工。

8、严格按设计边线布置周边线，控制一次起爆药量，控制开挖深度，减小超挖量和炸药对围岩的挠动破坏。

9、在混凝土拌和前应作配合比试验，强度达到要求后，再用于施工，在施工中严格计量工作，依据规范定时、定点抽样检查。

10、在混凝土施工完毕后，认真作好养护工作。

五、安全技术措施

1、经理部设安全领导小组，下设专职安全员，负责施工现场的各项安全工作。安全领导小组组织机构人员见下图：

2、明确各班组安全责任。将安全责任落实到人，并贯穿于整个施工过程当中，进入工作面首先检查安全情况，将工作面安全状况作为交的主要内容之一。

3、严禁违章作业、违章操作、杜绝违章指挥。

4、工作面严禁存放爆破雷管和炸药，严格用药管理制度。

5、在挖孔施工中，孔内放炮，人员必须全部撤上地面，其他相邻桩孔桩孔内人员必须撤回地面，避开洞口，并在洞口方100米放警戒。

6、施工人员进场，必须佩戴劳动防护用品。

7、施工中爆破材料的保管，使用严格按国家有关规定执行，爆破施工严格按施工规范，施工程序进行。

8、特种作业人员必须持证上岗，所有职工必须进行岗前教育培训。

 六、主要施工人员安排

采用流水作业，计划总工期为120天。

附表1、人工挖孔桩施工工艺框图

附表2、钻孔灌注桩施工工艺框图