人工挖孔灌注桩施工及质量控制要点教学内容

现笔者就关于人工挖孔灌注桩施工及质量控制要点简述如下，在此提出的施工及质量验收要点，应是确保整个工程质量与安全的关键。

1 收集资料：

在正式施工前应具备必要的下列工程资料：

1.1 建筑物场地工程地质和必要的水位地质资料；

1.2 桩基施工图及图纸会审纪要；

1.3 建筑场地和邻近区域的地下管线（管道、电缆）资料；

1.4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；

1.5 桩基的施工组织设计或施工方案；

1.6 桩基钢筋砼所用建材（水泥、砂、石、钢筋）的质检报告；

2 施工前质量管理措施：

2.1 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的位置；

2.2 制定施工作业计划和劳动力组织计划；

2.3 制定机械设备、工具、材料供应计划；

2.4 制定季节性（冬、雨季）施工的技术措施；

3 安全措施：

人工挖孔灌注桩应采取下列安全措施：

3.1 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；使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。

3.2 每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并应有足够的安全措施。桩孔开挖深度超过10m 时，应配有专门的送风设备向井下输送洁净空气。

3.3 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的安全造成影响。

3.4 施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。

严禁一闸多用。照明应采用安全矿灯或12V 以下的安全灯。

4 灌注桩孔的施工与质量验收：

4.1 为核对地质资料、检验设备、工艺及施工技术要求是否适宜，桩在施工前，宜进行“试成孔”。

4.2 开孔前，根据建设单位的测量基准点和测量基线放样定位，经监理复核，用十字交叉法定出孔桩中心。桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩。并派专人负责。

4.3 当桩净距小于2 倍桩径且小于2.5m 时，应采用间隔开挖。

4.4 第一节井圈护壁的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm ；井圈顶面应比

场地高出150~200mm ，壁厚比下面井壁厚度增加100~150mm 。

4.5 修筑钢筋砼井圈护壁应保证：护壁的厚度、配筋、砼强度符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于

50mm ；每节护壁在当日施工完毕；护壁模板在24h 后拆除；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防造成事故。

4.6 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，应立即封底和灌注桩身砼。

4.7 成孔的允许偏差应满足：桩径±50mm ，垂直度0.5% ，桩位±50mm 。且底部扩大段要按设计挖

成圆台状，保证尺寸。

5 钢筋笼的制作与质量验收：

5.1 钢筋进场要验收，要有质保单，并要求作力学性能试验和焊接试验，合格后才能启用。

5.2 焊条要有质保单，型号要与钢筋的性能相适应。

5.3 钢筋笼制作严格按设计加工，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±10mm ；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm ；钢筋笼直径允许偏差±10mm ；钢筋笼长度允许偏差±50mm 。

5.4 加颈箍宜设在主筋外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用，且不会增加施工难度，主筋一般不设弯钩。

5.5 钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；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。

5.6 注意钢筋笼的标高，到达设计位置后应采用工艺筋（吊筋、抗浮筋）固定，避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。

5.7 钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm 、砼护壁时35mm 。保护层用水泥砂浆块制作，当无砼护壁时严禁用粘土砖或短钢筋头代替（砖吸水、短钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀的连锁反应）。垫块每 1.5-2m 一组，每组 3 个，圆周上相距120°，每组之间呈梅花形布置。保护层的允许偏差为±10mm 。

5.8 当成孔深度与设计深度不同时，钢筋笼长度也宜随之变化，但摩擦桩的钢筋笼长度可不变。

6 砼灌注施工：

6.1 检查成孔质量合格后应尽快灌注砼。在灌注砼前，应进行清孔工作，要求孔壁、孔底必须清理干净，

孔底无浮渣，孔壁无松动。孔底沉渣厚度应符合端承桩￡50mm、摩擦端承桩和端承摩擦桩￡lOOmm、摩

擦桩￡300mm。

6.2 当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用串筒法灌注砼，串筒末端离孔底高度不宜大于2m ，砼宜采用插入式振捣器振实。如果渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法水下灌注砼。

6.3 砼的粗骨料可选用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于50mm ，并不大大于主筋净距的1/3 。

6.4 坚持按配合比投料，砼坍落度不宜过大，以5-8cm 为宜，每50cm 为一层及时振捣，砼灌注要保持连续。坍落度损失大于5cm/h 时，要调整配比。

6.5 砼拌合料质量控制，每盘砼的拌和时间不得少于90 秒，开始搅拌时必须做一次坍落度检测，调整好流动性，且具有较好的粘聚性，灌注时作坍落度损失的观察，以指导砼配合比的调整，拌好的砼应立即使用，有离析现象严禁灌入桩孔。

6.6 注意桩头砼的标高，应适当超出设计标高，以保证在凿除浮浆层后，桩头进入承台内50~100mm 。

6.7 桩身砼必须留有试件，对直径大于1m 的桩，每根桩应有1 组试块，且每100m3 砼及每个灌注台班不得少于 1 组，每组 3 件，试件的制作必须客观真实，严禁“开小灶”。

6.8气温高于30 °C时注意缓凝，气温低于0 °C时注意抗冻。

7 成桩质量检验：

7.1 砼试块强度的质量检验和桩身动检，桩身动检包括大应变和小应变，可测出桩长、缩径、扩径、断桩及可估算出砼强度，质量检验和桩身动检必须合格。

7.2 建议有条件的按1~2%抽样，按慢速维持荷载法做竖向静荷载试验，必须满足设计要求。

8 保证质量的其它要点：

8.1 砼灌注过程中必须实行旁站，全员、全过程控制，严格把关。

8.2 要及时跟踪检验，及时评定质量结果。

参考书目：

1 、《建筑施工技术》，卢循等，同济大学出版社，1999

2 、《建筑桩基技术规范》 ( JGJ94-94 )

3 、《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89 ），93 、96 局部修订

4 、《混凝土结构施工及验收规范》（GB50204-92 ）

5 、《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89 ）

6 、《土木结构工程实用手册》，张素梅、唐岱新，黑龙江科学技术出版社，2001

一、桩位放线、定位挖孔灌注桩成孔时为了保证成孔安全均要采用护壁，在孔口处要设置锁口砼以防止护壁下垂，在桩位放线、定位时中心确定后，应按（桩半径＋65cm）尺寸放线。

二、挖孔、护壁挖孔、护壁两道工序是紧密相连的也是挖孔桩施工的重要工序，为了保证成孔的安全，在每开挖一米深时，要及时浇注砼护壁。在放线定位后，将桩周围用护栏打围，防止行人进入，确保施工安全，准备好手动葫芦、铅桶、手推运渣车及抽水泵（如地下水位高时要在桩周围打井点降水）。

所有准备工作就绪后进行第一米开挖，挖孔桩第一米开挖、护壁、锁口砼是整根挖孔桩的开始，也是护壁砼成功的关键，开挖到位后，马上埋设锁口钢筋，在每节护壁与下一节护壁之间要埋设连接钢筋（间距20cm），为了保证挖孔的可操作性，挖孔、护壁节与节之间采用锯齿形（锯齿形也能增加桩的摩擦力）。

挖孔桩每天只能挖一米，挖好后要及时安设护壁模板，并在当天浇注好砼，夜晚则是护壁砼养护时间；在开挖过程中要严格控制桩的中心线，以保证桩身尺寸满足设计要求；孔内排水一般采用明排，如渗水量过大，必须在孔周围打井点降水；在挖孔到一定深度时，土质情况会发生变化，会碰到岩层，对于坚硬的岩石，可采用风镐掘进，如开挖至设计标高仍未碰到岩层，要根据实际情况超挖。

三、成孔、浇注桩身砼

挖孔达到设计标高后，要及时对成孔的各项数据（桩径、偏差、桩底渗水量）进行分析，以便及时采取

补救措施；桩身钢筋笼在预制场地上分段加工，在成孔前就要运至孔边，安放到位后要及时固定，以防止其上浮；浇注砼前，要安放好导筒，要再次检查孔底渗水量，渗水量过大，要采用水下砼浇注，如检测需要，可埋设声测管。

四、安全、质量保证措施人工挖孔灌注桩施工的重要因素是安全控制，施工操作面小，挖孔深度深，不确定因素

多，地下水位

过高，天气环境恶劣等等因素严重影响挖孔桩施工的安全，安全控制是重中之重。在开挖前，孔周围要用护栏隔离好，施工时孔口边缘不能摆放尖锐的施工用具，孔口处根据现场条件要安全安放网，防止物体落入孔底，如不施工时，护栏要封闭，要将孔口用盖板盖好；挖孔时因孔内潮湿，照明灯电压不能超过36 伏，在手动葫芦运渣及吊运护壁模板时，孔上孔内操作人员要密切联系，保持精神高度集中，孔口操作人员一定要将安全带与护栏连接，以防止跌入孔中；挖孔到一定深度时，要经常探测孔底氧气含量及是否有毒气，如氧气含量过低或存在毒气，要在施工前进行通风换气；在排水时，孔底不能有操作人员，如孔底渗水量过大，要停止施工，及时采用井点降水，如碰到流沙等不良地质情况要另行处理，如遇上恶劣天气，要停止施工。

虽然人工挖孔灌注桩质量容易得到保证，但质量控制仍不能忽视，挖孔过程中桩中心线的控制是关键，一般每次施工时在孔口根据放线定位的坐标将中心线定出，用垂球将中心点引入孔底；护壁模板支撑要到位，如模板有变形要立即矫正，为防止土层坍孔，开挖到位后要立即护壁，每一节开挖和护壁施工不能超过12 个小时；护壁砼浇注要密实，连接钢筋要按规范放设，每一节施工时，护壁砼要达到一定强度时方可进行下一节开挖；成孔过程中，如孔深已达到设计要求但孔底承载力不能达到设计要求时，应继续开挖直至满足要求；钢筋笼制作时，笼身尺寸要精确，要在满足设计要求的前提下确保钢筋笼能放入孔中，安放钢筋笼及安放导筒要快，以避免孔底岩层长期暴露在空气中而引起承载力发生变化；灌注桩身砼时，孔内检底工作要做好，如孔底渗水量过大，必须采用水下砼浇注。

人工挖孔灌注桩施工中的关键是安全和质量控制，施工操作人员必须按照程序执行，相互之间的配合与协调工作很重要，确保了安全与质量，就能体现人工挖孔灌注桩的优势。

五、施工难点

人工挖孔灌注桩施工的难点是对不明地质状况的处理，挖孔及护壁施工时以人工操作为主，有时地质状况的复杂变化是非常严重的。

首先是地下水的影响，地下水位的控制可以采用深井降水，但有时深井降水会引起桩位偏移甚至引起坍孔，因此在深井降水过程中必须密切观察地貌情况变化，如有异常情况，应立即停止施工，可采用在孔口周围压密注浆方法来防止土体沉降及位移。其次是地下流沙的影响，流沙对挖孔桩的影响可以说是最致命的，也是最难处理的，在挖孔过程中遇到流沙，流沙会从孔底大量涌出，会对孔底操作人员的生命构成威胁，同时大量的流沙流动会使周围的土力平

衡发生变化，大量的水土流失会使附近的地质结构情况发生变化，严重的可能引起地表大范围沉降。在挖孔施工过程中一旦发现有流沙涌动的迹象，孔内操作人员应立即停止施工回到地面上，如确定孔底有流沙已经涌出，可以向孔内倾入适量水泥沙浆封底，如流沙涌出速度很快可能产生不良影响，应先向孔内倒入大量的粗沙再注入适量水泥沙浆封底；封底稳定后，应立即组织人员加工桩径大小的钢护筒，将钢护筒壁上凿一些孔，加工好的钢护筒放入封底上，此进操作人员开始开挖，开挖的同时钢护筒会慢慢下沉，在钢护筒下沉的过程中必须根据实际情况从预先凿好的孔中向壁内灌入砼，如流沙涌动量大即钢护筒下沉速度过快，应停止开挖直到砼强度达到一定程度时方可继续开挖;

当开挖至岩层一定深度时，可以说基本错过流沙层了，此时必须将钢护筒上端及下端固定，然后再继续下挖护壁。

最后是强风化岩层的影响，在挖孔过程中进入强风化岩层时，岩层风化速度过快而护壁又跟不上可能会导致坍孔，所以在进入岩层时就应该准备好水泥沙浆，一边下挖一边将暴露出来的岩层用水泥沙浆抹面,

以防止新鲜强风化岩层长期暴露在空气中而引起不良结果。

人工挖孔灌注桩施工中的难点通过相应的处理措施是可以解决的，当然在施工中也不能忽视这些不良因素的出现，所以在施工时技术人员要时刻关注现场情况的千变万化，做好应急处理准备工作。

六、发展前景

人工挖孔灌注桩相对于其它桩基础还是具有质量稳定、造价底、施工方便、施工进度较快的优势，但在软土地基地段施工有很大的安全和质量隐患，这也是人工挖孔灌注桩不能在全国推广的重要原因，如果能有效控制软土地区地下水及流沙的影响，人工挖孔灌注桩根据摩擦桩和端承桩综合考虑还是可行的，这也给我们提出了一个新的课题，也是我们在施工中不断学习的需要。