人工挖孔扩底灌筑桩施工方案

施工方案页脚内容16*人工挖孔灌筑桩施工方案*、工程概况小区，该工程建筑场地位于*小区。*设计院设计，设计桩基础型式为人工挖孔灌注桩，以石灰岩作桩端持力层，由于该层属岩溶裂隙发育地层，据设计及有关规范规定要求，必须对每一根桩的桩端持力层的完整性进行施工勘探，受*有限公司的委托，*勘察公司承担了此项任务。地质条件:通过施工勘探表明，在施工勘探的所有桩位中，3栋楼有溶洞，且部分桩位出现多层溶洞，岩溶主要填充物为可软塑粘土，少数溶洞中含有灰岩角沙砾，部分钻孔在钻探工程中漏水较严重，说明岩溶连通性较好，裂隙主要特征为岩石破碎，芯样呈碎块状，裂隙以泥质充填为主，少数裂隙为方解石脉填充，岩芯采取率不足50%,除此以外岩芯呈长，短柱状，可见少量裂隙方解石脉填充，岩石较完整、致密，细品质结构，块构构造，采取率约85%,本次勘探按设计及有关规范要求均进入完整岩石3d-5m以上，可满足持力层要求。埋桩端持力层岩石属较硬岩，部分地段埋深较大，在岩溶发育的桩位中，人工难以破除洞顶板的岩石，所以采用爆破方式处理。3栋楼采取同时施工的原则，每栋楼挖桩班组不少于10组，工期大约为45天二、人工挖孔灌注桩人工挖孔灌筑桩系用人工挖土成孔，浇筑混凝土成桩。这类桩由于受力性能可靠，不需大型机具设备，施工操作工艺简单，在各地应用极为普通，已成为大直径灌筑桩施工的一种主要工艺方式。挖孔灌筑桩的特点是：单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小，；可做支撑、抗滑、锚拉、挡土等用；可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况，桩质量可靠；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；施工无振动、无噪声、无环境污染，对周围建筑物无影响；可多桩同时进行，施工速度快，节省设备费用，降低工程造价；但桩成孔工艺存在劳动强度较大，单桩施工速度较慢，安全性较差等问题；这些问题一般可通过采取技术措施加以克服。挖孔灌筑桩适用于桩直径800mm以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层采用，特别适于黄土层使用，深度一般20m左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（泵站、桥墩作支撑、抗滑、挡土、锚拉桩之用）。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。三、机械设备及材料要求提升机具包括：1t卷扬机配三木塔或1t以上单轨电动的产（链条式）配提升金属架与轨道，活底吊桶；挖孔工具包括：短柄铁锹、镐锤、钎。水平运输工具包括：双轮手推车；混凝土浇筑机具包括：混凝土搅拌机（含计量设备）、小直径插入式振、插竿、用筒等。当水下浇筑混凝土时，尚应配金属导管、吊斗、混凝土储料斗、提升装置（卷扬机或起重机等）、浇筑架、测锤，以及钢筋笼吊放机械等。其他机具设备包括钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、吊挂式软爬机；36V低压变压器、井内外照明设施；桩孔深超过10m,另配鼓风机、输风管；有地下水应配潜水泵及胶皮软管等。四、施工方法1、挖孔灌筑桩的施工程序是：场地平整一放线、定桩位一挖第一节桩孔土方一砌筑护壁红砖一在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线一安装活动井盖、垂直运输架起重电动的产、活底吊土筒、排水、通风、照明设施等一第二节桩身挖土一清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径一砌筑护壁红砖一重复第二节挖土、砌筑护壁红砖工序，循环作业直至设计深度一检查持力层后进行爆破扩底一清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层一吊放钢筋笼就位一浇筑桩身混凝土。2、挖孔由人工从上而下逐层用镐、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挖周边，允许尺寸误差+5cm,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箜筐里。垂直运输，在孔上口安支架、工字轨道、电的产或搭三木塔，用12t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。3、桩中线控制是在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。4、钢筋笼的制作：钢筋笼在主筋内侧每隔2m加设一道直径12nlm的加强筋，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，为便于吊运。一般分两节制作，钢筋笼的主筋为通长钢筋，其接头采用对焊，主筋与箍筋间隔点焊固定，控制平整度误差不大于5cm,钢筋笼4侧主筋上每隔5m设置耳环，控制保护层为57cm,钢筋笼外形尺寸比孔小1112cm。钢筋笼就位用小型吊运机具或履带式起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊接，整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上，借自重保持垂直度正确。5、本工程采用商品混凝土，要求混凝土搅拌站用粒径小于50mm的石子，水泥用强度等级42.5普通硅酸盐水泥，坍落度80120mm。混凝土下料采用用桶，深桩孔用混凝土溜管；混凝土要垂直灌入桩孔内，并应连续分层浇筑，每层厚不超过1.5mr6、桩混凝土的养护：当桩顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑24h后进行湿水养护；当桩顶标高比场地标高高时，混凝土浇筑12h后应覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不小于7d五、嵌岩爆破1、爆破是利用炸药产生剧烈的化学反应，在极短时间内释放出大量的高温、高压的气体，冲击和压缩周围的介质，使其受到不同程度的破坏而达到施工的目的。本工程采用松动爆破方式，即药包埋置深度接近破坏圈或松动圈的外围，但爆破作用没有余力可以使破坏的碎块产生抛掷运动，只能引起介质的松动，而不能形成爆破坑。2、炸药用量：爆破土石方的炸药用量根据岩石的硬度、岩石的缝隙、临空面的多少、爆破土石方量的大小以及施工经验来决定。因此，理论上的计算值还需要通过试爆复核，最后确定实际的用药量。实践证明：炸药量的大小与爆破漏斗内的土石方体积和岩石的坚实程度成正比。本工程采用松动爆破，其药包的炸药量为：Q=0.33eKW3式中QL计算炸药量（kg）;e炸药换算系数（表1）;K一爆破1m3土石方所消耗的炸药量（kg/m3）,见表2;W-最小抵抗线（药包埋置深度）e值表表1炸药名称号型值e炸约名称号型e值煤矿10.62%胶质炸普0.78钱梯号97药通0.78煤矿21.162%胶质炸0.93钱梯号2药冻0.83煤矿31.135%胶质炸普钱梯号6药通1.001.25岩石10.混合胶质普钱梯号80炸约通0.921.00岩石20.黑火药钱梯号881.00梯恩梯1.20露天1、1.钱油炸钱梯2号00药胶质1、0.钱梯2号78硝酸1.俊35标准抛掷爆破药包的单位耗药量K值表表2土的类别.四五六七八K(kg/m3)0.951.101.251.501.601.902.002.2本工程采用梯恩梯炸药，e值取1.00。持力层为微风化灰岩层，为六类土，K取1.5Q本工程嵌岩深度为500mm,W取0.5m。则炸药量Q=0.33eKW3=0.331.00X1.5X0.53=0.062kg,此为理论值还需通过试爆复核，最后确定实际的用药量。3、爆破方法：建筑工程中常用的爆破方法有：炮眼爆破法、药壶爆破法、洞室爆破法等。因为炮眼爆破法（又称浅眼爆破法），属小爆破，考虑到周围建筑物和护壁砖的安全，本工程采用炮眼爆破法。在桩端岩石上钻凿直径为35mm.深0.5m的圆柱形炮眼，然后装药进行爆破。炮眼位置的布置要尽量利用临空面较多的地形，第一次爆破给第二爆破创造更多的临空面，以获得良好的效果。炮眼的方向应尽量与临空面平行，或与水平临空面成45。角。操作顺序为：钻孔、装药、堵塞及起爆。在装药前，先消除炮眼内的石粉及泥浆，然后装填炸药。每装填1500250g后，就用木棍压实一次，将炸药装到80%85%以后，再装入起爆药卷。炸药装好后，将炮眼的其余部分用干细砂土填塞。4、爆破安全措施：装药时只能用木棒把炸药轻轻压入炮孔，严禁冲捣和使用金属棒；放炮前必须划出警戒范围，立好标志，设专人警戒；放炮时，人的安全距离为：不小于200m。如产生哑炮，则必须在查明原因后再作处理。处理方法：距原炮眼60cm左右处钻一平行炮眼，然后装药起爆，销毁原哑炮；炮眼深度小于50cm时可用裸露爆破法处理。六、施工安全挖孔桩在开挖过程中，施工人员进入孔内必须戴安全帽；孔内有人时，孔上必须有人监督防护；护壁要高出地面150nlm200nlm,挖出的土方不得堆在孔四周1.2m范围内，以防滚入孔内；孔周围要设置0.8m高的安全防护栏杆；每孔要设置安全绳及安全软梯；孔下照明要用安全电压；使用潜水泵，必须有防漏电装置；桩孔开挖深度超过10m时，应设置鼓风机，专门向井下输送洁净空气，风量不少于25L/S。七、地下水及流砂处理桩挖孔时，如地下水丰富、渗水或涌水量较大时，可根据情况分别采取以下措施：1、少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出。2、大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井。3、涌水量很大时，如桩较密集，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用12台潜水泵将地下水抽出，起到深井降水的作用，将附近桩孔地下水位降低。4,渗水量较大，井底地下水难以排干时，底部泥渣可用压缩空气清孔方法清孔。桩孔内排水时，注意周围地下水位变化，否则由于土壤固结、地面下沉会给周围设施带来危害。当挖孔时遇流砂层，一般可在井孔内设高12m,厚4mm钢套护筒，直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土支护做支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中，阻挡流砂，钢套筒可一个接一个下沉，压入一段，开挖一段桩孔，直至穿过流砂层0.51.0m,再转入正常挖土和设混凝土支护。浇筑混凝土时，至该段，随浇混凝土随将钢护筒（上设吊环）吊出，也可不吊出。八、施工常遇问题及预防处理方法施工常遇问题及预防处理方法参见表1挖孔及挖孔扩底桩常遇问题及预防、处理方法表1常遇问题产生原因预防措施及处理方法塌孔1、地下水渗流比较严重2、混凝土护壁养护期内，孔底积水，抽水后，孔壁周围土层内产生较大水压差，从而易于使孔壁土体失稳3、土层变化部位挖孔深度大于土体稳定极限高有选择地先挖几个桩孔进行连续降水、使孔底/、积水，周围桩土体粘聚力增强，并保持稳定；尽可能避免桩孔内产生较大水压差；挖孔深度控制不大于稳定极限高度；并防止偏位或超挖；在松软土层挖孔，及时进行支护对塌方严重孔壁，用砂、石子填塞，并在护壁的相应部位设泄水孔，用以排除孔度4、孔底偏位或超挖，孔壁原状土体结构受到扰动、破坏或松软土层孔，未及时支护井涌（流泥）遇残积土、粉土、特别是均匀的粉细纱土层，当地下水位差很大时，使土颗粒悬浮在水中成流态泥土从井底上涌遇有局部或厚度大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土、涌砂时，可采取将每节护壁高度减小到300500mm并随挖随验，随浇筑混凝土，或采用钢护筒作护壁，或采用肩效的降水措施以减轻动水压力护壁裂缝1、护壁过厚，其自重大于主体的极限摩阻力，因而导致下滑，引起裂缝2、过度抽水后，在桩孔周围造成地下水位大幅度卜降，在护壁外产生负摩擦力3由于坍方使护壁失去部分支撑的主体下滑，使护壁某一部分受拉加产生环向水平裂缝，同时由于卜护壁厚度不宜太大，尽量减轻自重，在护壁内适当配10200须竖向钢筋，上下节竖钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力；桩孔口的护壁导槽要有良好的土体支撑，以保证其强度和稳固；裂缝一般可不处理，但要加强施工监视、观测，发现问题，及时处理滑不均匀和护壁四周压力不均，造成较大的弯矩和男力作用，而导致垂直和斜向裂缝淹井1、井孔内遇较大泉眼或土渗透系数大的砂砾层2、附近地下水在井孔集中可在群桩孔中间钻孔，设置深井，用潜水泵降低水位，至桩孔挖完成，再停止抽水，填砂砾封堵深井截面大小不一或扭曲1、挖孔时未每节对中量测桩中心轴线及半径2、土纸松软或粉细砂层难以控制半径挖孔时应按每节支护量测桩中心轴线及半径；遇松软或粉细砂层加强支护，严格认真控制支护尺寸超量1、挖孔时未每层控制截面，出现超挖2、遇有地下土洞、落水洞、下水道或古墓、坑穴3、孔壁坍落，或成孔后间歇时间过长，孔壁风干或浸水剥落挖孔时每层每节严格控制截面尺寸，不使超挖；遇地下洞穴，用3:7灰土填补、拍夯实；按坍孔一项防止孔壁坍落；成孔后在48h内浇筑桩混凝土，避免长期搁置九、质量验收及规范1、灌筑桩在沉桩后的桩位偏差应符合规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m灌筑桩的平面位置和垂直度的允许偏差表2序成孔方法号桩径允许偏差(mm)垂直度也许偏差()桩位允许偏差(mm)13根、单排桩基垂直于中心线方向和群柱桩基础的边桩条形桩基沿中心线方向和全桩基础的中间桩泥1浆护壁钻孔桩D1000nlm501000mm50100+0.01H150+0.01H套2管成孔D500mm-200150灌筑桩D500mm1001503干成孔灌筑桩-201701504人工挖孔桩混凝土护壁+500.550150钢套管护壁+501检查每根桩的实际灌筑量8桩顶标图nim+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体9沉渣厚度：端承桩摩擦桩nnim50im150用沉渣仪或重锤测量1R桩基工程桩位验收应按下列规定进行：(1)当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程的验收应在施工结束后进行。(2)当桩顶设计标高低于施工场地标高时，可对护筒位置作中间验收，待承台或底板开挖到设计标高后，再作最终验收。