人工挖孔灌注桩施工

施工情境八人工挖孔灌注桩施工步骤四：人工挖孔灌注桩施工质量检查及要求步骤一：人工挖孔灌注桩施工图解读步骤三：人工挖孔灌注桩的施工过程步骤二：人工挖孔灌注桩的特点、适用范围及构造要求人工挖孔灌注桩是采用人工挖掘方法成孔，然后安放钢筋笼、浇筑混凝土成桩。也称墩基础。人工挖孔灌注桩示例见图8-1～图8-2，它穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩土层上。人工挖孔桩不需大型机具设备，成孔机具简单，桩身直径大，承载能力高。挖孔作业时无振动、无噪声，施工操作工艺简单，桩孔深度由地基土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量，受力性能可靠，在各地应用普遍，已成为大直径灌注桩施工的一种主要方式。图8-1混凝土护圈挖孔示意图图8-2混凝土护圈挖孔过程实例图8-3混凝土护圈挖孔完成实例图8-4人工挖孔灌注桩完成实例步骤一：人工挖孔灌注桩施工图解读以下为某人工挖孔灌注桩桩身剖面示意图，由该图以及与该图有关的表格和一般说明我们可以很清楚很方便的识别该图。桩冒的尺寸以及所用钢筋的类型、直径、间距等都可以从桩冒大样图得知，从A-A和B-B剖面图中我们可以了解到纵向钢筋的类型、直径、间距，箍筋的类型、直径和间距，剖面的大小等。图8-5某人工挖孔灌注桩桩身剖面示意图2.1特点及适用范围人工挖孔灌注桩的特点及适用范围见表8.1。步骤二：人工挖孔灌注桩的特点、适用范围及构造要求表8.1人工挖孔灌注桩的特点及适用范围特点适用范围1.单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小，可一柱一桩不需承台，不需凿桩头2.可直接检查桩直径、垂直度和持力层情况，桩质量可靠3.施工机具设备较简单，都为工地常规机具，施工工艺操作简单，占场地小4.施工无振动、无噪声、无环境污染，对周围建筑物无影响5.可多桩同时进行，施工速度快，节省设备费用，降低工程造价6.人工挖孔桩劳动强度较大，单桩施工速度较慢，安全性较差，这些问题一般可通过采取技术措施加以克服1.挖孔及挖孔扩底灌注桩适用于桩直径800mm以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，砂土土、人工填土、碎石土和风化土层，也可在湿陷性黄土、膨胀土和冻土等特殊土中使用，适应性较强2.深度一般20m左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（如泵站、桥墩作支承、抗滑、挡土、锚拉桩之用）3.对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带、及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜采用2.2构造要求4.桩身混凝土及保护层要求：混凝土强度等级不得低于C20。主筋混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注混凝土时不得小于50mm。1.人工挖孔桩直径一般为800～2000mm，最大直径可达3500mm；桩长一般在20m左右，最深可达40m。2.当要求增大承载力、底部扩底时，扩底灌注桩扩底端尺寸的确定见第5.5.2节。3.配筋端承桩宜沿桩身通长配筋。对于单桩竖向承载力较高的摩擦端承桩宜沿深度分段变截面配通长或局部筋；对承受负摩阻力和位于坡地岸边的基桩应通长配筋。构造配筋时，纵向主筋配筋率可取0.4%左右，且不宜小于8×ф10，纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm。配筋长度一般为1/2桩长，且不小于10m。箍筋采用ф8＠200mm，宜采用螺旋式箍筋；桩顶3～5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2.Om左右设一道ф12～ф18焊接加劲箍筋，以加强钢筋笼的刚度和整体性。步骤三：人工挖孔灌注桩的施工过程3.1施工机具6.通风照明设施常用的通风工具为15kW的鼓风机，配以直径为100mm的薄膜塑料送风管。5.护壁模板常用的为弧形钢模板。人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单，大都是一些小型轻便工具，主要有：4.混凝土浇筑机具混凝土搅拌机、小直径插人式振动器、插钎、串筒等。水下浇筑混凝土时，应配金属导管、吊斗、提升装置（卷扬机或起重机等）、浇筑架、测锤及钢筋笼吊放机械等。3.抽水工具潜水泵和胶皮软管，用于抽出桩孔内的积水。2.出土提升机具手摇轱辘或电动葫芦、吊桶。1.挖土工具、铁镐、铁锹、钢钎、铁锤、风镐等挖土工具。3.2施工程序人工挖孔桩护壁不同，其施工程序不同。人工挖孔灌注桩一般采用现浇混凝土护壁，但对于流砂地层、地下水丰富的强透水地带或承压水地层，须采用钢套管护壁。1.现浇混凝土护壁人工挖孔桩施工程序总的要求是分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。桩孔采取分段开挖，每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般0.5～1.0m为一施工段，开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度。壁施工段，即支设护壁内模板(工具式活动钢模板)后浇筑混凝土，其强度一般不低于C15，护壁混凝土要振捣密实；当混凝土强度达到1MPa(常温下约24h)可拆除模板，进入下一施工段。如此循环，直至挖到设计要求的深度。现浇混凝土护壁人工挖孔桩施工程序为：场地整平→放线定位→开挖第一节桩孔土方→测量控制→构筑第一节护壁→安装垂直运输架、起重手动轱辘或卷扬机、吊土桶、排水、通风、照明设施→循环挖土、构筑护壁至设计标高→清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层、基底验收→安放钢筋笼→浇注混凝土。图8-6为现浇混凝土护壁人工挖孔桩施工示意图。图8-6现浇混凝土护壁人工挖孔桩施工示意图a）在护壁保护下开挖土方b）支模板浇注混凝土c）浇注桩身混凝土2.钢护壁人工挖孔桩施工程序钢护壁人工挖孔桩施工的程序为：放线定位并构筑井圈→安放打桩架→打人钢套管→挖土至钢套管下口→基底验收→安放钢筋笼→浇注混凝土，拔出钢套管。图8-7为钢护壁人工挖孔桩施工示意图。图8-7钢护壁人工挖孔桩施工示意图a)构筑井圈b)打人钢套管c)在钢套管护壁下人工开挖土方d)护底e)浇注桩身混凝土、拔出钢套管1一井圈2一链式电动葫芦3一小型机架4一钢套管3.3施工要点3.3.1挖孔3.3.3浇注桩身混凝土3.3.2钢筋笼施工3.3.1挖孔1.开孔前，桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩，安装护壁模板必须用桩中心点校正模板位置，并由专人负责。2.人工挖孔桩的孔径（不含护壁）不得小于0.8m，当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m，孔深不宜大于40m。3.为防止坍孔和保证操作安全，直径1.2m以上桩孔多设混凝土支护。土质较好的地层，护壁可用素混凝土，土质较差地段应增加少量钢筋。4.直径1.2m以下桩孔，井口用1/4砖或1/2砖砌护圈高1.2m，下部遇有不良土体用半砖护壁。5.人工挖孔桩混凝土护壁的厚度不宜小于l00mm，混凝土强度等级不得低于桩身混凝土强度等级，每节高0.9～1.Om，采用多节护壁时，上下节护壁间宜用钢筋拉结。6.第一节井圈护壁应符合下列规定：井圈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。护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；每节护壁均应在当日连续施工完毕；护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂；护壁模板的拆除宜在混凝土浇筑24h之后进行；发现护壁有蜂窝、渗水现象时，应及时补强以防造成事故；同一水平面上的井圈任意直径的级差不得大于5Omm。遇有局部或厚度不大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时，护壁施工宜按下列方法处理：每节护壁的高度可减小到300～500mm，并随挖、随验、随浇注混凝土；或采用钢护筒或有效的降水措施。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，应立即封底和浇注桩身混凝土。7.修筑井圈护壁应遵守下列规定：3.3.2钢筋笼施工2.为便于吊运，钢筋笼一般分节制作，主筋接头采用对焊，主筋与箍筋间隔点焊固定，控制平整度误差不大于5mm，钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置耳环，控制保护层为50～70mm，钢筋笼外形尺寸比孔小110～120mm。图8-8为钢筋笼成型与加固示意图。1.直径1.2m内的桩，钢筋笼的制作与一般灌注桩的方法相同，对直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧加设一道ф25～ф30@2500mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。图8-8钢筋笼成型与加固示意图a)钢筋笼加固成型b)耳环c）上下段钢筋笼主筋对焊连接1一主筋32mm2一箍筋ф16＠150mm3一耳环20mm4一加劲支撑ф30＠5000m5一轻轨6一枕木3.3.3浇注桩身混凝土1.浇注桩身混凝土时，混凝土必须通过溜槽；当高度超过3m时，应用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，混凝土宜采用插人式振捣器振实。2.当渗水量过大（影响混凝土浇注质量时），应采取有效措施保证混凝土的浇注质量。3.4人工挖孔灌注桩施工安全技术3.4.1人工挖孔桩施工一般安全技术与要求3.4.5事故应急措施3.4.4人工挖孔桩施工防中毒、防触电安全技术与要求3.4.3人工挖孔桩施工防坠物或坠落伤人安全技术与要求3.4.2人工挖孔桩施工防坍塌安全技术与要求3.4.1人工挖孔桩施工一般安全技术与要求1.人工挖孔桩施工前必须编制人工挖孔桩专项施工方案，施工方案应包括如下内容：工程概况；施工准备；挖孔桩基础施工方案；井下照明及通风；井壁支护及井孔保护；井内排水及应急处理措施；其他安全措施及文明施工措施。2.各工种工人均应持证上岗。非机电专业人员，不允许操作机电设备。翻斗车、搅拌车、电焊机和电葫芦等机械设备应由专人负责操作。3.参加挖孔的工人，事先必须检查身体，凡患精神病、高血压、心脏病、癫痫病的人及聋哑人等不能参加施工。4.井孔上、下应设可靠的通话联络，如对讲机等。5.夜间一般禁止挖孔作业，如遇特殊情况需要夜班作业时，必须经现场负责人同意，并必须要有领导和安全人员在现场指挥和进行安全检查与监督。3.4.2人工挖孔桩施工防坍塌安全技术与要求1.直径大于l.2m以上的桩孔开挖，应设混凝土护壁，挖一节浇一节，以保证孔壁稳定和操作安全。2.多桩孔开挖时，应采用间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移。3.随时加强对土壁涌水情况的观察，发现异常情况，应及时采取处理措施。对于地下水要采取随挖随用吊桶将泥水一起吊出。若为大量渗水，可在一侧挖集水坑，用高扬程潜水泵排出桩孔外。4.已扩底的桩，要尽快浇灌桩身混凝土，不能很快浇灌的桩，应暂不扩底，以防扩大头塌方。5.正在开挖的井孔，每天上班工作前，应对井壁、混凝土支护等进行检查，发现异常情况，应采取安全措施后，方可继续施工。3.4.3人工挖孔桩施工防坠物或坠落伤人安全技术与要求1.采用人工从上到下逐层挖土，弃土装入活底吊桶或箩筐内，用l0～20kN慢速卷扬机提升。若桩孔较浅时，也可用木吊架或木辘轳及粗麻绳提升。应在孔口设水平移动式活动安全盖板，严防土块、操作人员掉入孔内伤人。采用电葫芦提升吊桶，桩孔四周应设安全栏杆。2.井孔保护：雨季施工，应设砖砌井口保护圈，高出地面150mm，以防地面水流入。混凝土护壁在井口处应做宽400mm、高与护壁厚度相同的沿，以便保护井口。3.每天上班前及施工过程中，应随时注意检查辘轳轴、支腿、绳、挂钩、保险装置和吊桶等设备的完好程度，发现有破损的现象时，应及时修复或更换。4.现场施工人员必须戴安全帽、系安全带，井下人员工作时，井上配合人员不能擅离职守、孔口边lm范围内不得有任何杂物，堆土应离孔口边l.5m以外。5.人员上下可利用吊桶，但要另配滑车、粗绳或绳梯，以供停电时应急使用。6.挖孔作业进行中，当人员下班休息时，必须盖好孔口或设800mm高以上的护身栏。3.4.4人工挖孔桩施工防中毒、防触电安全技术与要求1.挖井至4m以下时，需用可燃气体测定仪，检查孔内作业面是否有沼气，若发现有沼气应妥善处理后方可作业。2.下井前，应对井孔内气体进行抽样检查，发现有毒气体含量超过允许值，应将毒气清除后，并不致再产生毒气时，方可下井工作。3.上班前，先用鼓风机向孔底通风，必要时应送氧气，然后再下井作业。在其他有毒物质存放区施工时，应先检查有毒