人工挖孔桩施工方案

广西百靖高速公路第22合同段四工区（人工挖孔桩）

施

工

方

案

中冶交通广西百靖高速公路第22合同段四工区

2011.2.19.

目录

1、工程概况……………………………………………………………………2~3

1.1编制依据

1.2工程概述

1.2主要工程量

1.4 桩基地质情况柱状图

2、施工准备 (4)

2.1人员组织

2.2机械设备

2.3 材料准备

2.4 现场条件

3、施工方案………………………………………………………………………4~8

3.1施工部位

3.2施工顺序

3.3 测量控制

3.4 挖孔注意事项

3.5 质量要求

3.6 安全技术措施

4、挖孔桩常遇问题及预防、处理方法………………………………………………8~9

5、钢筋笼制作与安装…………………………………………………………………10~13

5.1一般要求

5.2施工准备

5.3钢筋笼的分节及下料

5.4钢筋焊接

5.5钢筋接头检测

5.6钢筋笼制作

5.7钢筋笼骨架存放及安装

5.8钢筋笼安装质量控制

6、混凝土浇筑………………………………………………………………………13~14

6.1砼浇筑

6.2注意事项

7、桩基施工进度计划；8、护壁厚度计算 (15)

一、工程概况

1．1编制依据

1.百色至靖西高速公路第22合同段施工图。

2.技术标准：

《公路工程技术标准》JTGB01-2003

《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004

《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005

《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007

《公路桥涵施工技术规范》JTG041-2001

1．2工程概况

本项目位于云贵高原台地的前缘，气候与云南边境相似。本标段公路沿线走廊带可分二个地貌单元：构造剥蚀溶蚀低山区峰林山地地貌、岩溶洼地地貌。(1)构造剥蚀溶蚀低山区峰林山地地貌：为区内的主要地貌单元。海拔一般在600~965m，山脊一般较宽缓坡陡，起伏较大，局部有陡峭山峰，多发育岩溶峰丛洼地、谷地，相对高差一般在150~300m。岩性主要为白云岩、灰岩，局部地段分布有泥灰岩、泥灰粉质岩、页岩等。（2）岩溶洼地地貌：主要为冲洪积形成的粉质黏土、碎石土，局部夹薄层状卵砾石层。该地貌单元占路段的比例较小。

1.4 桩基地质情况柱状图如下：

K95+018弄亮中桥3#台分层厚度

层底高程柱状图岩土名称

3m 712.05黏土角砾土

中风化灰岩2m 710.05

19.9m 690.95K95+248互通1#桥0#台

分层厚度

层底高程柱状

图

岩土名称

3m 712.76粉质黏土中风化灰岩7.76m 705.0K95+248互通1#桥3#台

分层厚度层底

高程

柱状图

岩土名称5.3m 712.46粉质黏土

中风化灰岩

6.0m 706.46AK0+95

7.809互通 3#桥1#墩分层厚度层底高程柱状图岩土名称2.73m

727.67含粉质黏土砾砂

中风

化灰岩11.1m 716.57AK0+957.809互通 3#桥3#墩

分层厚度层底高程柱状图岩土名称

中风化灰岩

13.8m 712.86

CK0+146.34互通

4#桥0#台分层厚度层底

高程柱状图岩土名称2m

725.84角砾土强风化泥岩中风化构造角砾岩10.4m

715.449.9m

705.54CK0+146.34互通 4#桥2#墩分层厚度层底高程柱状图岩土

名称

3.4m

713.1角砾

土

黏土2.7m

710.45.6m

704.814.5m

690.3砾砂中风化构造角砾岩CK0+146.34互通 4#桥4#墩分层厚度层底高程柱状图岩土

名称4m 711.91

淤泥

角砾岩

中风化构造角砾岩

9.6m 710.31

7.7m 702.61

11.1m 716.57

二．施工准备

2．1人员组织：

为保证工程节点，我施工单位拟在组织一个队伍5个班组作业人员，每3~4人为一作业班组，配备施工管理人员2名，专职安全管理人员1名，按设计规范要求进行人工挖孔桩作业。

2．2.机械设备：

根据地质资料、设计要求、桩端进入岩层等情况，我施工单位计划投入空压机4台、风镐12支、水泵4台、混凝土搅拌机2台、双轮手推车车6台、卷扬机5台、鼓风机2台。配备若干短柄铁锹、镐、锤、钎、测锤、防水带照灯泡，小直径插入式振动器3台，30m窜筒，混凝土料斗2个（1m3/个），浇筑架2个，吊挂式软爬梯70m,电焊机3台。

护壁模板采用4块弧形组合式钢模板（直径1.5m模板1套、1.2m模板4套），模板用U型卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧。

2.3 材料准备

本施工段桩基砼标号均为C30，粗集料采用5~31.5mm连续级配碎石，细集料采用2.3~3.0mm中砂，水泥用普通硅酸盐水泥，材料存放统一在搅拌站料场存放，上部架设钢结构防雨棚。

2.4 现场条件

现场施工时提供良好的场地环境（通水、通电、通路、场地平整），规划材料堆放、机械摆放场地。

三．施工方案

3.1 施工部位

本工区桩基根据桩基勘探资料以及设计资料，选用地质情况较好、桩基较浅、地底无溶洞的桩基采用人工挖孔桩。采用人工挖孔灌注桩施工工艺的桩位详见1.3表格。

人工挖孔灌注桩直径D1.5m和1.2m,桩长为12—20m。

3.2施工顺序

场地平整——放线、定桩位——挖第一节桩孔土方——支模浇灌第一节混凝土护壁——在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线——安装活动井盖、设置垂直运输架、安装电动葫芦（或卷扬机）、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等——第二节桩深挖土——清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径——撤上节模板、支第二节模板、浇灌第二层混凝土护壁——重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工作，循环作业直至设计深度——对桩位直径、深度、持力层进行全面检查验收——清理虚土、排除孔底积水——吊放钢筋笼就位——浇灌桩身混凝土。

挖孔由人工从上到下逐层用镐、揪进行，遇坚硬土层用锤、钎，空压机配合破碎，挖土顺序为先挖中间部分后周边，按设计桩直径保证护壁厚度控制截面，护壁厚度8~15cm。弃土装入活底吊桶或箩筐内。垂直运输，在孔上口安装支架、电葫芦或搭三木架，用慢速卷扬机提升。桩孔较浅时，用木吊架、木辘轳配粗麻绳提升。吊至地面后，用手推车运走。

地下水采取随挖随用吊桶将泥土一起吊出。遇大量渗水，在一侧挖集水坑，用高扬程潜水泵排出桩孔外。

3.3测量控制

桩位轴线采取在地面设十字控制网，基准点。安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致，以作挖土时粗略控制中心线用。护壁支模中心线控制，系将桩控制轴线、高程引到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊大线锤作中心控制线用，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深，以保证桩位、孔深和截面尺寸正确。

3.4挖孔注意事项

1、多桩同时成孔,应采取间隔挖孔方法,以减少水的渗透和土体的位移。

2、对桩的垂直度和直径，应每段检查，发现偏差，随时纠正，保证位置正确。

3、桩底要支撑在设计要求的持力层上，并清除底部虚土，要逐步地进行隐蔽检查。

4、遇塌孔，一般采取在塌方处，将塌方处土方清理，配适量直径6~9mm间距150mm

钢筋，再支钢内模灌注混凝土护壁。

5、孔底施工人员连续作业不得超过4h，超过4h应轮班进行孔底施工作业。

6、挖孔、成桩必须严格按图施工，若发现问题需要变更，应及时与相关部门联系。

3.5质量要求

1、桩孔位中心线允许偏差：50mm；

2、桩孔径允许偏差：不小于设计；

3、桩的垂直度偏差5‰L且不大于200mm(L指挖孔桩长)；

4、孔底沉渣：无

3.6 安全技术措施

挖孔施工时应对施工安全予以特别重视，应制定周密可靠的安全技术措施、安全操作规定，并严格认真贯彻执行。施工中加强安全教育和经常性的检查，以确保施工安全。

1、在孔口设水平移动式活动安全盖板，当土吊桶提升到离地面约1.8m时，推动活动盖板关闭孔口，手推车推至盖板上卸土后再开盖板，下吊桶装土，以防土块、操作人员调入孔中伤人。采用卷扬机提升吊桶，桩孔四周应设安全栏杆，竖立警示标牌，夜间应有警示的照明设施。

2、人员上下必须使用软梯和保护绳，严禁用人工拉绳子运送工作人员和脚踩护壁凸缘上下桩孔。桩孔内壁设置保险绳，并随挖孔深度放长至工作面，作为救急之备用。

3、在井下设防水带照灯泡照明，并用12v低电压。当桩孔开挖深度超过5m时，每天开工前应用气体检测仪进行有毒气体的检测，确认孔内气体正常后，方可下孔作业。10m以下作业时，采取向井内通风，供给新鲜空气，以防有害气体中毒。

4、井口作业人员挂安全带，井下戴安全帽，提土时井下设安全区，防掉土、石伤人。

5、挖出的土石方应及时运走，孔口四周2m范围内不得堆放淤泥杂物。机动车辆通行时，应作出预防措施和暂停孔内作业，以防挤压塌孔。

6、为防止地面人员和物体坠落桩孔内，孔口四周必须设置护栏。护壁要高出地表面200mm，以防杂物滚人孔内。当桩孔挖至5m以下时，应在孔底面以上3.0m左右处的护壁凸缘上设置半圆形的防护罩，防护罩用钢板或密眼钢丝网做成；在吊桶上下时，作业人员必须站在防护罩下面，停止挖土，注意安全；

7、加强对孔壁土层用水情况的观察，发现异常情况，及时采取处理措施。

8、孔口操作平台应自成稳定体系，防止在护壁下沉时被拉垮。

9、每天开工前，应将孔内的积水抽干，并用鼓风机或大风扇向孔内送风5min，使孔内混浊空气排出，才准下人。孔深超过l0m时，地面应配备向孔内送风的专门设备，风量不宜少于25L/s。孔底凿岩时应加大送风量。

10、为防止地面人员和物体坠落桩孔内，孔口四周必须设置护栏。护壁要高出地表面200mm左右，以防杂物滚人孔内。

11、桩孔内的作业人员要遵守下列要求：

(1)作业人员必须戴安全帽、穿绝缘鞋；

(2)严禁酒后作业，不准在孔内吸烟，不准在孔底使用明火；

(3)作业人员每工作4h轮换一次；

(4)开挖复杂的土层结构时，每挖深0．5一lm应用手钻或不小于φ16钢筋对孔底做品字型探查，检查孔底面以下是否有洞穴、涌砂等，确认安全后，方可继续进行挖掘；

(5)认真留意孔内一切动态，如发现流沙、涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时，应停止作业并迅速撤离；

(6)当桩孔挖至5m以下时，应在孔底面以上3.0m左右处的护壁凸缘上设置半圆形的防护罩，防护罩可用钢(木)板或密眼钢筋(丝)网做成；在吊桶上下时，作业人员必须站在防护罩下面，停止挖土，注意安全；若遇起吊大块石时，孔内作业人员应全部撤离至地面后才能起吊；

(7)孔内凿岩时应采用湿式作业法，并加强通风防尘和个人防护；

(8)如在孔内爆破，孔内作业人员必须全部撤离至地面后方可引爆；爆破时，孔口应加盖；爆破后，必须用抽气、送水或淋水等方法将孔内废气排除，方可继续下孔作业。

12、孔口配合人员应集中精力，密切监视孔内的情况，并积极配合孔内作业人员进行工作，不得擅离岗位。在孔内上下递送工具物品时，严禁用抛掷的方法。严防孔口的物件落人桩孔内。

13、施工现场的一切电源、电路的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。电器安装后经验收合格才准接通电源使用。各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。孔上电线、电缆必须架空，严禁拖地和埋压土中。孔内电缆、电线必须绝缘，并有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内作业照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。

14、在灌注桩身混凝土时，相邻lOm范围内的挖孔作业应停止，并不得在孔底留人。

15、暂停施工的桩孔，应加盖板封闭孔口，并加0．8～lm高的围栏围蔽。

16、现场应设专职安全检查员，在施工前和施工中应进行认真检查，发现问题及时处理，待消除隐患后再行作业。

17、石方爆破必须严格按照“爆破工程安全技术操作规程”进行操作，爆破作业时

必须有专人监护和醒目的标志。

18、附近的村民及兽牧动物经常出现在施工区域，现场应采取防护措施，设置醒目的标志，非施工人员严禁进入施工现场，并有专人监护。

四、挖孔桩常遇问题及预防、处理方法

五、钢筋笼制作与安装

5.1一般要求

钢筋笼所用钢筋必须符合现行《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定。

进场钢筋应具有出厂质量证明书和制造厂家的试验报告单。

5.2 施工准备

1)技术准备

钢筋笼放样图：施工队在钢筋加工前必须按设计图纸绘制钢筋笼放样详图以及编制钢筋配料表，钢筋笼放样详图和钢筋配料表必须报工程部复核、批准后方可实施（钢筋笼节段规定：15m~30m桩长分节段加工制作；小于15m加工制作一节）。

钢筋笼施工技术交底：工程部在钢筋工程开工前必须向施工队，进行技术交底；施工队在开用前必须对作业班组进行技术交底，交底必须进行交底记录且有交底人和被交底人的签字；交底记录参加交底的人员人手一份，原件存项目部资料室。

钢筋检测试验报告：钢筋在入场后在监理工程师见证下按批次取样进行力学试验，钢筋接头检测试验报告单：由施工队具有焊工资质的人员按照现场实际施焊条件制作焊接试件，进行力学试验以确定现场焊接工艺；

2）机械准备

桩基钢筋笼制作由一个班组统一制作，配备钢筋加工机械一套，电焊机4台，20t 吊车一台，拖车一台。

3）材料准备

按照工程进度要求，编制材料进场计划。

材料进场：钢筋笼所需的各种材料进场后，首先要检验进场材料的牌号、等级、规格、生产厂家是否与合同相符，产品外观是否受损；检查无误后再检验其出厂质量合格证书和质量检验报告单。无合格证书和质量检验报告单的应不予验收。

进场材料验收后，应按材料的不同种类、型号、规格、等级及生产厂家分别堆存，不得混杂，并设立识别标志，材料宜堆存在仓库（棚）内，钢筋露天堆置时，应垫高并加遮盖，以防淋雨锈蚀和其它污染，影响钢筋质量。

材料入库存放后，应及时对进场材料按规定抽检频率进行验证试验，并将试验结果填写在材料标识牌上，以告知使用人员此材料的取舍。

4）钢筋笼制作场地的准备

钢筋笼制作场地用砂砾石硬化。场地上建造钢筋笼台座，各台座间距不宜大于2m，台座上横梁采用10cm*10cm方木，台位顶面平整度应用水准仪检测，相邻横梁的高差应控制在1cm以内。在钢筋笼制造过程中应经常检测台位下沉、变形和位移等情况，如发现超出允许值的应及时调整。

5.3 钢筋笼的分节及下料

钢筋笼分节长度：15m~30m桩长分节段加工制作；小于15m加工制作一节。分节段钢筋笼拉至施工现场连接成型。

下料前将钢筋调直并清理污锈，钢筋表面平直，无局部弯折。

钢筋断料必须采用钢筋截断机或切割机，不得采用高温熔断；钢筋笼主筋截断机下料后采用切割机将钢筋的两头切平，以保证钢筋的墩头或连接的顺利进行。

5.4 钢筋焊接连接

桩基础钢筋笼连接采用搭接焊接；钢筋连接钢筋焊接的接头形式、焊接方法、适应范围应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的规定。

焊接前应根据现场施焊条件进行焊接试件制作，合格后方可进行正式施焊。焊工必须持考试合格证上岗。钢筋焊接的接头形式、焊接方法、适应范围应符合《《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的规定。

在同一部位钢筋连接接头数量不超过钢筋数量的50％。

5.5 钢筋接头检测

电弧焊钢筋接头批量规定：以300个同类型接头为1批，不足时300个时仍作为一批；从每批成品中切取3个接头做拉伸试验；

外观检查：应在接头清渣后逐个进行目测或量测，检查结果应符合下列要求：(1)焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤。(2)接头处不得有裂纹。(3)咬边深度，气孔、夹渣的数量和大小以及接头偏差。

钢筋的连接由于前期现场施工场地条件限制首选电弧焊方式连接，电弧焊可根据连接部位选择搭接焊。

5.6钢筋笼制作

钢筋笼制作采用长线法整体加工或采用分节段加劲筋成型法制作。制作时，按照设计尺寸采用做好定位圈钢筋，标出主筋位置，然后将主筋依次点焊在加劲筋上，要确保

主筋与加劲筋相互垂直，不变形并在定位圈钢筋上焊接十字钢筋支撑。同时安装吊装衬套、吊具。钢筋笼制作过程中须严格控制钢筋笼接头安装质量，且钢筋接头必须错开布置，接头数不超过该断面钢筋总根数的50％。

钢筋笼分段加工制作完成后，存放在平整、干燥的场地上。存放时，按分节情况及桩基长度进行分类编号，并将钢筋笼垫高以免粘上泥土，并用彩条布进行覆盖。

钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差按下表所示控制：

钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差

5.7钢筋笼骨架的存放及安装

1)钢筋笼骨架存放

钢筋骨架在存放运输过程中，支撑箍处应设置等高垫木，防止钢筋骨架油污及水锈污染。

钢筋骨架起吊时，吊机操作应平稳、缓慢，避免落钩时速度过快，导致钢筋笼冲击变形。并对吊点处支撑环增“+”字或“△”支撑，防止吊点处骨架变形。

起吊过程中不得造成钢筋笼产生残余变形。

2）钢筋笼的安装

钢筋笼加工完毕，成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。为保证钢筋笼起吊时不变形，每节钢筋笼采用多点起吊。采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用钢筋笼专用吊具进行吊装，根部吊点采用二根吊绳进行吊装，吊点处设置弦形木吊垫与钢筋捆连。先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90。后，拆除根部吊点及木垫垂直吊其入孔安装。钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求。在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求，接头牢固可靠。

钢筋笼起吊后，按照长线法拼接的标记对位，使各钢筋的对准率达到95％以上，对于少数由于起吊钢筋笼变形引起的错位，可以用小型（1～3吨）手动葫芦牵引就位。对于极少数错位严重的，无法进行丝扣对接，则可采用双面绑条焊的焊接方法解决，双面绑条焊要求焊缝平整密实，焊缝长度符合规范规定，确保焊接强度质量与主筋等强度。

钢筋笼安装过程中应防止碰撞孔壁，当下放困难时，应查明原因，不得强行下放。

5.8钢筋笼安装质量控制

因钢筋笼起吊单元较长，起重量较大，钢筋笼制造前需做如下设计制造工作：钢筋笼成型胎模设计制造。

钢筋笼骨架节段长度划分。内容包括：①根据存放、起吊需要确定支撑环的结构和具体位置；②确定临时支撑的设计和连接方法。

钢筋笼起吊吊具设计。

钢筋骨架宜采用两台吊机起吊，缓慢地将钢筋笼竖直，拆除上吊点以外各个支撑环和临时支撑，在工作人员的扶持下缓慢插入孔内待对位后与前一节钢筋笼对接。

钢筋笼入孔前，应认真检查钢筋笼临时加劲角钢和十字撑是否拆除完毕，并注意不得将任何诸如角钢，短钢筋等铁件掉入孔内，以免钢筋笼受阻无法安放至设计标高。

当钢筋笼下端接近护筒底口时，应放慢速度，并在操作人员的扶持下，对准孔中心缓慢下放，防止钢筋笼碰撞孔壁。一旦发生钢筋笼骨架被卡，入孔困难时，应稍稍提起并转动骨架缓慢试探入孔，直到骨架下至设计标高。

吊装时钢筋笼变形可能较大，使个别主筋脱落、错位，故钢筋笼下放时必须进行多次检查补焊，尽量减少在钢筋笼对接时发生主筋位置错位。

钢筋笼对接、绑焊工作量大，除了主筋对接外，各种测试管件需同时进行围焊对接，要确保所有管件焊接时的质量。

为了克服钢筋笼起吊的变形，宜采用多吊点起吊完成钢筋笼的吊装任务。

六、混凝土浇筑

6.1混凝土浇筑

挖孔桩灌注混凝土前，应先放置钢筋笼，并再次测量孔底虚土厚度，超过要求应进行清理，混凝土配置采用级配碎石，水泥用普通硅酸盐水泥，塌落度按配合比控制，集中拌合罐车运输，混凝土下料采用串筒，混凝土要垂直灌入桩孔内，每层灌注高度不得超过1.5m，随浇筑随振捣密实。在混凝土初凝前抹压平整，避免出现塑性收缩裂缝或环向干裂裂缝。表面有浮浆层在基础施工应凿除，以保证与上部承台底板的良好连接。

6.2 注意事项

1、混凝土自由下落高度不得超过2m，超过2m时应设置窜筒；下落高度超过10m 时，应设置减速装置。

2、在窜筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1m

3、混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层进行浇筑。使用插入式振动器，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，插入下层混凝土50~100mm，振动器应快插慢抽。

4、对每一震动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

5、混凝土的浇筑应连续进行。如因故必须间断时，其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间。

6、砼浇筑前腰抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不只是抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干，提出水泵后，可用部分干拌砼混合料或干水泥扑入孔底，然后再浇筑砼；如果孔底水量大，确实无法采取抽水的方法解决，桩身砼的施工就应当采取水下浇筑施工工艺。

七、桥梁桩基人工挖孔桩施工进度计划（见附表）

八、人工挖孔桩砼护壁厚度计算（见附表）