人工挖孔灌注桩施工工艺

第5节人工挖孔灌注桩施工工艺

1．适用范围

人工成孔灌注桩一般用于桩直径800mm以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含水量的砂、砂卵石的粘土层采用，深度一般为6—20m 左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结构。对地下水位较高且流砂量大、涌水量大的冲积地带；近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层；持力层埋深较高、较深、超过40m的不宜使用人工挖孔桩。

2．施工准备

(1) 材料质量

①水泥：宜用42.5级的普通硅酸盐水泥，有出厂合格证并且经试验合格。

②砂：中砂或粗砂，含泥量不大于3%。石：碎石或卵石粒径10~40mm，含泥量不大于2%。

③钢筋：品种和规格均应符合设计规定，有出厂合格证和经试验合格后方能使用。

④外加剂：外加早强剂应通过试验选用，粉煤灰掺合料按试验室试验报告的规定使用。

（2）技术准备

①施工前应先平整场地，清除障碍物，架设临时设施，如水、电、管线敷设。

②场地做好排水措施，留设临时通道以及时运走孔边堆放过高的堆土。

③施工前制定施工方案，施工组织设计，并经编、审、批程序，各种原材料，应送检合格方能使用，施工中严格按配合比施工。

3. 施工工艺

（1）工艺流程

放线定桩位成孔→支护壁→复核桩位（中心）轴线→架设垂直运输架→

安装吊运设备（如卷场扬机或木辘轱、吊运桶、照明、水泵、通风机等）→

开挖吊运第二节桩孔土方→先拆第一节模板支第二节护壁模板→浇筑第二节护壁砼→复核桩位(中心)轴线→逐层往下循环作业→开挖底部土方→检查验收持力层→钢筋笼制作→清理扩大头锅底浮浆层、抽水→吊放钢筋笼→清理孔底→放混凝土溜筒（导管）→浇筑桩身混凝土（随浇随振）。

（2）操作要点

①成孔

a 桩孔采用人工分节开挖，浇捣完第一节护壁混凝土后再继续下一节的施工。挖土次序为先挖中间部分后挖周边，按设计桩径加护壁厚度控制截面。护壁模板要备用2-3套留上节、支下节循环使用。护壁混凝土注意捣实，上节护壁钢筋伸入下节，与下节钢筋绑扎牢固。护壁混凝土强度达到1MPa后方可拆除护壁模板。第一节护壁应高出地面150到200mm，以防止地面水及杂物落入孔内。

b 第一圈护壁混凝土拆模后，把轴线位置和相对水平标高标定在护壁上，作为控制桩孔位置、垂直度和桩深度的复核标记，在十字交叉中心悬挂吊锤，控制桩孔垂直度。

c 第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架垂直运输支架，安放绞筒。要求支架搭设稳定、牢固。

d 当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下水渗水量较大时，吊桶已满足不了排水要求，先在桩孔底挖集水坑，用水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。地下水位较高时，先采用统一降水的措施，再进行开挖。

e 桩孔挖到预定位置后，会同有关人员进行检验，确定持力层后方可进行桩底扩孔。入岩部分采用爆破和风钻相结合的方法开挖。

②安全机具吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机的安装。井底照明必须用低电压电源（＜36V）、带罩防水安全灯具。桩口上设围护拦，高0.8m。当桩孔深大于6m时，应向井下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体的危害。操作时人员轮换作业，桩孔上人员密切观察桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时应盖好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人，无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时，再打开安全盖板，泥土堆放离孔近1m以外。

③清孔：分别于成孔时和吊放钢筋笼后进行清孔，清理孔底的浮土、残渣。

④钢筋笼制作和安装。

a 钢筋笼一般在现场制作。绑扎钢筋笼的方法是先将加劲箍按间距排列按划线逐根与主筋点焊好,控制平整度误差小于50mm。螺旋箍筋与主筋按梅花形用电弧焊点焊或绑扎固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔3m设一个钢筋耳环作定位垫块，以控制保护层厚度。

b 钢筋笼制作完毕后，可视场地情况用人工结合卷场机或吊机将其扶直、沉放入桩孔内。吊放钢筋时要对准孔位，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。遇到有两段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，保护层厚符合要求。

⑤混凝土浇筑。

a 浇筑前，要先清理护壁污泥和桩底的浮土、积水，将钢筋笼固定好，保证保护层厚度。

b 混凝土严格按配合比搅拌，要求过磅准确、拌和均匀。桩孔深度超过12m 时宜采用混凝土导管浇筑。用混凝土漏斗串筒向下送料，使混凝土自由落下的高度小于2m。混凝土边浇灌边振实，机振与人工插实相结合。2m ~ 6m深度内用机振，6m以下靠混凝土重力砸实。

c 混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高500mm以上，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。

b 每根桩的混凝土应一次连续浇完。不允许留置施工缝及施工停顿过久导致地下水渗进混凝土中，造成混凝土严重离析。如水量大则应按水下浇灌混凝土的规定施工。

e 每根桩混凝土浇筑时要按规范留置混凝土试块。

⑥施工常遇问题及预防、处理方法。

a 地下水：地下水是人工挖孔桩基础施工中最常见的问题，易发生流砂和井漏现象。处理措施：

○a一般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的混凝土护壁，然后继续下一段的施工；

○b如水量较大时应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果；

○c除采取上述方法外还在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对整体施工效果很好，并且对基坑护坡安全起到很好的作用；

○d如遇到施工周围环境较为特殊，一是抽出的地下水对周围环境和基础设施等有较大的影响，不允许无限制抽水；二是周围有江河、湖泊等不可能进行无限制抽水。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题有效的方法就是截断水源，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，以保证正常抽水，达到正常开挖。

b 流砂、流泥处理措施：

○a开挖前根据地质报告在接近流砂、流泥层时应严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序，保证相邻桩进深的高差不少于2m，保证已开挖成孔桩的孔内抽水，做到24小时不间断值班抽水，保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上