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1、人工挖孔桩施工工艺、技术处理、质量控制探讨及实例应用等相关研究目 录第一章 概述31.1 定义3施工程序31.3 桩基施工4施工应注意安全事项4第二章 人工挖孔桩施工工艺标准62.1 工艺流程62.2 施工方法62.3 冬、雨期施工92.4 质量标准92.5 成品保护102.6 应注意质量问题11第三章 人工挖孔桩施工方案123.1 施工准备123.2 施工程序123.3 施工要点123.4 特殊情况处理133.5 桩基施工安全措施143.6 桩基验收14第四章 人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理164.1 地下水164.2 流砂164.3 淤泥质土层174.4 有毒有害气体174.5 桩身
2、混凝土浇筑174.6 施工顺序18第五章人工挖孔桩施工质量控制探讨195.1 成孔阶段195.2 灌桩阶段出现断桩20第六章 人工挖孔桩施工工艺应用实例236.1 张石高速公路保定涞源至涞水西段桥梁桩基工程236.2 河南省道S226翟阳线马家庄至东岩段改建工程266.3 山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿主斜井项目井口房工程29第一章 概述1.1 定义（1）钢筋混凝土灌注桩钢筋混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成桩。按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩，沉管灌注桩、人工挖孔与挖孔扩底灌注桩等。（2）人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩：简称
3、人工挖孔桩，是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成桩。人工挖孔桩一般直径较粗，最细也在800毫米以上，能够承载楼层较少且压力较大结构主体，目前应用比较普遍。桩上面设置承台，再用承台梁拉结、连系起来，使各个桩受力均匀分布，用以支承整个建筑物。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、混凝土打入桩震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全与质量显得尤为重要。场地内严禁打降深抽水，当确因施工需要采取小范围抽水时，应注意对周围地层
4、及建筑物进行观察，发现异常情况应及时通知有关单位进行处理 人工挖孔桩采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，为了确保人工挖孔桩施工过程中安全，施工时必须考虑预防孔壁坍塌与流砂现象发生，制定合理护壁措施。护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。以应用较广现浇混凝土分段护壁为例，说明人工挖孔桩施工工艺流程。人工挖孔灌注桩施工程序是：场地整平放线、定桩位挖第节桩孔土方支模浇筑第节混凝土护壁在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机或电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等第二节桩身挖土清理桩孔四
5、壁、校核桩孔垂直度与直径拆上节模板，支第二节模板，浇筑第二节混凝土护壁重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度进行扩底(当需扩底时)清理虚土、排除积水，检查尺寸与持力层吊放钢筋笼就位浇筑桩身混凝土。1.3 桩基施工桩基施工时应按现行有关规范规程并结合该工程实际情况采取有效安全措施，确保桩基施工安全有序进行，深度大于10米桩孔应有送风装置，每次开工前送风5分钟； 桩孔挖掘前要认真研究地质资料，分析地质情况对可能出现流砂、流泥及有害气体等情况，应制定针对性安全 防护措施桩护壁采用c25混凝土，钢筋采用r235； 第一挖深约一米，浇注混凝土护筒，往下施工时以每节作为一个施工循环
6、（即挖好每节后浇注混凝土护壁）； 为了便于井内组织排水，在透水层区段护壁预留泄水孔（孔径于水管外径相同），以利于接管排水，并在浇注混凝土前于以堵塞，为保证桩垂直度，要求每浇注完三节护壁须校核桩中心位置及垂直度一次；除在地表墩台位置四周挖截水沟外，并应对孔内排出孔外水妥善引流远离桩孔。在灌注桩基混凝土时，如数桩孔均只有少量渗水应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。如多孔渗水量均大，影响灌注质量，则应于一孔集中抽水，降低其他各孔水位，此孔最后用水下混凝土灌注施工； 挖孔时如果遇到涌水量较大潜水层层压水，可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理； 挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理，必
7、须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层；现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处地质情况与地下水情况，提出可能出现问题与应急处理措施。要有充分思想准备与备有充足应急措施所用材料、机械。要制定安全措施，并要经常检查与落实。 孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员与孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头与铁棒等坠落伤人物品。每工作1h，井下人员与地面人员进行交换。 井下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。如有险情，应及时以出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。 地面人员应注意孔下以出联络信号，
8、反应灵敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来土石要倒干净，卸在孔口2m以外。 施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线与漏电保护器是否完好。 从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。 当天挖孔，当天浇注护壁。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。 由于土层中可能有腐殖质物或邻域腐殖质物产生气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体侵害。施工人员与检查人员下孔前10min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。 挖孔610m
9、深，每天至少向孔内通风1次，超过10m每天至少通风2次，孔下作业人员如果感到呼吸不畅也要及时通风。 第二章 人工挖孔桩施工工艺标准2.1 工艺流程放线定桩位及高程开挖第一节桩孔土方 支护壁模板放附加钢筋浇筑第一节护壁混凝土 检查桩位（中心）轴线架设垂直运输架 安装电动葫芦（卷扬机或辘轳）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混凝土溜筒（导管） 浇筑桩身混凝土（随浇随振）插桩顶钢筋2.2 施工方法（1）放线定桩位及高程在场地三通一平基础
10、上，依据建筑物测量控制网资料与基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网与高程基准许点。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）圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。孔位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。（2）开挖第一节桩孔土方开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔截面尺寸。每节高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以0.91.2m为宜。（3）支护壁模板附加钢筋为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置井圈，其种类有素混凝土与钢筋混凝土两种。以现浇钢筋混凝土井圈为好，及土壁能紧密结合，稳定性与整体性能均佳，
11、且受力均匀，可以优先选用。当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好，地下水位较低情况下，也可以采用喷射混凝土护壁。护壁厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求，并按受力状况，以最下面一节所承受土侧压力与地下水侧压力，通过计算来确定。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，也可以在每节模板上下端各设一道圆弧形、用槽钢或角钢做成内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。第一节护壁以高出地坪150200mm为宜，便于挡土、挡水。桩位轴线与高程均应标定在第一节护壁上口，护壁厚度一般取100150mm。（4）浇筑第一节护壁混凝土
12、桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑，人工捣实，混凝土强度一般为C20，坍落度控制在100mm，确保孔壁稳定性。（5）检查桩位（中心）轴线及标高每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线与标高测设在护壁上口，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垂直平整度。随之进行修整，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。（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。支架有：木搭、钢管吊架、木吊架或工字钢导轨支架几种形式；要求搭设稳定、牢固。（7）安装电动葫芦或卷扬机在垂直运输架上安装滑轮组与电动或穿卷
13、扬机钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。如果是试桩与小型桩孔，也可以用木吊架、木辘轳或人工直接借助粗麻绳作提升工具。地面运土用手推车或翻斗车。（8）安装吊桶、照明、活动盖板、水泵与通风机。a)在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶及桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心与护壁支模中心线。b)井底照明必须用低压电源（36V、100W）、防水带罩安全灯具。桩口上设围护栏。c)当桩孔深大于20m时，应向井下通风，加强空气对流。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，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员情况，互相响应，切实预防安全事故发生。d)当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下
14、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，水泵规格按抽水量确定。应日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，应先采用统一降水措施，再进行开挖。e)桩孔口安装水平推移活动安全盖板，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边。吊运土时，再打开安全盖板。（9）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，地面人员应拴好安全带。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
15、挖至规定深度后，用支杆检查桩孔直径及井壁圆弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。（10）先拆除第一节支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。如往下孔径缩小，应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为100mm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1MPa。（11）浇筑第二节护壁混凝土混凝土用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。混凝土可由试验确定掺入早强剂，以加速混凝土硬化。（12）检查桩位中心轴线及标高以桩孔口定位线为依据，逐节校测。（13）逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定持力
16、层上。（14）开挖扩底部份桩底可分为扩底与不扩底两种情况。挖扩底桩应先将扩底部位桩身圆柱体挖好，再按扩底部位尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸要求；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.53.0d。扩底部位变径尺寸为14。（15）检查验收成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、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，办理隐蔽验收手续。（16）吊放钢筋笼钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，按设计要求一般为70mm（钢筋笼四周，在主筋上每隔34m左右设一个 20耳环，作为定位垫块）；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。遇有两段
17、钢筋笼连接时，应采用焊接（搭接焊或帮条焊），双面焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。（17）浇筑桩身混凝土桩身混凝土可使用粒径不大于50mm石子，坍落度80100mm，机械搅拌。用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土落差大于2m，桩孔深度超过12m时，宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行，分层振捣密实。一般第一步宜浇筑到扩底部位顶面，然后浇筑上部混凝土。分层高度以捣固工具而定，但不宜大于1.5m。（18）插桩顶钢筋混凝土浇筑到桩顶时，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。桩顶上钢筋插铁一定要保持设计尺寸，垂直插入，并有足够保护层
18、。2.3 冬、雨期施工（1）冬期当温度低于0以下浇筑混凝土时，应采取加热保温措施。浇筑入模温度应由冬施方案确定。在桩顶未达到设计强度50%以前不得受冻。当夏季气温高于30，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。（2）雨天不能进行人工挖桩孔工作。现场必须有排水措施，严防地面雨水流入桩孔内，致使桩孔塌方。2.4 质量标准 1 主控项目：（1） 灌注桩原材料与混凝土强度必须符合设计要求与施工规范规定。（2） 实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。(3) 浇筑混凝土后桩顶标高及浮浆处理，必须符合设计要求与施工规范规定。2 一般项目：(1) 桩身直径应严格控制。一般不应超过桩长3，且最大不超过50mm。(2
19、) 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。3 允许偏差项目： 人工成孔灌注桩允许偏差表项次 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拉线与尺量检查6桩孔垂直度 0.5吊线与尺量检查7桩身直径50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2.5 成品保护1 已挖好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。2 已挖好桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间
20、不得超过4h，以防坍方。有地下水桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。3 桩孔上口外圈应做好挡土台，防止灌水及掉土。4 保护好已成形钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。串桶应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。5 钢筋笼不要被泥浆污染；浇筑混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，限制钢筋笼上浮。6 桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位与桩顶标高。将桩顶主筋或插铁扶正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。7 施工过程妥善保护好场地轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。2.6 应注意质量问题 1 垂直偏差过大：由于开挖过程未按要求每
21、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。3 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。第三章 人工挖孔桩施工方案3.1 施工准备1）根据该地区土质特点、地下水分布情况，进行井壁支护计算与设计。2）对施工人员进行全面安全技术交
22、底；操作前对吊具进行安全可靠检查与试验，确保施工安全。3）选择试挖桩进行试挖。钢筋采用鄂钢产，混凝土采用商品混凝土。所有材料均经过检测，并合格。提升机具包括：卷扬机配三木塔或单轨葫芦（链条式）配提升金属架及轨道、吊土桶等。挖孔工具包括:短柄铁锹、镐、锤、钎。水平运输工具包括：双轮手推车或机动翻斗车。混凝土浇筑机具包括：混凝土搅拌机（含计量设备）、小直径插入式振动器、插钎、串筒等。其他机具包括：钢筋加工机具、电焊机、吊挂式软爬梯、井内外照明设施。桩孔深超过20m时，另配鼓风机、输风管，为抽取地下水，另配以潜水泵及胶皮软管等。3.2 施工程序放线定桩位及高程开挖第一节桩孔土方 支护壁模板放附加钢筋
23、浇筑第一节护壁混凝土 检查桩位（中心）轴线架设垂直运输架 安装电动葫芦（卷扬机或辘轳）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混凝土溜筒（导管） 浇筑桩身混凝土（随浇随振）插桩顶钢筋3.3 施工要点1、人工挖孔桩当桩净距小于2倍桩径且小于时，应采用间隔开挖。排桩跳挖最小施工净距不得小于。2、挖孔由人工从上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎。挖土次序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差3cm，扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底
24、尺寸从上到下削土修成扩底形。弃土装入活底桶或箩筐内。吊至地面上后，用机动翻斗车或手推车运出。3、第一节井圈顶面比场地高出150200mm，护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成钢圈顶紧，不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑。护壁模板在24h后方可进行拆除。4、桩中心控制是在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周，或用及孔径相同钢筋圆环检查孔垂直度及孔径。以保证孔全长垂直偏差控制在5以内。5、终孔后清理好孔底残渣、积水，然后进行隐蔽工程验收，验收合格后，立即进行封底与浇注桩身混凝土。6、钢筋笼主
25、筋采用通长钢筋，主筋均采用焊接，主筋及箍筋间隔点焊固定，控制平整度误差不大于5cm，钢筋笼四周主筋上每隔5m设置耳环，控制保护层为57cm ,钢筋笼外形尺寸比孔小1112 cm。整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上，借自重保持垂直度正确。50mm石子，水泥用强度等级42.5普通水泥或矿渣水泥，坍落度48cm，用机械拌制。混凝土用手推车或机动车向桩孔内浇筑。混凝土下料采用串桶，混凝土要垂直灌入桩孔内，并连续分层浇筑，每层厚不超过，6m以下利用混凝土大坍落度与下冲力使密实，6m以内部分采用分层捣实。8、桩混凝土养护：在混凝土浇筑12h后进行湿水养护。养护时间不少于7d。 特殊情况处理1、桩挖孔时，如地下水
26、丰富、渗水或涌水量较大时，采取以下措施：1）、少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶将泥水一起吊出；2）、大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井；3）、涌水量很大时，可将一桩先超前开挖,将附近桩孔地下水汇集于此桩孔内，用潜水泵将地下水抽出，起到深井降水作用。2、如遇局部流动性淤泥与可能出现涌土涌砂时，护壁施工按下列方法处理：1）、如厚度不大，可将每节护壁高度减小到300500mm，并随挖随验、随浇注混凝土。2）、或采用钢护筒或有效降水措施。设高12m，厚4mm钢套护筒，直径略小于混凝土护壁内径，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中，压入一段
27、，开挖一段桩孔，直至穿过流砂层0.50。3）、施工时注意桩端持力层情况，发现异常情况如有溶沟、溶槽、溶洞、裂缝等，及时及勘察、设计联系并进行处理。 桩基施工安全措施1、施工前充分了解现场工程地质资料，并查明施工现场内是否有地下电缆或煤气管道等地下障碍物。2、由经验丰富挖孔工进行施工，同时加强安全教育及安全交底。3、施工现场场地整平、坚实，保证交通畅通。并禁止闲杂人员进入挖桩区。4、发现土质异常情况，立即停止施工，会同设计、监理等单位分析处理后再进行下步施工。5、发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防造成事故。6、对施工至中途及未浇混凝土桩，在收工时及时覆盖，防止人员及物料掉入桩孔内。混凝土
28、浇灌后如顶面标高比地面低时，亦在孔口加盖板封挡。7、吊置钢筋笼时，合理选择捆绑吊点，并拉好尾绳，保证平稳起吊，准确入孔，严防伤人。 桩基验收本工程因桩顶标高低于场地标高，为此桩基应待开挖到设计标高后进行验收。桩基工程验收时提交下列资料：1、工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更及材料代用通知单等；2、桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；3、制作桩材料试验记录，成桩质量检查报告；4、单桩承载力检测报告；5、基坑挖至设计标高桩基竣工平面图及桩顶标高图。第四章 人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理地下水是深基础施工中最常见问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中水在开挖时破
29、坏了其平衡状态，使周围静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，混凝土护壁难于施工成型，甚至被水压冲垮，发生桩身质量问题甚至施工安全问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水作用下，易发生流砂与井漏现象。施工时应保证施工人员安全，及时检测有无毒害气体与缺氧情况，并采取有效措施。 地下水1，地下水量不大时 可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段混凝土护壁，然后继续下一段施工。 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，以减少开挖孔内涌水量，并采取交替循环施工方法，组织安排合理，能达到很好
30、效果。 3，对不太深挖孔桩 可在场地四周合理布置统一轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井排数，一般可解决。 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。因此在抽水前均要采取可靠措施。处理这类问题最有效方法是截断水源，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。 流砂人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故甚至施工安全事故。因此要
31、采取有效可靠措施。 1，流砂情况较轻时 有效方法是缩短这一循环开挖深度，将正常1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。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，形成桩孔外壁，并控制保证内壁满足设计要求。 2，流砂情况较严重时 常用办法是下钢套筒，钢套筒及护壁用钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖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，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底方法，
32、待混凝土凝结后，将孔心部位混凝土清凿以形成桩孔。 淤泥质土层在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，支挡木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好支挡效果。 4.4 有毒有害气体施工应选择经验丰富专业施工队伍进行施工，必须确保安全施工，护壁高出自然地面150，井口设围栏并保证。以杂物、防土石块掉落井孔中伤及施工人员。施工时应及时检测有无毒害气体与缺氧情况，并采取有效措施。保证井口有人，坚持井下排水送风。 施工人员安全是设计、施工必须考虑重要因素。我们应
33、知道生命无价。 桩身混凝土浇筑1，消除孔底积水影响 浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，要保证混凝土均匀性、密实性，因此防止孔内积水影响混凝土配合比与密实性。 浇筑前要抽干孔内积水，抽水潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌混凝土混合料或干水泥、公分石铺入孔底，然后再浇注混凝土。 如果孔底水量大，确实无法采取抽水方法解决，桩身混凝土施工就应当采取水下浇筑施工工艺。 2，消除孔壁渗水影响 对孔壁渗水，不容忽视，因桩身混凝土浇筑时间较长，如果渗水过多，将会影响混凝土质量，降低桩身混凝土强度，可在桩身混凝土浇筑前采用防水材
34、料封闭渗漏部位。对于出水量较大孔可用木楔打入，周围再用防水材料封闭，或在集中漏水部分嵌入泄水管，装上阀门，在施工桩孔时打开阀门让水流出，浇筑桩身混凝土时，再关闭，这样也可解决其影响桩身混凝土质量问题。 3，保证桩身混凝土密实性 桩身混凝土密实性，是保证混凝土达到设计强度必要条件。为保证桩身混凝土浇筑密实性，一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑方法，其中浇筑速度是关键，即力求在最短时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流渗入。 对于深度大于10m桩身下线，可依靠混凝土自身落差形成冲击力及混凝土自身重量压力面使其密实，这部分
35、混凝土即可不用振捣，经验证明，桩身混凝土能满足均匀性与密实性。 施工顺序合理安排人工挖孔桩施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。 在可能条件下，先施工比较浅桩孔，后施工深一些桩孔。因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅桩孔施工后，对上部土层稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时压力。在含水层或有动水压力土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位施工。保证了桩孔施工速度与成孔质量。第五章人工挖孔桩施工质量控制探讨随着交通基础设施建设快速发展，人工挖孔桩施工方便、速
36、度较快、不需要大型机械设备，以其适应性强、成本适中、施工简便等特点，作为一种基础形式被广泛地应用于公路桥梁工程领域。灌注桩属于地下隐蔽工程，由于影响灌注桩施工质量因素很多，对其施工过程每一环节都必须要严格按施工规范实施，对各种影响因素都必须有详细考虑，如地质因素、挖孔工艺、护壁、钢筋笼上浮、混凝土配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中产生质量事故，小到塌孔松散，大到断桩报废，给工程造成重大损失，甚至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。所以，必须高度重视并严格控制孔桩施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成损失，以利于工程顺利进展。本文从实际施工角度探讨人工挖孔桩缺陷桩形成原因及处治
37、措施。5.1 成孔阶段（1） 孔壁泥砂塌落挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂，很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果地下涌水量不 大，塌落不严重，可以用挡土板支撑，同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。（2） 挖孔时遇到厚流砂层、淤泥层，尤其遇到大量地下水，随着护壁外围泥砂大量塌落，混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落。许多施工单位只好改用沉井基础，因而增加了造价。遇到这种情况，在施工时应采取加强措施：1）顶层护壁用直径20cm圆钢加设24个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。2）加密护壁竖向钢筋，并让钢筋伸出20cm以上，及下一节护壁竖向钢筋及箍筋连成整体，然
38、后再浇注成形。如果有必要，可在挖孔桩中部护壁上预留直径200mm左右孔洞，但该部位地质要选择比较坚硬土壤，然后再将护壁及护壁外周土锚在一起，用混凝土土桩、竹木桩都可以。这样护壁就不会断裂脱落。3）在已成形护壁上钻孔至砂土薄弱层，以充填、渗透与挤密形式把灌浆材料充填到土体孔隙中，以固结护壁外围土体，护保壁周泥砂不塌落，从而增加桩周摩擦力。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。（3） 封底混凝土1）浇注混凝土前应检查孔底地质与孔径是否达到设计要求，并把孔底清理干净，同时把积水尽可能排干。2）为了减少地下水积聚，任何一根挖孔桩封底时都要把邻近孔位积水同时抽出。以减少邻孔积水对
39、工作孔影响。3）孔深超过6m时，还要注意防止混凝土离析，一般把搅拌好混凝土装在容量为12m3左右坚固帆布袋里，并用绳子打成活扣，混凝土送到井底时，拉开活扣就可将混凝土送到孔底，连续作业能迅速封好孔底，同时堵住孔底大部分甚至全部地下水。4）如果地下水很多，而且挖孔桩较深，刚提起抽水泵，底部溢水就接近或超过20cm，这时用以上几种办法封底都会造成混凝土含水量太大，清理完孔底渣土后让水继续上升，等到孔中溢水基本上平静时，用导管伸入孔底，往导管里输送搅拌好早强型混凝土，混凝土量超过底节护壁30cm以上，再慢慢撤除导管，由于水压力作用，封底混凝土基本上密实，混凝土终凝后再抽水，由于封底混凝土已超过底节护
40、壁，已经没有地下涌水，待水抽干，再对剩余水进行处理。将表面混凝土（这部分混凝土中水泥浆会逸散到水中）松散部分清除运到孔外，再继续下一道工序。（4）施工时，为了保证孔位位置准确，每天都要在挖孔前校核一次挖孔桩位置是否歪斜，移位。尤其在浇注护壁前要检查模板，脱模后再检查护壁。个别壁周泥砂塌落，在浇注混后护壁容易产生位移与歪斜，应注意检查与及时纠正。5.2 灌桩阶段出现断桩断桩是严重质量事故。对于诱发断桩因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应对策，预防事故发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生原因有以下几个方面：(1)灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管
41、埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大或探测仪器不精确时，易将泥浆中混合坍土层误为混凝土表面。因此，必须严格按照规程用规定测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。(2)在灌注过程中，导管埋置深度是一个重要施工指标。导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土及导管壁摩擦力，从而导致提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。(3)卡管现象也是诱发断桩重要原因之一。由于人工配料(有机械配料不及时校核)随意性大，责任心差，造成混凝土配合比在执行过程中误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析
42、现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。所以严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少与避免此类断桩重要措施。(4)坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有甚者分包或转包，施工者谈不上有什么经验，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程断桩中占有相当大比例，较为严重。而且位置深、难处理，是导致工期无限延期及经济上大量浪费重要因素之一。(5)另外，导管漏水、机械故障与停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对
43、待灌注前准备工作，这对保证桩基质量很重要。断桩处理方法有以下几种：(1)原位复桩对在施工过程中及时发现与超声波检测出断桩，采用彻底清理后，在原位重新浇筑一根新桩，做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高，可根据工程重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。(2)接桩在浇注混凝土出现断桩时，停止混凝土浇筑并提前拔出导管。确定接桩方案，首先对桩进行声测确定好混凝土部位；适当扩大孔径挖至断桩处，边挖边护壁，20#素混凝土进行护壁，护壁内用直径12钢筋箍圈以20cm间距进行加固，护壁间连接筋用直径16钢筋以20cm间距布置。第三，挖至浇注合格处利用人工凿毛，按人工挖孔混凝土施工方法进行
44、混凝土浇注。(3)桩芯凿井法这种方法说起来容易做起来难，适用于桩径较大断桩处理（D），即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm井，深度至少超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，放置钢筋笼，用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度左右，如果遇到个别桩水处理不好、降不下去，更是困难重重，导致质量、工期与经济上重大损失。第六章 人工挖孔桩施工工艺应用实例6.1 张石高速公路保定涞源至涞水西段桥梁桩基工程张石高速公路保定涞源至涞水西段位于保定地区西部，是河北省“五纵、六横、七条线”高速公路网中“五纵”一部分，是沟通张家口与保定地区之间一条交通主干线。沿线桥梁桩基均为灌注桩基础，有120cm、
45、150cm与180cm等桩径。因当地水资源十分珍贵，当地百姓靠钻100米深左右地下水饮用，土质多为亚粘土、卵石土与岩层，所以灌注桩施工工艺大部分采用了人工挖孔灌注桩，且取得了较好效果。人工挖孔灌注桩施工工艺流程如下：放线、定桩位监理复测后开挖第一节桩孔土方支护壁模板、放护壁钢筋浇筑第一节护壁砼，定骑马桩检查桩位（中心）轴线、标高拆第一节、支第二节护壁模板、放护壁钢筋浇筑第二节护壁砼检查桩位（中心）轴线、标高逐层往下循环作业，挖至设计孔深对桩孔全面验收制作吊放钢筋笼浇筑桩身砼一、挖孔挖孔前应按施工图纸准确放线，确定好桩位中心，桩位定好后，须经监理复测合格后方可开挖。监理复测合格后，以桩位中心为圆
46、心，以桩身半径加护壁厚度为半径本工程护壁厚要求20cm，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。开挖自上而下分层进行，每一层土方开挖区形状呈上大下小圆台体形状。上顶及下底半径分别大于设计桩径20cm与30cm。开挖第一节桩时应先保留桩位，待第一节砼护壁硬化后，再用十字交叉法由桩心向四周引四个控制点，用钢钉在护壁上做标记四个控制点组成标记又叫骑马桩。骑马桩定好后再由测量人员校正，精确定出中心桩位，在以后开挖过程中用于吊中控制中心偏位与下钢筋笼校对中心。开挖过程中应有效控制桩孔截面尺寸，开挖区侧壁要求做到光滑平整，底面要求水平，以便于立模。每节开挖高度应根据土质与设计而定，本工程土质较密，一般以1m模为宜，但
47、土质较差时，应用0.3m0.5m模。挖出土方要求及时运到地面并外运，不得堆放在孔边。在开挖过程中，要勤检查，注意土层变化，当遇到流砂、大量地下水等影响挖土安全时，要立即采取有效防护措施后，才能继续施工。二、护壁土方开挖后应立即进行护壁，以防止塌孔。护壁种类有素砼与钢筋砼两种，以现浇钢筋砼为优，它能及土壁紧密结合，整体性与稳定性均佳。素砼护壁与钢筋砼护壁区别在于素砼没有制作护壁钢筋笼这一步骤。本工程因土质情况而异，两种护壁均有采用，下面仅介绍钢筋砼护壁施工步骤。钢筋砼护壁由制作护壁钢筋笼、立护壁摹板、浇筑砼、拆模四个步骤组成。1、制作护壁钢筋笼。护壁钢筋笼由环形钢筋与母线钢筋焊接而成。环形钢筋自上而下排列，其顶部及底部环形钢筋直径分别大于设计桩径10cm与30cm,其余环形钢筋直径按线性变化规律自上而下递增。母线钢筋竖向等距焊于环形钢筋上。母线钢筋两头做成弯钩，使模及模之间母线钢筋连为整体，以增强护壁稳定性与整体性。第一层开挖位于地表，钢筋笼