人工挖孔桩施工方案(水钻)
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确定混凝土护壁厚度t：见下面计算。
解最深段的总压力为：
P=rHtan²（45°-φ/2）
=28×19×tan²（45°-0°）
=532kN/㎡
护壁混凝土采用最低标号C15，fc=7.2N/m源自文库²=0.0072kN/10-6㎡=7200≥P
依照上式可得出：护壁混凝土可采用C15混凝土进行护壁，无需加入钢筋。
根据批复的复核测量成果，确定桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩基半径为半径，画出孔口护圈内径圆周，撤灰线。引出十字护桩，加以固定和保护。报驻地工程师核查、批准后进行下一道工序。
桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。安装钢筋笼前对桩位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误，为下一工序正常施工提供良好的施工条件。
3.1.2冲击钻成孔：
（1）优点：不同地质条件适用性强，通过泥浆护壁安全性高，不受地下水影响，成孔速度快，适用于地下水丰富、地下岩层较差、桩长较长、有有毒有害气体等桩基成孔。
（2）缺点：成本较高，需要泥浆护壁对环境带来影响，对周围建筑物影响较大，噪音较大，桩底沉渣较多，机动性较差，在半山坡上作业难度大、质量不好控制。
人工挖孔桩
专项施工方案
单位: 中交一公局四公司桃巴高速LJ3合同段
二○一五年三月九日
挖孔桩施工技术方案
1.编制依据
1.1 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
1.2 中华人民共和国国家标准《环境空气质量标准》GB3095-2012
1.3 中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》 JTJ 071-2004
5.3.2护壁厚度计算
为了防止塌方，保证操作安全，我部人工挖孔桩大多采用分段挖土、分段护壁的方法施工。护壁采用现浇混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相同，坍落度控制在14厘米左右为宜。第一节混凝土护壁径向厚度为20cm，分段现浇混凝土护壁厚度，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水侧压力，由计算确定护壁厚度。设混凝土护壁厚度为t，则可按下式计算：
3.总体施工方案
3.1方案比选
3.1.1人工挖孔：
（1）优点：人工挖孔桩具有机具设备简单，施工操作方便，占用场地小，无泥浆派排出，对周围环境及建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，造价低等优点，适用于15米以下的桩基开挖。
（2）缺点：人工挖孔桩的缺点是挖孔中劳动强度较大，单桩施工速度较慢，尤其是安全性较差，受地下水、地下气体等影响大。
3.1.3旋挖钻成孔：
（1）优点：成孔速度快，桩基较多的情况下成本较低，机动性强，适用于桩径较小、岩层较软、地下水较少的地质情况。
（2）缺点：在地质较差的情况下容易塌孔、缩径，桩基较少情况下成本较高，受地下水影响较大，在斜坡上的桩基不容易施工、质量控制较难。
3.2方案选择
结合上述施工方法的优缺点，项目计划按照设计要求，部分桩基采用人工挖孔灌注桩施工方法进行施工。本方法适用于本项目桩基较短、位于斜坡上桩基较多、地下水较少等情况，符合项目工程实际，且成本低、成孔速度快，机动性较强。
5.3开挖第一节桩孔土方
5.3.1整体开挖顺序，应视地层松紧、桩孔布置而定，地层紧密、地下水位不大的可同时开挖，但渗水量较大的孔，应超前开挖，集中抽水，降低其它孔的水位，地下水位较大者宜对角开挖。桩孔开挖为梅花式布置，跳桩、隔桩施工，宜先开挖中孔。
第1节土方开挖节段高度一般取1m，开挖时，先开挖桩孔中间部分的土方，然后向周边扩挖，控制好桩孔截面尺寸（桩径+2倍护壁厚度）。
r-土的重度，kN/m³；
rw-水的重度，kN/m³；
H-挖孔桩护壁深度，m；
h-地面至地下水位深度，m；
D-挖孔桩外直径
fc-混凝土的轴心抗压强度设计值，MPa；
K-安全系数取2.0。
例如：某项目枯竹寨大桥左幅1-0#桩基，为2.0m直径混凝土灌注桩，桩长19m，钻孔设备无法到达，采用人工挖孔施工，最后一节段高度1m，地基为白云岩，天然重度r=28kN/m³，内摩擦角φ=0°，无地下水。
当挖孔无地下水时：
P=rHtan²（45°-φ/2）
t≥KN/fc
当有地下水时：
P=rHtan²（45°-φ/2）+（r-rw）（H-h）tan²（45°-φ/2）+（H-h）rw
t≥KPD/（2fc）
护壁受力计算见图如下：
N- 作用在护壁截面上的压力，N/m²，N=pD/2；
P-土和地下水对护壁的最大总压力，N/m²；
4.施工流程框架图
见下图所示。
5.工艺要点
5.1场地平整
根据地形、场地条件，合理安排机械配合人工平整场地，清除表面虚土、树根等。工作面平整、压实。虚桩部分根据现场来定，为了降低成本，一般留置0.5m左右。工作面范围必须大于20㎡。场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。
5.2检测放样及定桩位
测量放样前，对施工图提供的导线点、水准点进行复测，桩位坐标进行复核。测量放样所使用的导线点、水准点必须是经过导线控制测量复测且得到监理工程师批复的导线点、水准点复测成果，必要时要加密控制网，加密点同导线点一起复核测量，复核测量符合规范要求后方可使用。
2.2.1水文地质特征
关坝乡地下水较发育，地下水系、水道发达并纵横交错，对挖孔桩施工影响较大。在开挖过程中应密切关注地下水渗水情况，如果水量较大及时改为钻孔桩进行施工。
2.2.2桩基施工期气候
桩基施工期为2015年1月至2015年12月。项目区气候属亚热带季风气候区，主要特征为春早、夏热、秋凉、冬暖，四季分明，雨热同季，光照同步；无霜期长，光照适宜，雨量充沛，气候温和。秋季多雨，冬季多雾，霜雪较少，降水时空分部差异较大；年平均气温17.1℃，年平均降水量1138mm,雨水多集中在6～10月。项目区和工程有关的不利自然气象主要为暴雨、春旱、伏旱、凝冻和冰雹，根据以上特点，项目可常年施工，尤其是每年春季、冬季为施工黄金期。
1.4桃巴高速公路两阶段施工图
1.5 桃巴高速公路招标文件
1.6 桃巴高速公路土建工程合同专用技术规范
1.7挖孔桩施工工艺标准-FHEC-QH-5-2007
1.8人工挖孔桩施工工法-FHECGF-2009-26
2.工程内容及概况
2.1桩基详细施工工期：详见施组
2.2项目主要水文地质特征、气候条件、桥梁地质情况
解最深段的总压力为：
P=rHtan²（45°-φ/2）
=28×19×tan²（45°-0°）
=532kN/㎡
护壁混凝土采用最低标号C15，fc=7.2N/m源自文库²=0.0072kN/10-6㎡=7200≥P
依照上式可得出：护壁混凝土可采用C15混凝土进行护壁，无需加入钢筋。
根据批复的复核测量成果，确定桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩基半径为半径，画出孔口护圈内径圆周，撤灰线。引出十字护桩，加以固定和保护。报驻地工程师核查、批准后进行下一道工序。
桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。安装钢筋笼前对桩位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误，为下一工序正常施工提供良好的施工条件。
3.1.2冲击钻成孔：
（1）优点：不同地质条件适用性强，通过泥浆护壁安全性高，不受地下水影响，成孔速度快，适用于地下水丰富、地下岩层较差、桩长较长、有有毒有害气体等桩基成孔。
（2）缺点：成本较高，需要泥浆护壁对环境带来影响，对周围建筑物影响较大，噪音较大，桩底沉渣较多，机动性较差，在半山坡上作业难度大、质量不好控制。
人工挖孔桩
专项施工方案
单位: 中交一公局四公司桃巴高速LJ3合同段
二○一五年三月九日
挖孔桩施工技术方案
1.编制依据
1.1 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
1.2 中华人民共和国国家标准《环境空气质量标准》GB3095-2012
1.3 中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》 JTJ 071-2004
5.3.2护壁厚度计算
为了防止塌方，保证操作安全，我部人工挖孔桩大多采用分段挖土、分段护壁的方法施工。护壁采用现浇混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相同，坍落度控制在14厘米左右为宜。第一节混凝土护壁径向厚度为20cm，分段现浇混凝土护壁厚度，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水侧压力，由计算确定护壁厚度。设混凝土护壁厚度为t，则可按下式计算：
3.总体施工方案
3.1方案比选
3.1.1人工挖孔：
（1）优点：人工挖孔桩具有机具设备简单，施工操作方便，占用场地小，无泥浆派排出，对周围环境及建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，造价低等优点，适用于15米以下的桩基开挖。
（2）缺点：人工挖孔桩的缺点是挖孔中劳动强度较大，单桩施工速度较慢，尤其是安全性较差，受地下水、地下气体等影响大。
3.1.3旋挖钻成孔：
（1）优点：成孔速度快，桩基较多的情况下成本较低，机动性强，适用于桩径较小、岩层较软、地下水较少的地质情况。
（2）缺点：在地质较差的情况下容易塌孔、缩径，桩基较少情况下成本较高，受地下水影响较大，在斜坡上的桩基不容易施工、质量控制较难。
3.2方案选择
结合上述施工方法的优缺点，项目计划按照设计要求，部分桩基采用人工挖孔灌注桩施工方法进行施工。本方法适用于本项目桩基较短、位于斜坡上桩基较多、地下水较少等情况，符合项目工程实际，且成本低、成孔速度快，机动性较强。
5.3开挖第一节桩孔土方
5.3.1整体开挖顺序，应视地层松紧、桩孔布置而定，地层紧密、地下水位不大的可同时开挖，但渗水量较大的孔，应超前开挖，集中抽水，降低其它孔的水位，地下水位较大者宜对角开挖。桩孔开挖为梅花式布置，跳桩、隔桩施工，宜先开挖中孔。
第1节土方开挖节段高度一般取1m，开挖时，先开挖桩孔中间部分的土方，然后向周边扩挖，控制好桩孔截面尺寸（桩径+2倍护壁厚度）。
r-土的重度，kN/m³；
rw-水的重度，kN/m³；
H-挖孔桩护壁深度，m；
h-地面至地下水位深度，m；
D-挖孔桩外直径
fc-混凝土的轴心抗压强度设计值，MPa；
K-安全系数取2.0。
例如：某项目枯竹寨大桥左幅1-0#桩基，为2.0m直径混凝土灌注桩，桩长19m，钻孔设备无法到达，采用人工挖孔施工，最后一节段高度1m，地基为白云岩，天然重度r=28kN/m³，内摩擦角φ=0°，无地下水。
当挖孔无地下水时：
P=rHtan²（45°-φ/2）
t≥KN/fc
当有地下水时：
P=rHtan²（45°-φ/2）+（r-rw）（H-h）tan²（45°-φ/2）+（H-h）rw
t≥KPD/（2fc）
护壁受力计算见图如下：
N- 作用在护壁截面上的压力，N/m²，N=pD/2；
P-土和地下水对护壁的最大总压力，N/m²；
4.施工流程框架图
见下图所示。
5.工艺要点
5.1场地平整
根据地形、场地条件，合理安排机械配合人工平整场地，清除表面虚土、树根等。工作面平整、压实。虚桩部分根据现场来定，为了降低成本，一般留置0.5m左右。工作面范围必须大于20㎡。场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。
5.2检测放样及定桩位
测量放样前，对施工图提供的导线点、水准点进行复测，桩位坐标进行复核。测量放样所使用的导线点、水准点必须是经过导线控制测量复测且得到监理工程师批复的导线点、水准点复测成果，必要时要加密控制网，加密点同导线点一起复核测量，复核测量符合规范要求后方可使用。
2.2.1水文地质特征
关坝乡地下水较发育，地下水系、水道发达并纵横交错，对挖孔桩施工影响较大。在开挖过程中应密切关注地下水渗水情况，如果水量较大及时改为钻孔桩进行施工。
2.2.2桩基施工期气候
桩基施工期为2015年1月至2015年12月。项目区气候属亚热带季风气候区，主要特征为春早、夏热、秋凉、冬暖，四季分明，雨热同季，光照同步；无霜期长，光照适宜，雨量充沛，气候温和。秋季多雨，冬季多雾，霜雪较少，降水时空分部差异较大；年平均气温17.1℃，年平均降水量1138mm,雨水多集中在6～10月。项目区和工程有关的不利自然气象主要为暴雨、春旱、伏旱、凝冻和冰雹，根据以上特点，项目可常年施工，尤其是每年春季、冬季为施工黄金期。
1.4桃巴高速公路两阶段施工图
1.5 桃巴高速公路招标文件
1.6 桃巴高速公路土建工程合同专用技术规范
1.7挖孔桩施工工艺标准-FHEC-QH-5-2007
1.8人工挖孔桩施工工法-FHECGF-2009-26
2.工程内容及概况
2.1桩基详细施工工期：详见施组
2.2项目主要水文地质特征、气候条件、桥梁地质情况