人工挖孔桩施工工艺分析

人工挖孔桩施工工艺

一、施工准备：

（一）材料及主要机具：

水泥：宜采用325号~425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。

砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%。

石子：粒径为0.5~3.2cm的卵石或碎石；桩身混凝土也可用粒径不大于5cm的石子，且含泥量不大于2%。

水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。

外加早强剂应通过试验选用，粉煤灰掺合料按试验室的规定确定。

钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。

一般应备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压36V、100W），电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全帽、安全带等。

模板：组合式钢模，弧形工具式钢模四块（或八块）拼装。卡具、挂钩和零配件。木板、木方，8号或12号槽钢等。

（二）作业条件：

1．根据建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料和桩基工程施工图及图纸会审纪要等有关资料制定切实可行的施工方案；

2．建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）地下构筑物、危房、精密仪器车间等施工前应会同有关单位和业主进行详细检查，并将建（构）筑物原有裂缝特殊情况记录备查，对挖孔和抽水可能危及的邻房应事前采取加固措施；

3．施工前应组织图纸会审，会审纪要连同施工图等作为施工依据并列入工程档案；

4．桩基施工用的临时设施，如供水、供电、道路、排水、临设房屋等，必须在开工前准备就绪，施工场地应进行平整处理，以保证施工机械正常作业。

5．按基础平面图设置桩位轴线、定位点，测定高程水准点，并应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。

6．场地及四周应设备排水沟、集水井，并制定泥浆和废渣的处理方案施工现场的出土路线应畅通。

7．施工前应由施工单位的技术负责人和施工负责人逐孔全面检查各项施工准备，逐级进行技术、安全交底和安全教育，使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实。

二、施工流程：

场地整平--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--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--第二节桩身挖土--清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径--拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁--重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度--检查持力层后进行扩底--对桩孔直径、深度、扩底尺寸、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。

三、测量控制：

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心点校正模板位置，并由专人负责。

2．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、高程引到第一节混凝土护壁上，每节以十字线对中，吊大线锤作中心控制用，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。

四、施工方法：

（一）挖孔方法：

（1）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。

（2）挖土由人工从上到下逐层用镐、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周边，按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面，允许尺寸误差3cm。每节的高度根据土质好坏、操作条件而定，一般以0.5-1.0m为宜。扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。弃土装入活底吊桶或罗筐内。垂直运输，在孔上口安支架、工字轨道、电葫芦或搭三木搭，用1~2t慢速卷扬机提升。吊至地面上后用机动翻斗车或手推车运出。

地下水采取随挖随用吊桶（用土堵缝隙）将泥水一起吊出。大量渗水，在一侧挖集水坑，用高场程潜水泵排出桩孔外。地下水位较高时，应先采用统一降水的措施，再进行开挖。

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的持力层上。

（二）护壁施工：

1．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，模板间用U形卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。混凝土用人工或机械拌制，用吊桶运输人工浇筑，采用如图护壁形式。

2．第一节井圈护壁应符合下列规定：

（1）井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；

（2）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。

3．修筑井圈护壁应遵守下列规定：

（1）护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；

（2）上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；

（3）每节护壁均应在当日连续施工完毕；

（4）护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂；

（5）护壁模板的拆除宜在24h之后进行；

（6）发现护壁有蜂窝、渗水现象时，应及时补强加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩子内，以防造成事故；

（7）同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm；

（8）灌注护壁混

人工挖孔桩施工工艺（详细版）提要：建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）地下构筑物、危房、精密仪器车间等施工前应会同有关单位和业主进行详细检查

（9）不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注所壁混凝土。

（三）钢筋施工

钢筋笼的成型为防止钢筋笼吊放时扭曲变形，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径25~30mm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。主筋在现场对焊连接。大直径螺旋形箍筋和加强箍的加工成形，可采取在常用弯曲机的顶盘上加一个同箍筋直径的圆盘以插销连接，在不改变传动机构的情况下进行弯曲成型，每根螺旋箍筋四圈。长度大（15m以上）的钢筋笼，为便于吊运，一般分二节制作。钢筋笼组装通常在桩基工程附近地面平卧进行，方法是在地面设二排轻轨，先将加强箍间距排列在轻轨上，按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接，控制平整度误差不大于50mm。上下节主筋接头错开50%。螺旋箍筋每隔1~1.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置一个Ф20mm耳环作定位垫块之用，使保护层保持7cm，钢筋笼外形尺寸要严格控制，比孔小11~12cm。

钢筋笼就位，对重1t以内的小型钢筋笼，可用带有小卷扬机和活动三木搭的小型吊运机具（或汽车吊）运输和吊放入孔内就位。直径、长度、重量大的钢筋笼，可用15t履带吊车进行。水平吊运仍采用两台15t履带吊车抬运，主机吊顶部加强箍4点，辅机吊下部4点递送，当运到桩位上部，在空中翻转，直立扶稳后辅机脱钩，全部钢筋由主机承担，缓慢落入桩孔内就位，用2根16号槽钢制横担穿过钢筋笼顶部加强箍，悬挂在孔口混凝土护壁上再卸钩，如为两节，再同法将上节钢筋笼吊到下节钢筋笼上，使主筋对准，采用绑条双面焊接，最后再用两台吊车将整个钢筋笼抬起，抽出横担后，缓慢放入桩孔内就位。一般钢筋笼离桩底均有一定距离，可采用4根Ф22mm钢吊钩钩住笼顶加强箍，用槽钢横担悬挂在井壁上，脱钩后借自重可保持钢筋笼标高、垂直度和保护层正确。

（四）混凝土的灌筑

挖孔桩灌筑混凝土前，应先放置钢筋笼，并再次测量孔内虚土厚度，超过要求应进行清理。混凝土配制采用粒径不大于50mm石子，水泥用425号普通或矿渣水泥，坍落度为8~10cm，用机械拌制。混凝土用翻斗车或手推车运输。混凝土下料采用串桶，深桩孔用混凝土导管。混凝土应连续分层浇灌，每层浇灌高度不得超过1.5m。大直径挖孔桩应分层捣实，第一次浇灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实，再分层浇筑桩身，直至桩顶。在混凝土初凝前抹压平整，避免出现塑料性收缩裂缝或环向干缩裂缝。表面有浮浆层应凿除，以保证与上部承台或底板的良好连接。

在灌注过程中，混凝土表面不得有超过50mm厚的积水层，否则，应设法把积水排除，才能继续灌注混凝土。混凝土应边灌注边插实，宜采用插入式震动器和人工插实相结合的方法，以保证混凝土的密实度。当渗水量过大（>1m3-h）时，可考虑采用水下混凝土灌注法，或采用先封底后灌注的方法。

灌注桩身混凝土时应留置试块，每根桩不得少于一组。

五、质量要求：

1．灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。

2．实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。

3．浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

4．基本项目：

（1）桩身直径应严格控制。一般不应超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。

（2）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）允许偏差项目见表。

人工成孔灌注桩允许偏差

项次项目允许偏差(mm)检验方法

钢筋笼主筋间距±10尺量检查

钢筋笼箍筋间距±20尺量检查

钢筋笼直径±10尺量检查

钢筋笼长度±50尺量检查

桩位中心轴线±10拉线和尺量检查

桩孔垂直度3‰L,且不大于50吊线和尺量检查

桩身直径±10尺量检查

桩底标高±10尺量检查

护壁混凝土厚度±20尺量检查

注：L为桩长。

六、注意事项：

1．遇到流动性淤泥或流砂时，孔圈护壁的施工可按下列方法进行处理：

（1）减少每节护壁的高度（可取0.3~0.5M），或采用钢护筒施工，采用上述方法后仍无法施工时，应迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止，并速报有关技术部门及设计单位处理；

（2）对塌方施工段应即挖、即验收、即灌注护壁混凝土；

（3）开挖时流砂严重的桩孔，应先将附近无流砂的桩孔挖深，使其起集水井作用。集水井应先在地下水流的上方。

（4）当抽水影响邻近原有建（构）筑物基础及地面下沉时，应即在原有建（构）筑物附近设立灌水管，或利用已开挖但未完成的桩孔进行灌水，以保持水压平衡与土体稳定。

2．当挖孔至设计持力层岩（土）面时，应及时通知建设、设计单位和质检（监）部门对孔底岩（土）性进行鉴定。经鉴定符合设计要求后，才能按设计要求进行入岩挖掘或进行扩底端施工。

3．当风镐挖掘岩层难于作业时，可采用无声破碎方法。若用少量炸药爆破，应订出可行的施工方案并经有关公安部门批准，严格按爆破作业规定进行。孔内爆破时，现场其它孔内作业人员必须全部撤离。

4．主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上；

5．加劲箍宜设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露，以免妨碍导管工作；

6．搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。

七、成品保护：

1．已挖好的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．已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过4h，以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、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．保护好已成形的钢筋笼，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。

人工挖孔桩施工工艺（详细版）提要：建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）地下构筑物、危房、精密仪器车间等施工前应会同有关单位和业主进行详细检查

更多精品：总结6．桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正，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的轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。

八、应注意的质量问题：

1．垂直偏差过大：由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、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，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作过程要紧凑，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。

4．孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。

5．桩身混凝土质量差：有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。

6．钢筋笼扭曲变形：钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。

九、安全措施：

1．人工挖孔桩的基础方案，必须由设计单位根据工程地质、水文资料、安全因素、施工条件、经济合理等条件研究决定。设计人工挖孔桩必须注意如下几个要点：

（1）在没有可靠的技术和安全措施的情况下，如有流砂、涌泥、涌水、高压缩性淤泥层、流塑淤泥层的地质状况，不得采用人工挖孔桩方案；

（2）设计人工挖孔桩前，设计人员应与建设单位共同查勘现场孔桩开挖后对邻近建（构）筑物、地下管线、道路、桥梁、高低压电杆线路等有无危及和影响的程度，视情况提出预防方案；

（3）孔深一般不宜超过25米，孔径（不含扩壁）不小于1.2米。当孔深超过20米时，孔径应加大；

（4）设计桩基时必须一并设计护壁的厚度和混凝土强度及拆模时间；

（5）桩间净距不宜小于三倍桩径，并不小于0.5米。

2．开挖前，施工单位应邀请设计、建设单位讨论会审挖桩次序平面布置，完善施工安全防护措施，制定孔渣和废水的处理方案。

3．施工负责人必须逐孔全面检查各项施工准备，做好安全技术交底，使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实才通知开挖。

4．孔桩开挖过程中，必须有专人巡视各开挖桩孔的施工情况，严格做好安全监护。

5．孔桩开挖应交错进行。桩孔成型后即应验收浇注桩心混凝土。正在浇注混凝土的孔十米半径内的其他桩孔下严禁有人作业。

6．挖孔人员应是18~35岁的男性青年，并经健康检查和井下、高空、用电、简单机械和吊装等安全培训考核。每孔作业人员应不少于三人。作业人员应自觉遵章守纪，严格按规定作业。

7．挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置（含防毒面具）工具、配件、材料和个人劳动防护用品等，必须经常检查，做好管、用、养、修、换，确保完好率和使用安全度。

8．每次下孔作业前必须先通内，作业过程中必须保持继续通风。鉴于供电不正常的实际，为确保通风和连续性生产，挖桩施工必须备用柴油发电机应急。

9．孔下作业必须在交接班前或终止当天当班作业时，用手钻或不小于Ф16钢钎对孔下作不少于三点的品字侦探。正常作业时，应每挖深50厘米左右就对孔下作一次勘扦，确定无异常时，才继续下挖，发现异常，即时报告。

10．为预防有害气体或缺氧等中毒，必须对孔内气体抽样检测。凡一次检测有毒含量超过容许值时，应立即停止作业，进行除毒。

11．桩孔必须每挖深50至80厘米就护壁一次，严禁只下挖不及时护壁的冒险做法。第一节护壁要高出孔口25厘米作孔口周围安全踢脚拦板，护壁拆模须经施工技术人员签证同意。

12．桩孔护壁后，在无可靠的安全技术措施条件下，严禁破砼壁修孔。人岩部分需爆破时，必须制定方案报当地公安部门审批，孔内爆破时，现场其他孔下人员必须全部从桩孔内撤离，在孔内人工凿岩要有防尘措施。

13．孔深挖至超过操作人高度时，应必须及时有孔口或孔内装设靠周壁略低的半园平护板（网）。吊渣桶上下时，孔下人员应壁于护板（网）下、护板（网）位置应随孔深增加，往作业面下引。在孔内上下递物和工具时，严禁抛掷和下掉，必须严格用吊索系牢。

14．成孔或作业下班后，必须在孔的周围设不低于80厘米高的护栏或盖孔口板。

15．下孔人员必须戴安全帽和系安全带、安全带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长。上、下孔必须使用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣上下。

16．孔上与孔内人员必须随时保持有效的联系，应采用有线或无线对讲机，步话机等良好的通讯设备，或其他可靠的联络通讯办法。

17．电工必须持证。电器必须严格接地接零和使用漏电保护器三种安全保护。电器安装后经验收合格才准接通电源使用，各孔用电必须分闸，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、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内作业面照明应采用安全矿灯或36伏以下的安全电压。

18．工作人员上下桩孔所使用的电葫芦、吊笼必须是合格的机械设备，同时应配备自动卡紧保险装置，以突然停电。不得用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸上下桩孔。电葫芦宜用按钮式开关，上班前、下班后均应专人严格检查并且每天加足滑油，保证开关灵活、准确、链无损、有保险扣且不打死结，钢丝绳无断丝。支承架应加固稳定，使用前必须检查其安全起吊能力。桩孔内必须放爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加放长至工作面，作求急之备用。

19．桩孔开挖后，现场人员应注意观察地面和建（构）筑物的变化。桩孔如靠近旧建筑物或危房时，必须对旧建筑物或危房采取加固措施后才能施工。

20．挖出的土石方应及时运走，孔口四周2m范围内不得堆放余泥杂物。机动车辆通行时，应做出预防措施或暂停孔内作业，以防挤压塌孔。人工挖孔桩施工工艺（详细版）提要：建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）地下构筑物、危房、精密仪器车间等施工前应会同有关单位和业主进行详细检查

21．当桩孔开挖深度超过5m时，每天开工前应进行有毒气体的检测，一般宜用仪器检测，也可用简易办法，如在鸟笼内放置鸽子，吊放至桩孔底，放置时间不得少于10min，经检查鸽子生态正常，方可下孔作业。

22．每天开关，应将桩孔内的积水抽干，并用鼓风机或大风扇向孔内送内5min，使孔内混浊空气排出，才准下人。孔深超过10m时，地面应配备向孔内送风的专门设备，风量不宜少于25L/s。孔底凿岩时尚应加大送风量。

23．挖孔抽水时，须在作业人员上地面后进行，抽水后检查断开电源才准下孔。

24．做好单孔开挖、成型、护壁、孔底岩层（土质）扩孔、桩心灌注等有关技术资料的记录和汇总。

25．挖孔、护壁、浇注桩心过程中如遇意外，急需进行安全抢救或技术处理时。必须严密急救组织工作，要有相应的技术安全措施。避免事故的扩大和恶化。

26．承包人工挖孔桩的开挖施工，必须签定总分包合同或劳务合同本条例的施工安全各项准则应列为合同安全保证基本内容。承包挖桩施工的负责人，必须对挖桩人员的安全和挖桩施工负直接责任。凡属劳务合同的挖桩工程，由总包（发包）单位组织安排生产，并负安全生产和事故统计上报的责任。

27．挖孔桩的设计资料和施工方案及挖孔交序平面布置等，必须报工程所在地工程质量监督站和安全监督部门备查。

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