人工挖孔灌注桩研究

桥梁施工论文题目：人工挖孔灌注桩研究

院系：建筑工程学院

学科专业：土木工程

学生：高攀

学号： *********

指导教师：***

2011年 12月

目录

1.摘要 (1)

2.人工挖孔桩的特点及适用范围 (1)

3.人工挖孔桩的施工 (2)

3.1 施工工艺流程 (2)

3.2 施工准备 (2)

3.3成孔作业 (3)

3.3.1开孔 (3)

3.3.2护壁 (3)

3.3.3桩孔抽水 (3)

3.3.4验底 (3)

3.4安装钢筋笼 (4)

3.5灌注桩身混凝土 (4)

3.5.1干灌法 (4)

3.5.2水下灌注法 (4)

3.5.3灌注混凝土满足要求 (4)

3.6收集资料 (5)

3.7施工前质量管理措施 (5)

4.挖孔桩施工中常见事故及处理措施 (5)

5.工程实例 (7)

5.1工程概况 (7)

5.2问题出现 (7)

5.3补救措施 (7)

5.4工程质量 (8)

6.人工挖孔桩的发展 (8)

7.结论 (8)

参考文献 (9)

1.摘要

人工挖孔灌注桩（artificial bored pile）是用人工挖土成孔，然后在孔内安放钢筋笼，灌注混凝土成桩。我国北方也称为“挖孔墩”，港澳地区称为“手掘沉箱”。因为它施工用的场地少、成本低、工艺简单、方便控制质量且施工时不易产生污染等优点而广泛应用在桥梁桩基工程的施工中。

关键词：人工挖孔灌注桩；开孔；护壁；钢筋笼；灌注混凝土

2.人工挖孔桩的特点及适用范围

人工挖孔灌注桩适用于桩直径800毫米以上，没有地下水或地下水较少的黏土，粉质黏土、含水量较少的沙、砂卵石的黏性土层，也可在膨胀土，冻土中施工，特别适用于在黄土中是用，成孔深度一般在20米左右，可用于高层建筑、公用建筑、水下结构的基础。对有流砂，地下水位较高、涌水量大的冲击地带及近代沉积的含水量较高的淤泥及淤泥质土层中，以及松砂层、连续的软弱土层中不适宜采用。对于孔中氧气缺乏或有毒气发生的土层也应该慎用。

人工挖孔桩与钻机成孔相比，一般具有：①造价低。人工挖孔的直接成本要比钻机低约20%-30%；②进度快，人工挖孔工艺简单无需太多的机械设备，可多根桩同时施工；③质量更可靠，由于成孔后，施工人员可直接进入孔内检查各种技术指标，不用担心钻机成控可能超标的问题。桩身混凝土灌注采用水下混凝土时，一旦断桩，可以直接抽出孔内积水，凿除浮浆层厚再直接灌注混凝土接长桩身，这是就比机成孔优越了很多。

3.人工挖孔桩的施工

3.1施工工艺流程

场地平整→放线、定桩位→桩位复核→挖第一节桩孔土方→绑扎第一节护壁钢筋、支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架和排水与通风、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，绑扎第二节护壁钢筋，支第二节模板，浇筑第二节砼护壁→重复第二节挖土、扎钢筋、支模、浇筑砼护壁工序，循环作业至设计深度→检验持力层土质符合设计要求后进行扩底→清理虚土、排除孔底积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇灌桩身砼→桩基检测

3.2施工准备

（1）根据设计施工图纸和地质勘察资料，对挖孔作业的整体可行性做出判断。对穿越砂层、淤泥层的挖孔作业可能会出现的如流砂、涌水、涌泥等现象，及抽水可能引起的环境影响做一次经验性评估，并且针对性的制定有效的技术和安全防范措施。如果遇溶洞或持力层中有软夹层的地质现象，勘察资料应按每桩位处设置一个勘察孔，并且孔的深度一般应达到挖孔桩孔底一下3倍桩径的要求，提供各种勘察数据，以便指导施工。

（2）平整场地、设置集水井、排水沟和沉淀池。场地应保持排水通畅，从桩孔中抽出的水，要处理之后才能外排。

（3）调查场地周围环境，对场地周围建筑物，尤其是危房、天然地基上的楼房及地下管线进行详细调查，并采取安全防范措施。

（4）编制施工组织设计，组织施工图会审。

（5）测量放线与开挖孔桩工程基线、高程、左标控制点及桩轴线的测量方法和要求，一般与其他桩型施工相同，当桩径较大，桩数较少，桩位放样一般是一次性完成，并往往与开孔相结合。

（6）检查施工设备，进行安全技术交底。施工单位技术负责人员应带领电气技术、机械和安全人员逐孔全面检查各个施工准备，保证机电设备正常，满足安全使用标准。向施工操作人员进行安全和技术交底，在思想、组织和措施上落实安全管理。

（7）安全措施：挖孔桩安全问题包括地下挖土人员安全及已挖孔口安全围护等。3.3成孔作业

3.3.1开孔

开挖前应该清除场地周围的不安全因素，做好孔口周围的临时维护和排水。孔口应具备防止土石掉入孔内的措施，并安排好卷扬机等排土提升设备，布置好排土通道，如果有需要，必须搭设雨棚。开挖前按图纸准确放线，确定桩位中心位置，并向桩心位置四周引出四个控制点，以控制桩心。开挖应自上而下分层进行，每一层土方开挖区的形状呈上小下大圆台体形状，厚度为100cm，上底和下底的口径分别大于设计桩径20cm和40cm。自上而下分步进行开挖，开挖区的侧壁要求做到光滑平整，底面要水平，挖出的土方要及时运送到地面并外运，不得堆放在孔边。

挖孔过程中应该注意安全，下孔工作人员必须戴安全帽和安全绳。孔深超过10m时，应该注意检查孔洞内CO2的浓度，如果超过百分之三就要采取通风措施。孔洞内如果用爆破施工，应采用浅眼爆破法，而且要在炮眼周围加强支护。

3.3.2护壁

挖孔桩开挖过程中，开挖和护壁应连续作业，这是为了防止塌孔。

➢护壁钢筋笼：当设计要求放置钢筋或挖土遇到软弱土层的时候应加设钢筋，然后才能安装护壁模板。而且水平环向筋不能太多，竖向筋端部应

该弯成发卡式至挖土面内一定深度。

➢护壁模板：一般做成通用模板，模板用角钢做骨架，钢板做面板，模板之间用螺栓连接。高度通畅位1m。为便于拆模，最后两块模板的接缝应

放置一个木条

➢灌注护壁混凝土：护壁混凝土按C20设计，在混凝土内应掺一定数量速凝剂，以尽快达到强度要求，并且浇筑时应在桩孔内抽干水的情况下进

行。振捣宜用手锤敲击模板达到捣实的目的。

3.2.3桩孔抽水

由于地下水比较丰富，在成孔作业中需要不断地抽水，但应注意大量的抽水容易发生流砂和坍孔，还会引起地面下沉，故应防止在施工过程中连续大量地抽水，所以成孔作业时的抽水，需要由有丰富经验的施工人员和操作工人来把握。每一桩孔内须配置一台潜水泵抽水，孔内抽水宜连续进行，以避免地下水位频繁涨落，否则，会加速桩孔四周土体颗粒流失，造成护壁外面出现空洞，引起护壁下沉脱节。

3.2.4验底

当挖孔至设计标高时，应及时通知监理、建设、设计单位和质检部门对孔底的土质进行鉴定。孔底不能积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水，进行隐蔽工程验收，验收合格后，应立即封底和灌注混凝土。