6、人工挖孔桩施工工艺工法

人工挖孔桩施工工艺工法

( QB/ZTYJGYGF-QL-0106-2011)

桥梁工程有限公司白锦元王伟

1前言

1.1工艺工法概况人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩造价比冲击锤冲孔、回旋钻机钻孔等机械成孔方法更为经济高效，施工质量也更有保证。所以在铁路、公路建筑中得到了广泛应用。

在人工挖孔灌注桩施工中，经常会遇到高水位、淤泥、流砂等复杂情况，通过采取井点降水、双浆液注浆截水固土、钢套筒和混凝土护壁支护等综合工程措施，能安全、快速、经济、有效地达到成孔的目的。

1.2工艺原理人工挖孔桩是采用人工与小型机具相配合，通过弱爆破配合人工作业的方法挖土成孔和卷扬机出渣的施工方法，边开挖边防护，逐段开挖护壁跟进直至达到设计孔深。

2工艺特点

2.1工艺简单，施工方便，不需大型机械设备；

2.2可多桩同时施工，速度相对较快，成本较低，节省设备投资；

2.3孔内作业空间狭小，安全风险较大；

2.4环境污染相对较小。

3适用范围

人工挖孔桩直径(不含护壁)一般不小于1.2m，且不宜大于2.5m，孔深不宜大于30m；适用于无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量砂、砂卵石、姜结石等土层，特别适于黄土层采用，深度一般20m 左右。在采用井点降水措施时，可用于高水位、涌水量大、流沙的冲积地带及涌含水量高的淤泥、淤泥质土层的桩基施工。

4主要技术标准

《铁路桥涵施工规范》( TB 10203)

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》( TB 10415)

《城市桥梁工程施工与质量验收标准》( CJJ 2 )

《公路桥涵施工技术规范》( JTG/T F50)

《公路工程质量检验评定标准》( JTGF80-1) 《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规范》( JGG4-80)

5人工挖孔桩施工方法人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘、护壁防护、渣土提运的方法，进行

成孔。如果孔内遇到岩层时，采用浅眼松动爆破法爆破开挖。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；挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理。必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。然后安放钢筋笼，灌注混凝土成为支撑上部结构的桩基。

6工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程挖孔灌注桩的成孔工艺是在排水、护壁紧跟的情况下用人工辅以轻微爆破配合简单机具设备下井挖掘成孔的方法。

图1 施工工艺流程图

6.2操作要点

6.2.1施工准备

1平整场地

施工场地，必须做好“三通一平” ，并根据现场情况，有条件的先做好地面混凝土垫层，以利施工。现场四周应设置排水沟、集水井，桩孔中抽出积水，经沉淀后排入下水道。施工现场的出土路线应畅通。

2测量定位依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撤石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后方可开挖。挖桩前，要把桩中心位置向桩的四周引出四个桩心控制点，用牢固的木桩标定。

3孔口护壁

孔口护壁一般应比下面的护壁厚100～150 mm，并应高出现场地面200～250 mm，双层钢筋混凝土，上下护壁间的搭接长度不得少于50 mm。

在地面上设十字控制网、基准点，将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊线锤作中心控制，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深。

4安装起吊设备及抽水设备

架设垂直运输架：第一节桩孔成孔后，着手在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。安装提升设备时，尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重台，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心，桩口上设围护栏。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应，桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时，应掩盖好安全盖板，防止杂物掉下伤人，吊运土时，再打开安全盖板。

当孔桩开始渗水时，在工作面角落设置一集水坑，使用能达到设计深度扬

程的抽水机，并将其中较深孔作为井点降水。抽水机使用麻绳系住头部，在需要爆破时将其吊出孔口外。

6.2.2降水施工（遇高水位）

1轻型井点降水

轻型井点降水常用于土层渗透系数为0.1 ～20m/d 的土质及土层中含有大量细砂和粉砂土质的情况下，轻型井点降水由井点管、连接管、集水管及抽水设备等组成，井点降水管距坑壁不小于1～1.5m，间距一般为0.8 ～1.6m，入土深度应达储水层，且比基底深0.9 ～1.2m；井点管可采用射水法冲孔、钻孔法或套管法埋设，埋设后接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水等情况，井点进行后要连续抽水，一般在抽水后2～5d 后，水位漏斗基本稳定。桩基施工完成后借助于倒链等拔出井点管，并下部用砂，上部1～2m采用粘土回填。

2管井降水

管井降水常用于土层渗透系数20～200m/d 的土层、砂层或易引起边坡塌方及轻型井点无法满足要求的情况。管井由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。管井埋设最大深度为10m，间距10～50m，降水深度5m。通常每个滤水井管单独用一台水泵。管井埋设可采用泥浆护壁钻孔法。钻孔直径比井管大

200mm以上，井管下沉前应清孔，并保持滤网通畅，然后下管，用圆木堵住管口，井管与土壁间用15mm砾石填充作为过滤层，地面0.5m 以内用粘土填充夯实。

6.2.3压浆施工

人工挖孔桩在遇到深孔、涌水量大、流砂和坍孔时，为保证桩身混凝土质量，采取在挖孔桩桩位的外围设置封闭的截水帏幕，切断挖孔桩孔内外透水层的水力关系，改善孔桩的施工条件。

注浆孔沿桩周布置，注浆钻孔直径100 mm，浆液有效扩散半径R＝0.5 m，以挖孔桩桩心为圆心环形布置两圈，孔距为0.8 m，搭接20cm，孔深超过桩基深度1～2 m 并进入弱风化层1m。

6.2.4护壁施工为防止坍方，保证操作人员安全，在人工挖孔桩施工前，应对孔位附近场地进行人工处理，然后大多采用分段挖土、分段护壁的方法施工。