人工挖孔灌注桩有哪些特点??帮帮小弟吧

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人工挖土灌注桩有哪些特点?如何预防孔壁坍塌?~

直径大,承载力大,可以做扩大头,持力层可以直观观测
桩数少,较经济。

预防塌孔,一般做混凝土的护壁或者钢护壁,注意土层形态和地下水情况

设备简单,施工现场较干净,噪声小,振动小,对原有建筑影响小,施工速度快,土层情况明确,柱底沉渣能清除干净,施工质量可靠,当高层建筑采用大直径混凝土灌注桩时,人工挖孔具有更大的适应性,特别是在场地狭小的市区,更显其优越性。但工人在井下作业应特别注意安全。

人工挖孔灌注桩施工
作业指导书
一、施工准备
1、熟悉施工图纸及场地的水文地质资料,编制切实可行的施工方案,并进行井壁支护的计算和设计;
2、全面开挖之前,有选择地先挖两个试验桩孔,分析土质、水文等有关情况,以此修改原编施工方案;
3、开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设施准备就绪;
4、按基础平面图,设置桩位轴线、定位点;桩孔四周撒灰线,适当位置设置排水沟。放线工序完成后,进行相关报验程序;
5、开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底,操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验,确保施工安全;
6、人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单,主要有:
混凝土搅拌机、三木搭、卷扬机、吊桶、护壁钢模板、扬程水泵、通风及供氧设备、空压机、风镐、镐、锹、土筐、潜孔钻、插捣工具、串筒、应急软爬梯、手推车、安全活动盖板、防水照明灯(低压36V、100W)、电焊机、安全帽、安全带等。
二、 施工工艺
工艺流程:
测量控制 → 锁孔口 → 检查桩位(中心)轴线 → 安装施工机具 → 逐层往下循环作业 → 检查验收 → 吊放钢筋笼 → 浇筑桩身混凝土
1、测量控制
桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。用十字线将中心桩点引出护壁外80cm,用水泥砂浆打水泥钉固定,并做好保护工作。
2、锁孔口
⑴ 开挖第一节桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层进行,先挖中间部分的土方,然后扩及周边,有效地控制开挖孔的截面尺寸;
⑵ 支护壁模板附加钢筋:为防止桩孔壁坍方,确保安全施工,成孔应设置锁口井圈,并放附加钢筋;
⑶ 浇筑第一节护壁混凝土:桩孔挖完一节后立即浇筑护壁混凝土,人工浇筑捣实。
3、检查桩位(中心)轴线
每节桩孔护壁做好后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口,然后用十字线对中,吊线坠向井底投设,以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度,随之进行修整。井深必须以基准点为依据,逐根引测,保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求;
4、安装施工机具
⑴ 架设垂直运输架:第一节桩孔成孔以后,即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架本工程采到钢管吊架形式,要求搭设稳定、牢固;
⑵ 在垂直运输架上安装电动葫芦或卷扬机;
⑶ 安装吊桶、活动盖板、照明、水泵和通风机
① 在安装滑轮组及吊桶时,注意使吊桶与桩孔中心位置重合,作为挖土时直观控制桩位中心和护壁支模的中心线;
② 井底照明必须用低压电源、防水带罩的安全灯具,并安装水泵和通风机;
③ 桩孔口安装水平推移的活动安全盖板,桩口上设围护栏。
5、逐层往下循环作业
⑴ 开挖吊运第二节桩孔土方(修边):从第二节开始,利用提升设备运土,桩孔内人员应戴好安全帽。吊桶离开孔口上方1.5m时,推动活动安全盖板,掩蔽孔口,防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人;
桩孔挖至规定的深度后,用支杆检查桩孔的直径及井壁垂直平整度,并修整孔壁。
⑵ 护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定,也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑,防止内模因受涨力而变形。本工程设水平支撑,但会妨碍操作;
⑶ 浇筑第二节护壁混凝土:混凝土用吊桶运送,人工浇筑插捣密实。混凝土可由试验确定掺入早强剂,以加速混凝土的硬化;
⑷ 检查桩位中心轴线及标高:以桩孔口的定位线为依据,逐节校测;
⑸ 逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,清除虚土或虚碴,桩底应支承在设计所规定的持力层上。
6、检查验收:成孔以后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录,进行隐蔽工程报验程序;
7、吊放钢筋笼:钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块,按设计要求为74mm(φ16定位筋每隔2m沿钢筋笼周边错位90度设置4根,焊于主筋上);吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳、缓慢下沉,避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时,应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时,应采用焊接(搭接焊或帮条焊),以确保钢筋位置正确;
8、浇筑桩身混凝土:桩身混凝土用溜槽加串筒向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m,桩孔深度超过12m时,宜采用混凝土导管浇筑。
三、挖孔工程
采取分段开挖,每段高度决定于孔壁自稳状态的能力,以1.0~1.5m为一施工段,特殊地段0.6~0.8m,遇极硬岩时,须进行针对性爆破设计。开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。在地下水位以下施工时,要及时用吊桶将泥水吊出,当遇大量渗水时,在孔底一侧挖集水坑,用高扬程潜水泵将水排出。
1、放线定位:按设计图纸放线,定桩位;
2、每个桩孔由一个固定的小组负责施工,开挖前向每个操作小组作地下水文地质分布情况的交底,及可能出现的问题的紧急应对措施。同时,进行安全技术交底,并明确对井下操作人员应负的安全责任,孔上下之间有良好的联络信号;
3、锁孔口 (见图一 锁口护壁示意图 图二 护壁钢筋笼示意图)

图一 锁口护壁示意图

图二 护壁钢筋示意图

4、地质层按规定钻芯取样,强度符合设计要求则可终孔,然后清除残碴,抽干积水,自检验收,通知监理进行桩底验收,验收合格后立即浇筑砼封底;
5、成孔以后必须对桩身直径,孔底标高,桩位中心线,井壁垂直度等进行检测,并做好记录,报监理检验合格方可进入下道工序
四、钢筋工程
1、制作场地:钢筋笼制作场地须硬化平整,在场地上铺设方木进行钢筋笼的制作;
2、钢筋的下料与制作:用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距,根据钢筋笼吊装长度用分节法予以下料制作;
3、钢筋笼的运输和吊装:桩基钢筋笼的吊装采用吊车,为防止骨架弯曲变形可采用槽钢或工字钢作成简易扁担梁吊装。吊装过程中,下放钢筋笼应缓慢均匀,根据下笼深度,随时调整钢筋笼入孔的垂直度,应尽量避免钢筋笼倾斜及摆动,避免碰及护壁。
4、安装声测管时,必须将声测管插到底部,且用铁丝或点焊将其牢固固定好,声测管必须竖直且四根间距一致,才能保证声测时的准确性。
五、砼工程
挖孔桩的砼分护壁砼及桩芯砼两部分
1、护壁砼工程
护壁模板采用两块半圆形5mm厚钢板通过螺栓连接而成,为一上大下小的楔形圆环模板。对于模板加固,可以采用ф25的螺纹钢筋焊成的钢支撑架进行加固。(见图三支撑框架示意图 图四 护壁钢筋示意图)
⑴ 桩孔护壁砼每挖完一节,经检查断面尺寸符合设计要求,报监理工程师检验合格后,立即浇筑护壁砼,坍落度控制在100 mm,确保孔壁稳定性;
⑵ 设置操作平台,用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用;
⑶ 支设护壁模板:模板高度取决于开挖时施工段的高度,一般为1m。护壁中心线控制,将桩位轴线和高程均标定在第一节护壁上口,每节以十字线对中,吊大垂球控制中心点位置,用尺杆找圆周,然后由基准点测量孔深;
⑷ 浇筑护壁砼:护壁砼要振捣密实,可加早强剂早强,严禁用插入振动器振捣,以免影响模外的土体稳定;护壁砼强度等级为C20,厚度为 20cm,护壁内钢筋放置见图四,钢筋插入下层护壁内,使上下护壁有钢筋拉结,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象;第一节砼锁口护壁应比下节护壁厚100~150mm,并高出地面20cm以上,便于挡水和定位;
⑸ 拆除模板继续下一段施工:上下壁搭接50~75mm,浇筑完下节砼后,马上将上下节护壁之间连接处浇筑密实。护壁砼达到一定强度(按承受土的侧压力计算)便可拆模,再开挖下一段,然后继续支模灌注混凝土,如此循环,直到挖至设计要求的深度;
⑹ 每节桩孔护壁做好以后,将桩位轴线,和标高测设在护壁上口。然后,用十字线对中,检查孔壁的垂直度,随之进行修整。
2、桩芯砼工程
当挖孔至距设计要求的标高30cm时,钻芯取样。若为石质基岩,也可在进入弱风化岩层后,检验基底承载力达到设计要求则经监理与设计院同意可提前终孔。在桩底承载力达到设计要求后,进行清底与封底,吊放钢筋笼,进行浇灌桩芯砼。
⑴ 浇灌桩芯砼前的准备工作
① 堵漏和积水的排除:浇砼前及时将砼护壁上的渗漏处堵塞,然后把井内积水抽干,以保证桩芯砼质量。堵漏方法:大面积堵成小面积、小面积堵成点漏而最后堵塞之;
② 溜槽和串筒的准备:砼经过串筒而达到浇筑面,其自由落下的高度不宜大于2m,否则会造成砼的分层和不均匀,影响砼的质量。
⑵ 桩芯砼的施工
① 桩芯砼振捣:由井下操作人员用插入式振动器分层捣实砼,每层厚度不超过50cm,插入形式为垂直式,插点间距约40-50cm,并且做到“快插慢拔”;
② 每个桩的桩芯砼必须一次连续浇捣完毕,不留设施工缝,交接班间隙不超0.5h;
③ 注意控制桩芯砼的浇筑高度,以免造成桩芯砼浇过高(但必须高出设计桩顶标高5cm左右、在上部结构砼施工前把桩顶浮浆凿掉)。如桩顶浮浆过多时,必须将浆刮掉,再用坍落度小的砼浇筑,以不存在浮浆为宜。
六、桩孔质量要求保证
1、开挖前,从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点,施工过程用桩心点来校正模板位置,有专人严格校核中心位置及护壁厚度。桩孔开挖后,当天一次灌注完毕护壁砼,护壁砼拌和料中掺入早强剂;护壁拆模后,若发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入孔内。
2、重点保证项目:
⑴ 对桩的垂直度和孔径,应每段检查,发现偏差,随时纠正,保证位置正确;
⑵ 桩底持力层应满足设计承载力要求;
⑶ 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。
3、允许偏差项目,见表1。
表1 人工成孔灌注桩允许偏差 注:L为桩长
项次 项 目 允许偏差 (mm) 检验方法
1 钢筋笼主筋间距 ±10 尺量检查
2 钢筋笼箍筋间距 ±20 尺量检查
3 钢筋笼直径 ±10 尺量检查
4 钢筋笼长度 ±50 尺量检查
5 桩位中心轴线 ±10 拉线和尺量检查
6 桩孔垂直度 3‰L,且不大于50 吊线和尺量检查
7 桩身直径 ±10 尺量检查
8 桩底标高 ±10 尺量检查
9 护壁混凝土厚度 ±20 尺量检查
七、挖孔安全保证措施
1、各墩位设墩长,实行墩长安全责任制,挖孔时井外作业人员作为该孔安全员,时刻监控井周与井下人员安全;
2、要认真研究钻探资料,分析地质情况,对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施;
3、挖出的土方必须及时运走,井孔口周边1m范围内,禁止堆放土石方,且堆土高度不应大于0.8m,未浇注的桩3m范围内严禁过重车;
4、井孔周边必须设置安全防护围栏,高度不低于1.2m,正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔,必须设置牢固的安全活动盖板,非工作人员禁止入内;
5、挖孔作业人员、监护人员,必须戴安全帽,严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业;
6、孔深超过挖孔人身高时,在桩孔口或孔内装设靠周壁略低的半圆防护板(网),并随着孔深增加而往作业面下引,吊碴桶上下时,孔下作业人员应避于护板(网)下;
7、井内人员必须乘专用吊笼上下,不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。井孔内必须设置应急时使用的安全绳和软爬梯;
8、当孔深大于10m以上时,应向孔下通风,加强空气对流,必要时输送氧气,防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业,桩孔上人员密切注意观察桩孔下人员情况,预防安全事故发生;
9、当地下水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出,地下渗水量较大时,吊桶满足不了排水,先在桩孔底挖集水坑,用高扬程水泵抽水。作业人员必须离开井孔,严禁人机同坑作业。随时观察井壁变化,遇到险情,全部人员应立即撤离井孔;
10、孔内实施爆破时,严格按照设计布眼及控制药量。划定安全距离,设置警戒哨,闪电雷鸣时禁止装药、接线,施工操作时严格按安全操作规程办事,爆破后向孔内强制输送清洁空气排除有害气体,待有害气体排完后方可下井;
11、施工现场电源线路,必须按“三相五线”制,TV-S系统要求布置,并按“三级配电”、“二级漏电分级”分段保护,井底照明须用低压电源,防水带罩的安全灯具或安全矿灯;
12、各孔井用电必须分闸,严禁一闸多孔和一闸多用。必须一机一闸一漏一箱进行敷设。孔上电线、电缆必须架空;
13、电箱一律采用铁质电箱,电箱应有严密的防雨措施,安装位置合适,安装牢固,进出线整齐,拉线牢固,熔丝不得用金属代替,箱内不得放其它物品;
14、现场电源线路及电气设备,由持证电工负责安装维护,经验收合格后,方准投入使用;
15、施工现场所有设备和机具必须做好保护接零。所有机械设备的传动部位,必须装设防护罩;
16、垂直起重设备必须经常性检修维护,保证机件能够运转正常,操作灵活,按钮开关、减速器、钢丝绳、绳卡、吊钩、吊桶、吊笼等,不得带病作业;
17、垂直起重设备支架应牢固,应能承受一定的冲击力不至翻倒,垂直起重设备必须经检验合格后,方可投入使用;
18、孔桩开挖应交叉进行,正在开挖或已成孔而尚未浇筑砼的桩孔其10米半径范围内不得同时开挖其它桩孔;
19、当相邻孔桩在浇灌桩芯砼时,原则上要停止掘进,以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌;
20、桩孔必须每挖深0.4m~0.9m进行护壁,严禁只挖不护壁;大雨天气,不得进入孔下作业。
八、挖孔施工常见问题的预防与处理
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、孔壁坍塌及流砂事故
在开挖过程中,如遇到特别松软的土层,流动性淤泥或流砂时,为防止土壁坍落及流砂,可减少每节护壁的高度(可取300~500mm)、加强配筋、增加护壁厚度等措施。待穿过松软土层和流砂层后,再按一般的方法边挖边灌注砼护壁,继续开挖桩孔。
当采用上述方法仍无法施工时,讯速用土回填桩孔到能控制坍孔为止,并用高150~200mm孔径略小于砼护壁内径的钢护筒,用小型千斤顶将钢护筒压入土中阻挡流砂或淤泥,压入一段开挖一段,直至穿过流砂层50~100cm。开挖流砂现象严重的桩孔可先将附近无流砂的桩孔挖深,采用井点降水法,集水井选在地下水流的上向。
3、清底和封底止水
成孔经过验收终孔后,清理干净桩底余渣、淤泥、积水。开始浇注前,必须对该桩四周未浇注的桩同时抽水、降水。若桩底无涌水时,只在桩底挖小集水坑排干积水,堵塞护壁涌水后即灌注桩身混凝土。如桩底裂隙涌水,为了保证桩身砼浇灌质量,桩底采用50cm厚与桩身混凝土强度等级的水下不分散砼先封底止水,待封底砼有一定强度再抽干积水后按常规浇灌方法施工。护壁渗水待安装钢筋笼后,利用钢筋笼提供操作条件,采用促凝水泥浆对渗水孔眼进行堵塞,孔隙较大时先塞水泥浆封闭渗水孔。
4、桩身混凝土质量
桩身砼浇注的施工间隙不超过终凝时间,最好连续浇注。浇注过程中,技术人员要下孔检查分析浇注质量,如发现因渗水而造成浮浆过多时,立即浇注干硬性或无水干拌砼均匀,振捣密实加以控制,以确保砼质量。浇注完毕后,在砼初凝前对桩顶砼抹压平整,以避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝。
5、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、 施工中注意事项
1、成品保护
⑴ 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;
⑵ 已挖好的桩孔及时放好钢筋笼,及时浇筑混凝土,以防塌方;
⑶ 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。串筒应垂直放置,防止因混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁土层,造成夹土;
⑷ 保证钢筋笼不被污染,浇筑砼时,将钢筋笼顶部固定牢固,限制钢筋笼上浮;
⑸ 桩孔混凝土浇筑完毕,应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋扶正,用塑料布或草帘围好,防止混凝土发生收缩、干裂;
⑹ 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。
2、冬、雨期施工:
⑴ 冬期当温度低于0℃以下浇筑混凝土时,应采取加热保温措施。浇筑的入模温度应由冬季施工方案确定。在桩顶未达到设计强度50%以前不得受冻。当夏季气温高于30℃,应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施;
⑵ 雨天不能进行人工挖桩孔的工作。现场必须有排水的措施,严防地面雨水流入桩孔内,致使桩孔塌方。

中铁十四局集团重庆碚东嘉陵江大桥建设指挥部
工 程 部
二○○五年五月二十日

桩身直径大,承载能力高
施工时可以直接在孔内检查成孔质量,观察地质土质变化情况
桩底清孔除渣彻底、干净,易保证砼浇筑质量。

1.施工简单,夫妻搭档就可以完成
2.可以同时开挖,互相不受影响
3.可以清晰的看到土层内部的结构层次
4.有很高的承载力

矿业工程混凝土灌注桩施工中,关于人工挖孔灌注桩施工技术要点的说法,正 ...
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